專利名稱：一種多域協(xié)作的分布式故障診斷方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的故障診斷領(lǐng)域，尤其涉及一種多域協(xié)作的分布 式故障診斷方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在大規(guī)模的復(fù)雜環(huán)境中，服務(wù)管理系統(tǒng)需要處理大量的信息。研究人員普 遍認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)劃分管理信息和功能，并用分布式的方式對(duì)其管理(參見論文
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中故障定位技術(shù)綜述，A survey of fault localization techniques in computer networks)。在管理器間劃分?jǐn)?shù)據(jù)將迫使管理器基于不完整信息進(jìn)行故 障管理。由于域間故障傳播，管理器可能收到其他管理器管轄域內(nèi)傳播來的問 題，而某域內(nèi)特定故障相關(guān)的癥狀可能在該域內(nèi)不可見。為了在這樣復(fù)雜的環(huán) 境中定位故障，需要有效的分布式故障診斷算法。
Katzela等人(參見論文集中式vs分布式故障定位，Centralized vs Distributed Fault Localization)提出了設(shè)計(jì)分布式故障診斷系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，比 較了三種故障診斷機(jī)制集中式(Centralized)，非集中式(Decentmlized)以及分布 式(Distributed)，并且評(píng)估了這些機(jī)制的準(zhǔn)確性和可行性。分布式故障診斷不存 在中央管理器，由分域管理器協(xié)同工作診斷故障。在分析告警時(shí)，每個(gè)域都需 要處理所有與其相關(guān)的跨域告警。域需要為每個(gè)跨域告警關(guān)聯(lián)代理節(jié)點(diǎn)，表示 該告警可能由其他域中的故障解釋，同時(shí)為代理節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)概率值，表示告 警由其他域中故障引起的概率，之后使用單域故障診斷算法計(jì)算最優(yōu)故障解釋。
Steinder和Sethi (參見論文分級(jí)路由網(wǎng)絡(luò)中端到端服務(wù)故障的多域診斷， MultiDomain diagnosis of end-to-end service failures in hierarchically routed networks)提出了跨多個(gè)自治域的分布式故障診斷算法。包含多個(gè)自治域的網(wǎng)絡(luò) 由多個(gè)域管理器進(jìn)行管理，并由網(wǎng)絡(luò)管理器進(jìn)行協(xié)調(diào)。全局故障傳播模型劃分 到各個(gè)自治域，并在各個(gè)域的故障傳播模型中增加代理節(jié)點(diǎn)，表示從其他自治 域傳播過來的故障。在故障管理平臺(tái)接收到告警信息時(shí)，故障定位需要在所有 自治域內(nèi)進(jìn)行，以尋找最可能的故障假設(shè)。在實(shí)際中，這將是非常耗時(shí)和低效 的。另外，該文算法還依賴部分全局結(jié)構(gòu)信息的存在。
Fischer等人(參見論文跨域故障定位-圖形摘要方法的案例，Cross-Domain Fault Localization: A Case for a Graph Digest Approach)提出了 一個(gè)二域環(huán)境下的 分布式故障診斷方案。發(fā)現(xiàn)癥狀的域?qū)ζ湟蕾噲D進(jìn)行修剪和合并操作后，將已經(jīng)隱藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的依賴圖發(fā)送給另一個(gè)域，由該域負(fù)責(zé)診斷得出假設(shè)。該 文假設(shè)的場(chǎng)景過于簡(jiǎn)單，難于將其方法推廣到更多域情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，提出了一種多域協(xié)作的分布式故障診斷方法及 系統(tǒng)，其目的在于，使用一定方法評(píng)估導(dǎo)致跨域癥狀的各域可能性，并將這些 癥狀分配到最可能導(dǎo)致該癥狀的域，在完成對(duì)跨域癥狀的處理后，可使用已有 單域故障診斷算法推理故障假設(shè)。
本發(fā)明提供了一種多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，每個(gè)域中均包括一個(gè) 域管理器；域管理器用于負(fù)責(zé)該域管理器所在域內(nèi)的故障診斷；當(dāng)前域的域管 理器與最可能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器進(jìn)行通信，將跨域告警/癥狀分配 給該最可能導(dǎo)致跨域癥狀的域。
域管理器包括接口模塊，管理/信息呈現(xiàn)模塊，癥狀交換模塊，影響評(píng)估模 塊，癥狀分配模塊，告警/故障信息模塊，故障診斷模塊以及依賴模型；
接口模塊，用于將當(dāng)前域的域管理器的管理信息或者數(shù)據(jù)發(fā)送到可能導(dǎo)致 跨域癥狀的域中的域管理器，并將接收的管理信息或數(shù)據(jù)發(fā)送到當(dāng)前域的域管 理器中的癥狀交換模塊、影響評(píng)估模塊、癥狀分配模塊或故障診斷模塊；
管理/信息呈現(xiàn)模塊，用于將癥狀或依賴關(guān)系數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫；
癥狀交換模塊，用于在當(dāng)前域的域管理器發(fā)現(xiàn)跨域癥狀時(shí)，將該跨域癥狀 映射為選定域的相關(guān)子服務(wù)，并將選定域的相關(guān)子服務(wù)作為跨域癥狀報(bào)告至可 能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器；
影響評(píng)估模塊，用于在當(dāng)前域的域管理器收到跨域癥狀后，評(píng)估當(dāng)前域內(nèi) 故障引發(fā)該跨域癥狀的可能性，并將評(píng)估值返回到報(bào)告該跨域癥狀的域；
癥狀分配模塊，在當(dāng)前域的域管理器收到評(píng)估值后，采用相應(yīng)的比較機(jī)制 比較評(píng)估值，再將跨域癥狀分配給最可能導(dǎo)致該癥狀的域來診斷；
故障診斷模塊，用于將分配到當(dāng)前域的跨域癥狀和當(dāng)前域內(nèi)的癥狀一起進(jìn) 行診斷，從而得出故障假設(shè)；
依賴模型，用于存儲(chǔ)癥狀-故障依賴模型。
管理/信息呈現(xiàn)模塊，用于向管理員呈現(xiàn)管理界面，并按照來自管理員的指 令管理系統(tǒng)。
域管理器還包括告警/故障信息模塊，用于存儲(chǔ)告警和故障記錄。 所述依賴模型為二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型，二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型中的 節(jié)點(diǎn)連接模型為Noisy-OR模型。
癥狀交換模塊根據(jù)當(dāng)前域觀察到的癥狀以及二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型推理
5當(dāng)前域使用的其他域中子服務(wù)的異常概率，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的概率值選出與符 合條件的子服務(wù)對(duì)應(yīng)的域，該域?yàn)榭赡軐?dǎo)致跨域癥狀的域。
影響評(píng)估模塊根據(jù)當(dāng)前域觀察到域內(nèi)癥狀集和二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型做
單域故障診斷，得出初步的故障假設(shè)//';如果當(dāng)前域接收的癥狀可由/z'解釋，
則評(píng)估值修改為/Z'中發(fā)生故障引發(fā)該癥狀的最大值；如果當(dāng)前域接收的癥狀不 可由'中故障解釋，則評(píng)估值為先驗(yàn)故障概率和條件概率乘積的最大值。
癥狀分配模塊為每個(gè)分配癥狀增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理故障節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表 示該癥狀實(shí)際由其他域中故障導(dǎo)致，節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率為該癥狀由其他域?qū)е碌目?能程度即虛假癥狀概率；虛假癥狀概率應(yīng)由發(fā)現(xiàn)跨域癥狀的域進(jìn)行評(píng)估，再隨 癥狀分配到最可能引發(fā)癥狀的域；虛假癥狀概率為當(dāng)前域收到的評(píng)估值中除分 配該跨域癥狀的域發(fā)送的評(píng)估值之外的評(píng)估值中的最大值。
故障診斷模塊在對(duì)分配到癥狀進(jìn)行故障診斷前，為分配到的每個(gè)跨域癥狀 增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)癥狀是錯(cuò)誤分配的，其先驗(yàn)概率 為分配到的虛假癥狀概率；去除二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型中與之相關(guān)的域外組 件節(jié)點(diǎn)，之后使用單域診斷方法推理得出一個(gè)故障假設(shè)，如果診斷假設(shè)中包含 代理節(jié)點(diǎn)，則將該節(jié)點(diǎn)從最終結(jié)果中刪除。
本發(fā)明提供了一種多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)的故障診斷方法，其特 征在于，包括
步驟l，在每個(gè)域中均設(shè)置一個(gè)域管理器；域管理器用于負(fù)責(zé)該域管理器所 在域內(nèi)的故障診斷；
步驟2，當(dāng)前域的域管理器與可能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器進(jìn)行通 信，將跨域告警/癥狀分配給該最可能導(dǎo)致跨域癥狀的域。
采用本發(fā)明的裝置，可以實(shí)現(xiàn)如下有益效果
基于多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)在每個(gè)管理域中部署一個(gè)管 理器，管理器之間交互管理信息并協(xié)作完成故障診斷任務(wù)。
在癥狀交換階段為跨域癥狀設(shè)置協(xié)商域比率5ZW，僅選擇部分相關(guān)域協(xié)商 癥狀分配，從而減少管理通信開銷。
在影響評(píng)估階段采用域內(nèi)癥狀進(jìn)行初步診斷，再根據(jù)初步故障假設(shè)評(píng)估 導(dǎo)致每個(gè)跨域癥狀的可能性。
在癥狀分配階段為每個(gè)分配的癥狀計(jì)算一個(gè)虛假癥狀概率，表示錯(cuò)誤分 配癥狀的可能性。
本發(fā)明相對(duì)于不考慮域間協(xié)作處理癥狀的診斷方法來說，可以通過對(duì)跨域 癥狀的診斷來提高故障診斷的精確度。
本發(fā)明在癥狀交換模塊中，為每個(gè)跨域癥狀增加了選擇部分協(xié)商域的比率6TW。如果當(dāng)前域觀察到一個(gè)跨域癥狀，該癥狀與A/r個(gè)域存在依賴關(guān)系。本發(fā)明 僅選擇其中SZ)/ tm個(gè)域協(xié)商癥狀分配。通過調(diào)節(jié)6ZW值，即可以控制通信開銷。 因此，本發(fā)明相對(duì)選擇全部協(xié)商域的方法來說，有效減少了管理通信開銷。
本發(fā)明采用域內(nèi)癥狀(即只存在域內(nèi)依賴關(guān)系的服務(wù)癥狀)進(jìn)行初步診斷， 再根據(jù)初步故障假設(shè)評(píng)估導(dǎo)致每個(gè)跨域癥狀的可能性。相對(duì)于未考慮初步診斷 的方法來說，本發(fā)明可以提高影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明考慮了錯(cuò)誤分配癥狀的可能性，為每個(gè)分配的癥狀計(jì)算一個(gè)虛假癥 狀概率。相對(duì)于未考慮虛假癥狀概率的方法來說，本發(fā)明可以減小錯(cuò)誤分配對(duì) 診斷帶來的影響。


圖1是本發(fā)明提供的分布式故障診斷系統(tǒng)；
圖2是本發(fā)明提供的分布式故障診斷處理流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括一個(gè)分布式的故障診斷系統(tǒng)，如圖1所示。該系統(tǒng)在每個(gè)管理 域內(nèi)均包含一個(gè)域管理器。該管理器負(fù)責(zé)與部分其他域管理器(即為與每個(gè)跨 域癥狀相關(guān)的，且可能導(dǎo)致該癥狀的一部分域)進(jìn)行管理通信，將跨域癥狀(即 該癥狀可能由其他域內(nèi)故障導(dǎo)致)分配給最可能導(dǎo)致該癥狀的域；并且負(fù)責(zé)本 域內(nèi)的故障診斷。每個(gè)域管理器均包括接口模塊，管理/信息呈現(xiàn)模塊，癥狀交 換模塊，影響評(píng)估模塊，癥狀分配模塊，故障診斷模塊，依賴模型，告警/故障 信息模塊。
管理/信息呈現(xiàn)模塊可對(duì)依賴模型和告警/故障信息模塊進(jìn)行讀取和修改操 作，以滿足管理策略和系統(tǒng)狀態(tài)變化的需求；癥狀交換模塊，影響評(píng)估模塊， 以及故障診斷模塊僅可對(duì)依賴模型和告警/故障信息模塊執(zhí)行讀取操作；癥狀分 配模塊可對(duì)告警/故障信息模塊進(jìn)行讀取和修改操作。
接口模塊負(fù)責(zé)將域管理器內(nèi)部的管理信息或者數(shù)據(jù)發(fā)送到其他域管理器， 并將來自外部的管理信息和數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的內(nèi)部模塊。管理/信息呈現(xiàn)模塊向 管理員呈現(xiàn)管理界面；按照來自管理員的指令管理系統(tǒng)；將癥狀或依賴關(guān)系數(shù) 據(jù)寫入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫。當(dāng)域管理器發(fā)現(xiàn)跨域癥狀時(shí)，癥狀交換模塊將這些癥狀映 射為選定域的相關(guān)子服務(wù)，并將子服務(wù)作為癥狀報(bào)告至相應(yīng)的該子服務(wù)對(duì)應(yīng)的 域管理器。當(dāng)一個(gè)域管理器收到其他域報(bào)告的癥狀后，需要使用影響評(píng)估模塊 評(píng)估本域內(nèi)故障引發(fā)這些癥狀的可能性，并將這些值返回報(bào)告癥狀的域。當(dāng)一個(gè)域管理器收到返回的評(píng)估值后，該域的癥狀分配模塊采用一定的比較機(jī)制比 較評(píng)估值，再將跨域癥狀分配給最可能導(dǎo)致該癥狀的域來診斷。故障診斷模塊 將分配到的所有癥狀和域內(nèi)癥狀一起進(jìn)行診斷，從而得出更準(zhǔn)確的故障假設(shè)。 依賴模型存儲(chǔ)當(dāng)前癥狀-故障依賴模型。告警/故障信息存儲(chǔ)所有的告警和故障記 錄。
依賴模型
為了表示多域環(huán)境下的依賴關(guān)系且保護(hù)各域內(nèi)的結(jié)構(gòu)和信息安全，本發(fā)明 采用分布式依賴模型同時(shí)表示域內(nèi)和域外依賴關(guān)系，這些依賴關(guān)系可以在服務(wù) 運(yùn)行過程或服務(wù)創(chuàng)建過程獲得。本發(fā)明為每個(gè)域建立一個(gè)二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴
模型。依賴模型的上層節(jié)點(diǎn)為本域內(nèi)的服務(wù)集s—y, =1表示服務(wù)異常， =0
表示服務(wù)正常。下層節(jié)點(diǎn)包括域內(nèi)組件集FH/;]和域外相關(guān)子服務(wù)集S'-K,]。 力=1表示組件發(fā)生故障，力=0表示組件正常，<=1表示該子服務(wù)發(fā)生異常且傳 播故障到本域，<=0表示該子服務(wù)未傳播故障到本域。每個(gè)組件關(guān)聯(lián)一個(gè)先驗(yàn) 故障概率/>(/);每條有向邊關(guān)聯(lián)一個(gè)表示依賴強(qiáng)度的條件概率/^1/)。與上層節(jié) 點(diǎn)fl存在依賴關(guān)系的下層節(jié)點(diǎn)集表示為P。K。)，與下層節(jié)點(diǎn)6存在依賴關(guān)系的上 層節(jié)點(diǎn)集表示為CMrf(W 。本發(fā)明假設(shè)服務(wù)異常的可能原因相互獨(dú)立并且以邏輯
運(yùn)算符號(hào)OR結(jié)合，即noisy-OR模型。
癥狀交換
在當(dāng)前域發(fā)現(xiàn)跨域癥狀時(shí)，癥狀交換模塊應(yīng)當(dāng)根據(jù)依賴模型選擇可能引發(fā) 該癥狀的部分域來協(xié)商癥狀分配。在交換癥狀前，當(dāng)前域根據(jù)觀察到的癥狀和 依賴模型推理本域使用的其他域中子服務(wù)的異常概率，就能根據(jù)這些概率值選 出存在高概率子服務(wù)的域，這些域就是可能導(dǎo)致該跨域癥狀的域。假設(shè)域A當(dāng) 前觀察到的跨域癥狀集合為^，其依賴模型中與^相關(guān)的域外子服務(wù)為T^， 可以建立上層節(jié)點(diǎn)為 ，下層節(jié)點(diǎn)為F^的二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。每個(gè)子服務(wù)/ 的異常概率表示為在給定觀察^的條件下，/向本域傳播故障的概率。由于這 些子服務(wù)實(shí)際處于其他域中，本域無法獲得定它們的先驗(yàn)故障概率，在此假設(shè) 它們的先驗(yàn)故障概率為相同值。
以、表示/的后代節(jié)點(diǎn)中觀察到的跨域癥狀集合，即、-C/n'W(/)n^。對(duì)域 外子服務(wù)的后驗(yàn)概率推理如下覽S/
=/>(/)* n p"i/y z p(/)，1/) (l)
泥S,/ /e/^Cs)
在計(jì)算結(jié)束后，當(dāng)前域?yàn)槊總€(gè)跨域癥狀選擇一部分協(xié)商域來交互癥狀，這些域中應(yīng)當(dāng)存在后驗(yàn)概率較大的子服務(wù)。
影響評(píng)估
假設(shè)當(dāng)前域Dk觀察到域內(nèi)癥狀集^，即只存在域內(nèi)依賴關(guān)系的服務(wù)癥狀，
本發(fā)明可以使用這些癥狀和依賴模型做單域故障診斷，得出初步的故障假設(shè)//'。H'是根據(jù)域內(nèi)癥狀推理得到的，可信度較高，可假設(shè)//'中故障實(shí)際發(fā)生。如果
其他域報(bào)告的癥狀可由/Z'解釋，則評(píng)估值修改為7/'中發(fā)生故障引發(fā)該癥狀的最大值；如果該癥狀不可由/T中故障解釋，則使用依賴模型中該癥狀所依賴故障的先驗(yàn)故障概率和條件概率來評(píng)估。評(píng)估函數(shù)如下
，,
(2)
其中H^argmax尸(/Tl )，CWW(W)= U CWW(/)
癥狀分配
由于可能存在錯(cuò)誤分配癥狀，即分配到癥狀的域?qū)嶋H上沒有引發(fā)該癥狀，如果直接診斷該癥狀將會(huì)降低診斷精確度。為了減小這種現(xiàn)象帶來的影響，本發(fā)明在依賴模型中為每個(gè)分配癥狀增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理故障節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表示該癥狀實(shí)際由其他域中故障導(dǎo)致，節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率為該癥狀由其他域?qū)е碌目赡艹潭?，即虛假癥狀概率。虛假癥狀概率應(yīng)由發(fā)現(xiàn)跨域癥狀的域進(jìn)行評(píng)估，再隨癥狀分配到最可能引發(fā)癥狀的域。
假設(shè)域/^觀察到跨域癥狀^，且已經(jīng)收到來自相關(guān)域的最大評(píng)估值{/^("}，根據(jù)這些值確定分配該癥狀的域?yàn)锳 ，需要計(jì)算錯(cuò)誤分配的虛假概率值&(s)。如果該癥狀不由A中故障導(dǎo)致，則必然由其他相關(guān)域中故障引發(fā)，本發(fā)明選擇其他域中的最大評(píng)估值為虛假概率。
<formula>formula see original document page 10</formula> (3)
故障診斷
在對(duì)分配到癥狀進(jìn)行故障診斷前，需要在依賴模型中為分配到的每個(gè)跨域癥狀增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)癥狀是錯(cuò)誤分配的，其先驗(yàn)概率為分配到的虛假癥狀概率；并去除原模型中與之相關(guān)的域外組件節(jié)點(diǎn)。之后可以使用單域診斷算法根據(jù)癥狀和依賴模型推理得出一個(gè)故障假設(shè)，如單域診斷算法IBU (參見論文基于信度網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)概率故障診斷，Probabilisticfault diagnosis in communication systems using belief networks )禾卩IHU (參見論文基于增量假設(shè)更新的通信系統(tǒng)概率故障診斷，Probabilistic Fault Diagnosis inCommunication Systems Through Incremental Hypothesis Updating )。如果診斷假設(shè)中包含代理節(jié)點(diǎn)，則可以簡(jiǎn)單地將該節(jié)點(diǎn)從最終結(jié)果中刪除。
圖2展示了本發(fā)明的處理流程。本發(fā)明流程包括4個(gè)階段癥狀交換，影
響評(píng)估，癥狀分配，故障診斷。每個(gè)域管理器均包含上述流程階段。
步驟101:當(dāng)域管理器發(fā)現(xiàn)跨域癥狀時(shí)，首先根據(jù)這些癥狀推理與它們相關(guān)的域外子服務(wù)將故障傳播到當(dāng)前域的概率。
步驟102:故障傳播概率高說明該子服務(wù)很有可能向本域傳播了故障，考慮到通信開銷，本發(fā)明根據(jù)這些傳播概率選擇部分協(xié)商域。
步驟103:由于一個(gè)癥狀可能對(duì)應(yīng)多個(gè)域外子服務(wù)，因此將癥狀映射為步驟102所選擇域中的相關(guān)子服務(wù)，并報(bào)告給這些域。
步驟104:使用當(dāng)前域觀察到的域內(nèi)癥狀推理部分故障假設(shè)H'。
步驟105:根據(jù)iT，故障概率和依賴強(qiáng)度，計(jì)算本域內(nèi)故障引發(fā)其他域報(bào)告癥狀的評(píng)估值。
步驟106:將計(jì)算得到的評(píng)估值返回給報(bào)告該癥狀的域。
步驟107:在接收到其他域返回的評(píng)估值之后，當(dāng)前域可以根據(jù)這些評(píng)估值選出最可能引發(fā)每個(gè)跨域癥狀的域。
步驟108:由于癥狀可能被錯(cuò)誤分配，因此為該域計(jì)算癥狀錯(cuò)誤分配的虛假癥狀概率。
步驟109:將跨域癥狀和虛假概率值同時(shí)分配給選定域。
步驟110:為每個(gè)分配到的癥狀節(jié)點(diǎn)增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理故障節(jié)點(diǎn)，其先驗(yàn)概率為分配的虛假概率值。步驟lll:使用單域故障診斷算法對(duì)域內(nèi)癥狀和分配的癥狀進(jìn)行診斷，得出故障假設(shè)//。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還可以對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求
1.一種多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)域中均包括一個(gè)域管理器；域管理器用于負(fù)責(zé)該域管理器所在域內(nèi)的故障診斷；當(dāng)前域的域管理器與可能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器進(jìn)行通信，將跨域告警/癥狀分配給該最可能導(dǎo)致跨域癥狀的域。
2. 如權(quán)利要求1所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，域 管理器包括接口模塊，管理/信息呈現(xiàn)模塊，癥狀交換模塊，影響評(píng)估模塊，癥 狀分配模塊，告警/故障信息模塊，故障診斷模塊以及依賴模型；接口模塊，用于將當(dāng)前域的域管理器的管理信息或者數(shù)據(jù)發(fā)送到可能導(dǎo)致 跨域癥狀的域中的域管理器，并將接收的管理信息或數(shù)據(jù)發(fā)送到當(dāng)前域的域管 理器中的癥狀交換模塊、影響評(píng)估模塊、癥狀分配模塊或故障診斷模塊；管理/信息呈現(xiàn)模塊，用于將癥狀或依賴關(guān)系數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫；癥狀交換模塊，用于在當(dāng)前域的域管理器發(fā)現(xiàn)跨域癥狀時(shí)，將該跨域癥狀 映射為選定域的相關(guān)子服務(wù)，并將選定域的相關(guān)子服務(wù)作為跨域癥狀報(bào)告至可 能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器；影響評(píng)估模塊，用于在當(dāng)前域的域管理器收到跨域癥狀后，評(píng)估當(dāng)前域內(nèi) 故障引發(fā)該跨域癥狀的可能性，并將評(píng)估值返回到報(bào)告該跨域癥狀的域；癥狀分配模塊，在當(dāng)前域的域管理器收到評(píng)估值后，采用相應(yīng)的比較機(jī)制 比較評(píng)估值，再將跨域癥狀分配給最可能導(dǎo)致該癥狀的域來診斷；故障診斷模塊，用于將分配到當(dāng)前域的跨域癥狀和當(dāng)前域內(nèi)的癥狀一起進(jìn) 行診斷，從而得出故障假設(shè)；依賴模型，用于存儲(chǔ)癥狀-故障依賴模型。
3. 如權(quán)利要求2所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，管 理/信息呈現(xiàn)模塊，用于向管理員呈現(xiàn)管理界面，并按照來自管理員的指令管理 系統(tǒng)。
4. 如權(quán)利要求2所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，域 管理器還包括告警/故障信息模塊，用于存儲(chǔ)告警和故障記錄。
5. 如權(quán)利要求2所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所 述依賴模型為二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型，二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型中的節(jié)點(diǎn)連 接模型為Noisy-OR模型。
6. 如權(quán)利要求5所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，癥 狀交換模塊根據(jù)當(dāng)前域觀察到的癥狀以及二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型推理當(dāng)前域使用的其他域中子服務(wù)的異常概率，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的概率值選出與符合條件 的子服務(wù)對(duì)應(yīng)的域，該域?yàn)榭赡軐?dǎo)致跨域癥狀的域。
7. 如權(quán)利要求6所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，影 響評(píng)估模塊根據(jù)當(dāng)前域觀察到域內(nèi)癥狀集和二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型做單域故 障診斷，得出初步的故障假設(shè)//';如果當(dāng)前域接收的癥狀可由/T解釋，則評(píng)估 值修改為中發(fā)生故障引發(fā)該癥狀的最大值；如果當(dāng)前域接收的癥狀不可由/T 中故障解釋，則評(píng)估值為先驗(yàn)故障概率和條件概率乘積的最大值。
8. 如權(quán)利要求7述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，癥狀 分配模塊為每個(gè)分配癥狀增加關(guān)聯(lián)一個(gè)代理故障節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表示該癥狀 實(shí)際由其他域中故障導(dǎo)致，節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率為該癥狀由其他域?qū)е碌目赡艹潭燃?虛假癥狀概率；虛假癥狀概率應(yīng)由發(fā)現(xiàn)跨域癥狀的域進(jìn)行評(píng)估，再隨癥狀分配 到最可能引發(fā)癥狀的域；虛假癥狀概率為當(dāng)前域收到的評(píng)估值中除分配該跨域 癥狀的域發(fā)送的評(píng)估值之外的評(píng)估值中的最大值。
9. 如權(quán)利要求8的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，故障診 斷模塊在對(duì)分配到癥狀進(jìn)行故障診斷前，為分配到的每個(gè)跨域癥狀增加關(guān)聯(lián)一 個(gè)代理節(jié)點(diǎn)，該代理節(jié)點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)癥狀是錯(cuò)誤分配的，其先驗(yàn)概率為分配到的 虛假癥狀概率；去除二分貝葉斯網(wǎng)絡(luò)依賴模型中與之相關(guān)的域外組件節(jié)點(diǎn)，之 后使用單域診斷方法推理得出一個(gè)故障假設(shè)，如果診斷假設(shè)中包含代理節(jié)點(diǎn)， 則將該節(jié)點(diǎn)從最終結(jié)果中刪除。
10. —種如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的多域協(xié)作的分布式故障診斷系統(tǒng) 的故障診斷方法，其特征在于，包括步驟l，在每個(gè)域中均設(shè)置一個(gè)域管理器；域管理器用于負(fù)責(zé)該域管理器所 在域內(nèi)的故障診斷；步驟2，當(dāng)前域的域管理器與可能導(dǎo)致跨域癥狀的域中的域管理器進(jìn)行通 信，將跨域告警/癥狀分配給該最可能導(dǎo)致跨域癥狀的域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多域協(xié)作的分布式故障診斷方法及系統(tǒng)。該系統(tǒng)的每個(gè)域中均包括一個(gè)域管理器；域管理器可以和其他域管理器通信，將跨域告警/癥狀分配給最可能導(dǎo)致該跨域癥狀的一個(gè)域；域管理器負(fù)責(zé)該域管理器所在域內(nèi)的故障診斷。本發(fā)明中在交換癥狀時(shí)，當(dāng)前域只與可能導(dǎo)致癥狀的部分其他域進(jìn)行通信，能夠減少通信開銷；采用域內(nèi)癥狀進(jìn)行初步診斷，再根據(jù)初步故障假設(shè)評(píng)估導(dǎo)致每個(gè)跨域癥狀的可能性，提高影響評(píng)估的準(zhǔn)確性；考慮了錯(cuò)誤分配癥狀的可能性，為每個(gè)分配的癥狀計(jì)算一個(gè)虛假癥狀概率，可以減小錯(cuò)誤分配對(duì)診斷帶來的影響。
文檔編號(hào)H04L12/24GK101674196SQ20091014837
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者王文東, 田春歧, 程時(shí)端, 褚靈偉, 鄒仕洪 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)