网络虚拟化环境下的故障诊断方法

发布时间：2017-04-18 16:05

  本文关键词：网络虚拟化环境下的故障诊断方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：网络虚拟化作为未来网络的基本特征之一,已得到全球各组织的认可。在网络虚拟化环境中,传统的网络服务提供商(Internet Service Providers, ISPs)分离成基础设施提供商(Infrastructure Providers, InPs)和服务提供商(Service Providers, SPs)。其中,基础设施提供商InPs主要负责搭建底层物理网络,并且为上层服务提供商SPs提供物理资源。服务提供商SPs通过租赁底层的物理资源来组建多个虚拟网络,并且在虚拟网络上部署多种客户化的协议和应用。在网络虚拟化环境中,底层物理网络的相关信息对上层服务提供商SPs是透明的。网络虚拟化技术为虚拟网络上部署不同应用和协议创造了条件,并且它通过对底层基础设施的共同使用来降低基础设施的购买成本和运维成本。可以预见,在未来网络环境中,虚拟网络上将运行日益丰富的应用和网络协议,而网络的健壮性和生存性势必成为未来网络研究和发展过程中一个不容忽视的问题。 网络故障管理的目标是及时准确的定位网络中的故障,并迅速对网络故障进行响应,尽快隔离故障和恢复故障,从而尽可能减少或避免网络故障对其上运行的业务的影响。作为故障管理的重要组成部分,故障诊断显得尤为重要。 本论文在此背景下研究网络虚拟化环境下探测站点选择和故障定位技术中存在的四个问题。其中,探测站点选择方面存在的问题包括：(1)动态的网络映射关系导致静态的探测站点无法探测；(2)只考虑探测节点故障的问题没有考虑探测链路故障的问题。故障定位方面存在的问题包括：(1)底层物理网络信息对上层服务提供商的透明性造成物理故障难以定位；(2)网络虚拟化环境中存在多重故障,无法准确的区分故障种类。 本文在对网络虚拟化环境下探测站点选择和故障定位相关研究成果进行分析的基础上,结合现有网络中探测站点选择和故障定位等网络管理相关技术,深入研究了网络虚拟化环境下的探测站点选择和故障定位的上述问题。本文的主要贡献如下： 1)为解决动态网络映射关系对探测站点选择影响的问题,本课题基于网络虚拟化环境中虚拟网络的动态性,提出和设计适用于处理虚拟网络动态变化情况的探测站点选择方法。此外,本课题还考虑到为后续探针选择提供便利,选取平均深度较高的探测站点,降低探测数目,进而降低探针选择的成本。 2)为解决探测站点监控链路故障的问题,本文将每一条链路看作一个节点,从而将链路的情况加入考虑,选出的探测站点可以监控到链路故障情况。 3)本文基于网络虚拟化环境中多层网络特点,提出和设计适用于网络虚拟化环境的逐层故障定位机制。针对底层网络和虚拟网络由不同的提供商提供,底层网络的信息对上层虚拟网络屏蔽的场景,首先进行虚拟网络层的故障定位。再由上层虚拟网络运营商将定位到的故障信息作为告警提供给底层物理网络的运营商,进而根据资源间的映射关系再次进行底层网络的故障定位。在底层网络故障定位构成中充分考虑映射关系动态变化对故障定位的影响。此外,本文还降低网络噪声对故障定位的干扰,以及区分虚拟网络中的独立故障和关联故障,从而降低故障恢复的成本。
【关键词】：网络虚拟化 虚拟网络 探测站点 故障定位
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景以及意义10-11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.2.1 探测站点选择方法的研究现状12
• 1.2.2 故障定位方法的研究现状12-13
• 1.3 研究内容13-15
• 1.3.1 网络虚拟化环境中的探测站点选择13-14
• 1.3.2 网络虚拟化环境下的多层次故障定位14-15
• 1.4 研究目标15
• 1.5 论文结构15-17
• 第二章 相关概念介绍17-25
• 2.1 网络虚拟化模型17-19
• 2.2 络虚拟化的特性19-20
• 2.3 故障定位以及探测站点选择相关的基本概念20-22
• 2.4 独立路径22
• 2.5 探针选择22-23
• 2.6 BRITE拓扑生成器23-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第三章 网络虚拟化环境下的探测站点选择方法25-35
• 3.1 探测站点选择25-28
• 3.2 动态性处理28-30
• 3.2.1 节点增加28-29
• 3.2.2 节点删除29-30
• 3.3 仿真实验及结果30-34
• 3.3.1 探测站点选择30-33
• 3.3.2 网络动态性处理33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 网络虚拟化环境下的多层次故障定位方法35-46
• 4.1 网络虚拟化环境下的贝叶斯网络模型35-36
• 4.2 虚拟层的故障定位方法36-39
• 4.2.1 伪故障节点过滤算法36-38
• 4.2.2 基于贡献度的故障定位方法38-39
• 4.3 仿真实验及结果39-45
• 4.3.1 过滤阈值(?)~v和α~p对诊断算法的影响40-42
• 4.3.2 拓扑结构对诊断算法的影响42-44
• 4.3.3 过滤算法的作用44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 总结与展望46-49
• 5.1 论文工作总结46-47
• 5.2 论文研究存在的问题以及展望47-49
• 参考文献49-51
• 致谢51-53
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王颖;关璐;;网络虚拟化环境下的故障管理[J];电信科学;2013年08期

2 王颖;熊文成;李文t

本文编号：315226