CN103929326A - 通信网传输类告警统一分析的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信网传输类告警统一分析的装置及方法，涉及通信领域，该装置包括顺次相连的显示模块、适配模块、接口模块、预处理分析模块、二次分析模块和静态数据只读模块，适配模块完成业务路径、告警相关性分析服务的投递与转换，并与显示模块进行通信；接口模块为预处理分析模块提供数据，输出告警相关性分析的结果；预处理分析模块实现告警相关性分析的预处理分析；二次分析模块实现告警相关性分析的二次分析。本发明在模块实现形态上采用软件服务技术，便于在不同业务分析模块以二进制方式重用；采取预处理、异步并行处理，能有效提高告警分析的效率；采用二次分析机制，能有效避免分析结果相互之间可能存在的干扰。

Description

通信网传输类告警统一分析的装置及方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体是涉及一种通信网传输类告警统一分析的装置及方法。

背景技术

传输网设备中常用的传送技术包括SDH（Synchronous DigitalHierarchy，同步数字系列）、WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）、OTN（Optical Transport Network，光传送网）及PTN（PacketTransport Network，分组传送网）等，而在具体设备的日常运行维护中，需要采用符合上述技术特征的方法来配置和开通业务，并对于开通后的业务通过告警及性能进行运行质量的监视。随着传输网络建设规模的扩大，其结构日益复杂，业务路径数量也随之加大，需要监视的告警也呈海量增长趋势，此时，全靠人工分析出根告警是不现实的，自动化的分析方法势在必行，而任意两个告警之间的抑制关系的判定是根告警分析的基础，文中简称告警抑制分析。

现在已有的自动化的告警抑制分析的方法分为两种：对使用某个具体传送技术的传输设备所产生的告警间的抑制分析；对于同一传送技术由不同厂家的传输设备实现所产生告警后的综合后的抑制分析。但上述告警抑制分析的方法均未跨越某个传送技术的具体领域，从而导致为应用具体传送技术的设备的开发的分析抑制算法不能直接拿来为应用其他传送技术的设备的告警抑制分析使用，新增一种应用某种具体传送技术的设备时，又要为该设备开发新的逻辑上相同的告警抑制分析算法，浪费开发资源。

综上所述，现在已有的告警分析的实现存在以下问题：

（1）将告警分析功能的源代码嵌入到某种业务管理模块的源代码中，导致告警分析功能和业务配置功能耦合性过高，不利于告警分析功能的源代码的重用；

（2）在分析一条告警时，已有的解决方法是将潜在的所有告警与其进行比较，导致算法复杂度为指数级别，面对海量的告警，分析过程的效率较低；

（3）在传统的告警相关性分析过程中，分析结果相互之间可能存在干扰。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种通信网传输类告警统一分析的装置及方法，在模块实现形态上采用软件服务技术，便于在不同业务分析模块以二进制方式重用；采取一系列的告警分析的预处理、异步并行处理、二次分析机制，能够有效提高告警分析的效率；采用有向无环图技术，能够有效避免分析结果相互之间可能存在的干扰。

本发明提供一种通信网传输类告警统一分析的装置，包括顺次相连的显示模块、适配模块、接口模块、预处理分析模块、二次分析模块和静态数据只读模块，

所述显示模块，用于：完成分析结果的显示；

所述适配模块，用于：完成业务路径、告警相关性分析服务的投递与转换，并与显示模块进行通信，为显示模块提供分析结果；

所述接口模块，用于：为预处理分析模块提供数据，以及输出告警相关性分析的结果，是告警相关性分析算法的可执行进程的载体；

所述预处理分析模块，用于：实现告警相关性分析的预处理分析；

所述二次分析模块，用于：去除告警相关性分析结果之间的干扰；

所述静态数据只读模块，用于：实现告警代码静态数据及告警相关性分析规则静态数据的统一封装和访问；

告警通过适配模块、接口模块到达预处理分析模块后，依据在静态数据只读模块中的规则及预处理调度策略，进行告警预处理分派：当接口模块输入一条告警时，首先进行告警校验，如果输入告警的告警代码不在静态数据只读模块中的规则集合中，则不进行处理，继续处理下一条输入告警；当告警进入到预处理分析模块中时，首先进入待分析告警的队列，由分派线程负责取出，进行告警路径的预处理；分派线程完成了路径预处理后，依据线程选择算法，将告警投递到指定的线程进行分析，再次重新从队列中取出下一条告警，当队列中无告警时，则进行休眠等待；当相关***停止时，上层服务通知分析模块停止线程池的处理；

预处理分析模块针对告警相关性分析时，业务相关的告警对于同一路径上的告警具备相关性，非业务类告警对于同一网元内的告警具备相关性：在并发处理时，针对非业务告警、业务相关告警，将同类告警调度在同一线程进行处理；

业务相关告警并发调度的方式为：（1）业务路径无服务层路径：处理线程号=告警所在路径ID%业务相关处理线程数；（2）业务路径有服务层路径：处理线程号=告警所在路径的最底层服务层路径ID%业务相关处理线程数；

业务无关告警并发调度的方式：处理线程号=告警所在网元ID%业务无关处理线程数；

并发分级处理：基于具备业务路径ID的业务相关告警与业务无关告警在并发处理时存在场景交叉的情况，并发处理分成两级处理：第一级处理业务相关告警，无业务路径ID的告警则流入第二级；对于第一级已得出相关性结果的告警，不再流入第二级；对于流入第二级的告警，重新按照告警发生的网元ID选择处理线程；

预处理分析模块的告警相关性预处理分析流程如下：

通过当前输入的告警获取相应的相关性分析规则，获得一个规则的集合；通过告警分析提取策略，基于当前输入告警，找到关联的告警集合；

通过提取得到的告警集合，以当前输入的告警与告警集合中的告警逐一采用当前告警规则进行分析，检查是否匹配，如果不匹配，则进入下一个规则计算；如果匹配，则缓存当前分析结果；

在完成所有规则匹配后，如果没有一个规则存在分析结果，则缓存当前告警，退出本轮预处理分析；如果存在预处理分析结果，合并后发送到二次分析模块，同时缓存本条告警，退出本轮预处理分析；

预处理分析模块所依据的提取策略包括空间约束和时间约束，空间约束是告警在网络及业务路径上的产生分布关系，时间约束包括：告警发生时间在该告警对应空间范围内，以该告警发生时间为中心，分别以分析限制时间作为正负上、下限的时间区间；

预处理分析模块中生成告警相关性数据的过程如下：

确定约束的告警范围后，将约束范围内的告警集合导出，作为当前告警分析的目标集合，预分析过程将当前输入告警与目标集合中的所有告警，依照当前输入告警对应的分析规则，进行判断，如果存在相关性，则将该相关性递交给二次分析模块，如果无相关性，则不做处理，保留该数据预备后续分析；

在预分析中生成预分析关系后，在预分析关系中携带规则ID、业务ID、分析时间，作为二次分析的依据；

二次分析模块将预处理分析结果的相关性的告警存储为一个有向无环图DAG，该有向无环图DAG存储相关性，顶点存储告警ID以及该告警加入关系图的时间信息，以告警ID作为深度遍历DFS的依据字段；

告警之间的关系以有向无环图DAG中的弧表示，弧的起点表示根源告警，弧的终点表示衍生告警，弧上的属性包括该条弧生成的时间、根源告警ID、衍生告警ID、业务路径ID、规则ID、是否已达到稳定状态等字段表示；该有向无环图中分别由不同的连通分量构成，每一个连通分量实际上是一个告警相关性组，对于告警相关性的持久化，上报输出都是基于该连通分量；

告警关系DFS遍历：在相关性DAG图中定时进行DFS遍历，在DFS遍历过程中执行以下操作：通过一个顶点关联的连通分量中的各个顶点的时间是否超过稳定时间阈值，来确定顶点之间的关系是否达到稳定状态，达到稳定状态则将该稳定关系投递到上报队列；确定顶点之间是否存在合并关系，如果存在合并关系，则合并顶点；确定顶点之间是否可以缓存到持久化模块中；如果已达到持久化标准，则将该关系组持久化；

在告警相关性分析过程中存在由中间状态产生的临时预处理关系，这部分关系参考以下方法进行合并：

预处理相关性调整基于根告警优先级、业务类型、处理规则类型和处理时间4个条件，首先按告警抑制优先级分组，分组优先级按优先级排序，优先级值越小，优先级越高，选择优先级最高的一组关系，其他优先级低的分组丢弃，优先级的顺序如下：

首先按电路ID分组；

同电路ID组内，选择规则优先级最高的规则；如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则则保留对应的结果；

在第一轮按电路ID分组内各自过滤的剩下的相关性进行第二轮排除，第二轮排除按照剩余相关性对应规则的优先级选择最高优先级的相关性予以保留，如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则，则保留对应的结果；

在第二轮分析过后，二次分析模块向接口模块上报第二轮分析完成后的关联结果。

在上述技术方案的基础上，所述适配模块使用的数据包括告警、配置数据和业务路径数据，告警包括定位信息、告警代码、发生时间，定位信息包括单盘ID、网元ID和端口标识；配置数据包括网元数据、单盘数据、端口数据；业务路径数据为3个层次数据的组合：电路->路径->连接，一条子网交叉电路由工作路径集合与保护路径集合组成，工作路径集合与保护路径集合的数据结构相同，路径基本信息包括路径标识、电路标识、工作/保护、服务路径信息。

在上述技术方案的基础上，所述告警中记录有告警代码、告警发生的时间信息、定位信息、告警相关性分析结果，告警相关性分析结果按照规则ID+根告警ID+衍生告警ID的结构向上层传递。

在上述技术方案的基础上，所述端口的表示方式分为3种：（1）64位整型单盘ID；（2）端口所在的业务层次；（3）端口标识字符串；端口所在的层次包括SDH系列设备的传输媒质层、高阶通道层、低阶通道层、准同步数字系列PDH物理接口层；PTN系列设备的段层、通道层、电路层、业务层；WDM系列的光传输层OTS、光复用段层OMS、光通道层OCH、客户层；OTN系列的OTS层、OMS层、OCH层、光通路数据单元ODUk层、客户层，k=0、1、2、3、4。

在上述技术方案的基础上，所述端口的类型包括物理终端点PTP、浮动终端点FTP、连接终端点CTP，端口标识字符串按照端口的类型、端口的父子关系进行标识；端口标识的字符串表示为：端口类型1=端口号1[/端口类型2=端口号2][/端口类型3=端口号3]…[/端口类型n=端口号n]，n为自然数。

本发明还提供基于上述装置的通信网传输类告警统一分析的方法，包括以下步骤：

S1、判断告警代码是否在静态数据只读模块中，如果是，则转到步骤S2；否则，结束；

S2、告警通过适配模块、接口模块到达预处理分析模块后，依据在静态数据只读模块中的规则及预处理调度策略，进行告警预处理分派：当接口模块输入一条告警时，首先进行告警校验，如果输入告警的告警代码不在静态数据只读模块中的规则集合中，则不进行处理，继续处理下一条输入告警；当告警进入到预处理分析模块中时，首先进入待分析告警的队列，由分派线程负责取出，进行告警路径的预处理；分派线程完成了路径预处理后，依据线程选择算法，将告警投递到指定的线程进行分析，再次重新从队列中取出下一条告警，当队列中无告警时，则进行休眠等待；当相关***停止时，上层服务通知分析模块停止线程池的处理；

预处理分析模块针对告警相关性分析时，业务相关的告警对于同一路径上的告警具备相关性，非业务类告警对于同一网元内的告警具备相关性：在并发处理时，针对非业务告警、业务相关告警，将同类告警调度在同一线程进行处理；

业务相关告警并发调度的方式为：（1）业务路径无服务层路径：处理线程号=告警所在路径ID%业务相关处理线程数；（2）业务路径有服务层路径：处理线程号=告警所在路径的最底层服务层路径ID%业务相关处理线程数；

业务无关告警并发调度的方式：处理线程号=告警所在网元ID%业务无关处理线程数；

并发分级处理：基于具备业务路径ID的业务相关告警与业务无关告警在并发处理时存在场景交叉的情况，并发处理分成两级处理：第一级处理业务相关告警，无业务路径ID的告警则流入第二级；对于第一级已得出相关性结果的告警，不再流入第二级；对于流入第二级的告警，重新按照告警发生的网元ID选择处理线程；

S3、预处理分析模块的告警相关性预处理分析流程如下：

通过当前输入的告警获取相应的相关性分析规则，获得一个规则的集合；通过告警分析提取策略，基于当前输入告警，找到关联的告警集合；

通过提取得到的告警集合，以当前输入的告警与告警集合中的告警逐一采用当前告警规则进行分析，检查是否匹配，如果不匹配，则进入下一个规则计算；如果匹配，则缓存当前分析结果；

在完成所有规则匹配后，如果没有一个规则存在分析结果，则缓存当前告警，退出本轮预处理分析；如果存在预处理分析结果，合并后发送到二次分析模块，同时缓存本条告警，退出本轮预处理分析；

预处理分析模块所依据的提取策略包括空间约束和时间约束，空间约束是告警在网络及业务路径上的产生分布关系，时间约束包括：告警发生时间在该告警对应空间范围内，以该告警发生时间为中心，分别以分析限制时间作为正负上、下限的时间区间；

预处理分析模块生成告警相关性数据的过程如下：

确定约束的告警范围后，将约束范围内的告警集合导出，作为当前告警分析的目标集合，预分析过程将当前输入告警与目标集合中的所有告警，依照当前输入告警对应的分析规则，进行判断，如果存在相关性，则将该相关性递交给二次分析模块，如果无相关性，则不做处理，保留该数据预备后续分析；

在预分析中生成预分析关系后，在预分析关系中携带规则ID、业务ID、分析时间，作为二次分析的依据；

S4、告警相关性二次分析：二次分析模块将预处理分析结果的相关性的告警存储为一个有向无环图DAG，该有向无环图DAG存储相关性、顶点存储告警ID以及该告警加入关系图的时间信息，以告警ID作为深度遍历DFS的依据字段；

告警之间的关系以有向无环图DAG中的弧表示，弧的起点表示根源告警，弧的终点表示衍生告警，弧上的属性包括该条弧生成的时间、根源告警ID、衍生告警ID、业务路径ID、规则ID、是否已达到稳定状态等字段表示；该有向无环图中分别由不同的连通分量构成，每一个连通分量实际上是一个告警相关性组，对于告警相关性的持久化，上报输出都是基于该连通分量；

告警关系DFS遍历：在相关性DAG图中定时进行DFS遍历，在DFS遍历过程中执行以下操作：通过一个顶点关联的连通分量中的各个顶点的时间是否超过稳定时间阈值，来确定顶点之间的关系是否达到稳定状态，达到稳定状态则将该稳定关系投递到上报队列；确定顶点之间是否存在合并关系，如果存在合并关系，则合并顶点；确定顶点之间是否可以缓存到持久化模块中；如果已达到持久化标准，则将该关系组持久化；

在告警相关性分析过程中存在由中间状态产生的临时预处理关系，这部分关系参考以下方法进行合并：

预处理相关性调整基于根告警优先级、业务类型、处理规则类型和处理时间4个条件，首先按告警抑制优先级分组，分组优先级按优先级排序，优先级值越小，优先级越高，选择优先级最高的一组关系，其他优先级低的分组丢弃，优先级的顺序如下：

首先按电路ID分组；

同电路ID组内，选择规则优先级最高的规则；如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则则保留对应的结果；

在第一轮按电路ID分组内各自过滤的剩下的相关性进行第二轮排除，第二轮排除按照剩余相关性对应规则的优先级选择最高优先级的相关性予以保留，如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则，则保留对应的结果；

S5、在第二轮分析过后，二次分析模块向接口模块上报第二轮分析完成后的关联结果，结束。

在上述技术方案的基础上，所述适配模块使用的数据包括告警、配置数据和业务路径数据，告警包括定位信息、告警代码、发生时间，定位信息包括单盘ID、网元ID和端口标识；配置数据包括网元数据、单盘数据、端口数据；业务路径数据为3个层次数据的组合：电路->路径->连接，一条子网交叉电路由工作路径集合与保护路径集合组成，工作路径集合与保护路径集合的数据结构相同，路径基本信息包括路径标识、电路标识、工作/保护、服务路径信息。

在上述技术方案的基础上，所述告警中记录有告警代码、告警发生的时间信息、定位信息、告警相关性分析结果，告警相关性分析结果按照规则ID+根告警ID+衍生告警ID的结构向上层传递。

在上述技术方案的基础上，所述端口的表示方式分为3种：（1）64位整型单盘ID；（2）端口所在的业务层次；（3）端口标识字符串；端口所在的层次包括SDH系列设备的传输媒质层、高阶通道层、低阶通道层、准同步数字系列PDH物理接口层；PTN系列设备的段层、通道层、电路层、业务层；WDM系列的光传输层OTS、光复用段层OMS、光通道层OCH、客户层；OTN系列的OTS层、OMS层、OCH层、光通路数据单元ODUk层、客户层，k=0、1、2、3、4。

在上述技术方案的基础上，所述端口的类型包括物理终端点PTP、浮动终端点FTP、连接终端点CTP，端口标识字符串按照端口的类型、端口的父子关系进行标识；端口标识的字符串表示为：端口类型1=端口号1[/端口类型2=端口号2][/端口类型3=端口号3]…[/端口类型n=端口号n]，n为自然数。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明在模块实现形态上采用软件服务技术，便于在不同业务分析模块以二进制方式重用；采取一系列的告警分析的预处理、异步并行处理，能够有效提高告警分析的效率；采用二次分析机制，能够有效避免分析结果相互之间可能存在的干扰。

附图说明

图1是本发明实施例中通信网传输类告警统一分析的装置的结构框图。

图2是业务路径数据的结构示意图。

图3是本发明实施例中通信网传输类告警统一分析的方法的流程图。

图4是本发明实施例中告警预处理的多线程处理示意图。

图5是本发明实施例中告警二次分析的有向无环图的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提供一种通信网传输类告警统一分析的装置，包括顺次相连的显示模块、适配模块、接口模块、预处理分析模块、二次分析模块和静态数据只读模块，其中：

显示模块，用于：完成分析结果的显示；

适配模块，用于：完成业务路径、告警相关性分析服务的投递与转换，并与显示模块进行通信，为显示模块提供分析结果；

接口模块，用于：为预处理分析模块提供数据，以及输出告警相关性分析的结果，是告警相关性分析算法的可执行进程的载体；

预处理分析模块，用于：实现告警相关性分析的预处理分析；

二次分析模块，用于：去除告警相关性分析结果之间的干扰；

静态数据只读模块，用于：实现告警代码静态数据及告警相关性分析规则静态数据的统一封装和访问。

适配模块使用的数据包括告警、配置数据和业务路径数据，告警至少包括定位信息、告警代码、发生时间等属性项，定位信息包括单盘ID（Identifier，标识符）、网元ID和端口标识；配置数据包括网元数据、单盘数据、端口数据；业务路径数据为3个层次数据的组合：电路->路径->连接。参见图2所示，一条子网交叉电路由工作路径集合与保护路径集合组成，工作路径集合与保护路径集合的数据结构相同，路径基本信息至少包括路径标识、电路标识、工作/保护、服务路径、路径内连接的集合等信息，在连接的集合中，每个连接又细分为源端口、宿端口。

在告警相关性分析中，除了业务路径表述空间上的位置关系外，还有同盘、同网元、同物理端口、同逻辑端口这类空间位置关系，这类关系关联告警中的定位信息。告警中记录有告警代码、告警发生的时间信息、定位信息、告警相关性分析结果。告警相关性分析结果按照规则ID+根告警ID+衍生告警ID的结构向上层传递。

端口的表示方式分为3种：（1）64位整型单盘ID；（2）端口所在的业务层次；（3）端口标识字符串。

端口所在的层次包括SDH系列设备的传输媒质层、高阶通道层、低阶通道层、PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字系列）物理接口层；PTN系列设备的段层、通道层、电路层、业务层；WDM系列的OTS（Optical Transmission Section，光传输层）层、OMS（Optical Multiplex Section，光复用段层）层、OCH（Optical Channel，光通道层）层、CLIENT（客户）层；OTN系列的OTS层、OMS层、OCH层、ODUk（Optical Channel Data Unit-k，光通路数据单元k，k=0、1、2、3、4）层、CLIENT层。

端口的类型包括PTP（Physical Terminal Point，物理终端点，表示物理端口）、FTP（Float Terminal Point，浮动终端点，表示单盘的背板端口）、CTP（Connection TerminalPoint，连接终端点，表示逻辑端口），端口标识字符串按照端口的类型、端口的父子关系进行标识。端口标识的字符串表示为：端口类型1=端口号1[/端口类型2=端口号2][/端口类型3=端口号3]…[/端口类型n=端口号n]，n为自然数。

参见图3所示，本发明实施例还提供一种基于上述装置的通信网传输类告警统一分析的方法，包括以下步骤：

S1、判断告警代码是否在静态数据只读模块中，如果是，则转到步骤S2；否则，结束；

S2、告警通过适配模块、接口模块到达预处理分析模块后，依据在静态数据只读模块中的规则及预处理调度策略，进行告警预处理分派：为了解决已有告警分析在一个处理线程中排队处理的问题，本发明实施例引入了告警预处理及分析的并发机制：当接口模块输入一条告警时，首先进行告警校验，如果输入告警的告警代码不在静态数据只读模块中的规则集合中，则不进行处理，继续处理下一条输入告警。参见图4所示，当告警进入到预处理分析模块中时，首先进入待分析告警的队列，由分派线程负责取出，进行告警路径的预处理；分派线程完成了路径预处理后，依据线程选择算法，将告警投递到指定的线程进行分析，再次重新从队列中取出下一条告警，当队列中无告警时，则进行休眠等待；当相关***停止时，上层服务通知分析模块停止线程池的处理。

预处理分析模块针对告警相关性分析时，业务相关的告警对于同一路径上的告警具备相关性，非业务类告警对于同一网元内的告警具备相关性：在并发处理时，需要针对非业务告警、业务相关告警，将同类告警调度在同一线程进行处理。

业务相关告警并发调度的方式为：

（1）业务路径无服务层路径：处理线程号=告警所在路径ID%业务相关处理线程数；

（2）业务路径有服务层路径：处理线程号=告警所在路径的最底层服务层路径ID%业务相关处理线程数。

业务无关告警并发调度的方式：处理线程号=告警所在网元ID%业务无关处理线程数。

并发分级处理方法：基于具备业务路径ID的业务相关告警与业务无关告警（同盘，同PTP等）在并发处理时存在场景交叉的情况，并发处理需要分成两级处理：第一级处理业务相关告警（无业务路径ID的告警则流入第二级）；对于第一级已得出相关性结果的告警，不再流入第二级；对于流入第二级的告警，重新按照告警发生的网元ID选择处理线程。

S3、预处理分析模块的告警相关性预处理分析流程如下：

通过当前输入的告警获取相应的相关性分析规则，获得一个规则的集合；由于每个相关性分析规则都有特定的告警分析提取策略，通过告警分析提取策略，基于当前输入告警，找到关联的告警集合；

通过提取得到的告警集合，以当前输入的告警与告警集合中的告警逐一采用当前告警规则进行分析，检查是否匹配，如果不匹配，则进入下一个规则计算；如果匹配，则缓存当前分析结果；

在完成所有规则匹配后，如果没有一个规则存在分析结果，则缓存当前告警，退出本轮预处理分析；如果存在预处理分析结果，合并后发送到二次分析模块，同时缓存本条告警，退出本轮预处理分析。

预处理分析模块所依据的提取策略包括了空间约束和时间约束。空间约束既就是告警在网络及业务路径上的产生分布关系，是很成熟的技术，时间约束包括：告警发生时间在该告警对应空间范围内，以该告警发生时间为中心，分别以分析限制时间作为正负上、下限的时间区间。在增量告警到达时，为其生成的告警分析范围，能够有效避免出现无效分析情况。

预处理分析模块生成告警相关性数据的过程如下：

在确定了约束的告警范围后，将约束范围内的告警集合导出，作为当前告警分析的目标集合。预分析过程将当前输入告警与目标集合中的所有告警，依照当前输入告警对应的分析规则，进行判断，如果存在相关性，则将该相关性递交给二次分析模块，如果无相关性，则不做处理，保留该数据预备后续分析。

在预分析中生成预分析关系后，在预分析关系中携带规则ID、业务ID、分析时间，作为二次分析的依据。

在告警相关性预分析得到的结果，通常存在干扰问题，在存在干扰的分析结果中，这些干扰结果可能有的是因为告警震荡导致，有的可能是因为告警级联触发的效应产生，导致同一个告警的根源可能有多个，为最终定位根源告警造成困难。本发明实施例引入DAG（Directed Acyclic Graph，有向无环图）的原因是：DAG本身的特性可以很方便的解决相关性分析中干扰数据的排除问题：（1）DAG中不存在闭环，因此可以通过本身的特性，排除结果中的互相依赖关系；（2）DAG具有高效数据清除，***能力，节约分析时间；（3）DAG通过可以划分为多个连通子图，这些连通子图正好代表了一个告警相关性集合。

S4、告警相关性二次分析：

告警关系的DAG图参见图5所示，二次分析模块将预处理分析结果的相关性的告警存储为一个有向无环图DAG，该有向无环图DAG负责存储相关性，顶点存储告警ID以及该告警加入关系图的时间信息，以告警ID作为DFS（Deep First Search，深度遍历）遍历的依据字段。

告警之间的关系以图5中有向无环图DAG的弧表示，弧的起点表示根源告警，弧的终点表示衍生告警。弧上的属性包括该条弧生成的时间、根源告警ID、衍生告警ID、业务路径ID、规则ID、是否已达到稳定状态等字段表示。

由于告警基于网元以及业务路径，可以确定该图是一个稀疏图，在存储上选择邻接表。该有向无环图中分别由不同的连通分量构成，每一个连通分量实际上是一个告警相关性组。对于告警相关性的持久化，上报输出都是基于该连通分量。

告警关系DFS遍历：在相关性DAG图中定时进行DFS遍历，在DFS遍历过程中执行以下操作：通过一个顶点关联的连通分量中的各个顶点的时间是否超过稳定时间阈值，来确定顶点之间的关系是否达到稳定状态，达到稳定状态则将该稳定关系投递到上报队列；确定顶点之间是否存在合并关系，如果存在合并关系，则合并顶点；确定顶点之间是否可以缓存到持久化模块中；如果已达到持久化标准，则将该关系组持久化。

在告警相关性分析过程中存在由于中间状态产生的临时预处理关系，这部分关系参考以下方法进行合并。

预处理相关性调整基于根告警优先级、业务类型、处理规则类型和处理时间4个条件，首先按告警抑制优先级分组，分组优先级按优先级排序（优先级值越小，优先级越高），选择优先级最高的一组关系，其他优先级低的分组丢弃，优先级的顺序具体说明如下：

首先按电路ID分组；

同电路ID组内，选择规则优先级最高的规则；如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则则保留对应的结果；

在第一轮按电路ID分组内各自过滤的剩下的相关性进行第二轮排除，第二轮排除按照剩余相关性对应规则的优先级选择最高优先级的相关性予以保留，如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则，则保留对应的结果；

S5、在第二轮分析过后，二次分析模块向接口模块上报第二轮分析完成后的关联结果，结束。

下面通过具体的实例进行详细说明。

假定当前输入2条告警：第一告警A1、第二告警A2，当前存在2个电路：第一电路C1、第二电路C2，第一告警A1的端口为P1，第二告警A2发生的端口为P2。第一电路C1的路径为{（Pa1，Pz1），（Pa2，Pz2），..（Pan，Pzn）}，第二电路C2的路径为{（Pa1'，Pz1'），（Pa2'，Pz2'），..（Pan'，Pzn'）}，Pan表示第一电路C1的工作路径中第n个连接的源端口，Pzn表示第一电路C1的工作路径中第n个连接的宿端口，n为自然数。Pan'表示第二电路C2的工作路径中第n个连接的源端口，Pzn'表示第二电路C2的工作路径中第n个连接的宿端口。

步骤101、当第一告警A1输入后，首先判断第一告警A1是否满足告警相关性规则，如果第一告警A1告警代码不满足现有规则定义的告警代码，则不再进行分析。在这里假设第一告警A1经过预处理分析，无相关告警，则第一告警A1保存在预处理告警缓存树中。

下面以第二告警A2为例进行完整的说明。

步骤102、此时输入第二告警A2，第二告警A2的告警代码如满足相应的告警相关性规则，则进一步判断第二告警A2是否存在相关的电路，如果存在对应电路，则将电路ID按预处理线程数取模，分派到对应预处理线程上（内部假设配置了2个预处理线程），这里第二告警A2对应到第一电路C1（第一电路C1的末连接端口与第二告警A2的端口一致），在第二告警A2的告警中标记上电路代号C1。将第二告警A2投递到第一电路C1对应的预处理线程T1中。如果实际处理中的告警对应到多条电路，则还需要将告警复制为相应的多份，然后在分别投递到对应处理线程中。

注意：假设第二告警A2可以对应到多条电路，那么还要将第二告警A2复制为相应的多份，再分派到对应的预处理线程。如果不存在相应电路，则将第二告警A2按所在的网元ID取模，投递到对应的预处理线程进行分析。如果第二告警A2网元ID取模不同，则会投递到不同的处理线程，对于业务无关的告警，通常是发生在同一网元内，因此业务无关的告警通常在同一预处理线程中处理。这里要补充说明一点，如果打开了最大化分析开关，即使存在对应电路，告警同样会按网元ID取模投递到预处理分析处理线程计算一次。

步骤103、当第二告警A2到达预处理线程T1后，依据告警代码，获取相应的相关性告警提取策略对象列表，并按提取策略对象列表逐一遍历，获得与告警存在潜在相关性的告警集合。在这里第二告警A2会将之前输入的第一告警A1告警搜索出来，（搜索相关告警时，对搜索的告警发生时间有限制，第二告警A2与第一告警A1发生时间不能超过限定值，这是相关性分析的时间约束）。

步骤104、在相应的告警分析规则列表中，以规则列表中的逐个规则遍历上述告警集合，当前告警集合中只有一个第一告警A1，则逐个规则判断当前告警（第二告警A2）与第一告警A1的相关性。如不存在相关性，则略过，反之存在相关性，则进入步骤105。

步骤105、将存在相关性的告警关系R1[R2,R3…Rn]，n为自然数，投递到二次分析模块。在投递二次分析时，过滤重复的关系，以及自身相关的关系。

步骤106、在二次分析模块中，深度遍历告警相关性组成的有向无环图，在遍历过程中，对每个节点检查入弧与出弧，按照沉淀算法去除掉无效的弧，最后有向图中保留下来的就是合适的相关性。

步骤107、在每次遍历时，检查距离上次检查超过上报时间阈值的子图，当子图中每个节点的时间都满足沉淀时间要求时，则表明该子图的关系已经稳定，那么上报该子图中所有的对应关系。同时在有向无环图中删除该子图，以节约空间。

步骤108、在告警相关性分析服务中获得需要上报的相关性分析结果，通过消息总线，向外部发布。告警相关性分析适配服务收到相应分析结果，然后报告给客户端，在界面上显示分析结果。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种通信网传输类告警统一分析的装置，包括顺次相连的显示模块、适配模块、接口模块、预处理分析模块、二次分析模块和静态数据只读模块，其特征在于：

所述显示模块，用于：完成分析结果的显示；

所述适配模块，用于：完成业务路径、告警相关性分析服务的投递与转换，并与显示模块进行通信，为显示模块提供分析结果；

所述接口模块，用于：为预处理分析模块提供数据，以及输出告警相关性分析的结果，是告警相关性分析算法的可执行进程的载体；

所述预处理分析模块，用于：实现告警相关性分析的预处理分析；

所述二次分析模块，用于：去除告警相关性分析结果之间的干扰；

所述静态数据只读模块，用于：实现告警代码静态数据及告警相关性分析规则静态数据的统一封装和访问；

告警通过适配模块、接口模块到达预处理分析模块后，依据在静态数据只读模块中的规则及预处理调度策略，进行告警预处理分派：当接口模块输入一条告警时，首先进行告警校验，如果输入告警的告警代码不在静态数据只读模块中的规则集合中，则不进行处理，继续处理下一条输入告警；当告警进入到预处理分析模块中时，首先进入待分析告警的队列，由分派线程负责取出，进行告警路径的预处理；分派线程完成了路径预处理后，依据线程选择算法，将告警投递到指定的线程进行分析，再次重新从队列中取出下一条告警，当队列中无告警时，则进行休眠等待；当相关***停止时，上层服务通知分析模块停止线程池的处理；

预处理分析模块针对告警相关性分析时，业务相关的告警对于同一路径上的告警具备相关性，非业务类告警对于同一网元内的告警具备相关性：在并发处理时，针对非业务告警、业务相关告警，将同类告警调度在同一线程进行处理；

业务相关告警并发调度的方式为：（1）业务路径无服务层路径：处理线程号=告警所在路径ID%业务相关处理线程数；（2）业务路径有服务层路径：处理线程号=告警所在路径的最底层服务层路径ID%业务相关处理线程数；

业务无关告警并发调度的方式：处理线程号=告警所在网元ID%业务无关处理线程数；

并发分级处理：基于具备业务路径ID的业务相关告警与业务无关告警在并发处理时存在场景交叉的情况，并发处理分成两级处理：第一级处理业务相关告警，无业务路径ID的告警则流入第二级；对于第一级已得出相关性结果的告警，不再流入第二级；对于流入第二级的告警，重新按照告警发生的网元ID选择处理线程；

预处理分析模块的告警相关性预处理分析流程如下：

通过当前输入的告警获取相应的相关性分析规则，获得一个规则的集合；通过告警分析提取策略，基于当前输入告警，找到关联的告警集合；

通过提取得到的告警集合，以当前输入的告警与告警集合中的告警逐一采用当前告警规则进行分析，检查是否匹配，如果不匹配，则进入下一个规则计算；如果匹配，则缓存当前分析结果；

在完成所有规则匹配后，如果没有一个规则存在分析结果，则缓存当前告警，退出本轮预处理分析；如果存在预处理分析结果，合并后发送到二次分析模块，同时缓存本条告警，退出本轮预处理分析；

预处理分析模块所依据的提取策略包括空间约束和时间约束，空间约束是告警在网络及业务路径上的产生分布关系，时间约束包括：告警发生时间在该告警对应空间范围内，以该告警发生时间为中心，分别以分析限制时间作为正负上、下限的时间区间；

预处理分析模块中生成告警相关性数据的过程如下：

确定约束的告警范围后，将约束范围内的告警集合导出，作为当前告警分析的目标集合，预分析过程将当前输入告警与目标集合中的所有告警，依照当前输入告警对应的分析规则，进行判断，如果存在相关性，则将该相关性递交给二次分析模块，如果无相关性，则不做处理，保留该数据预备后续分析；

在预分析中生成预分析关系后，在预分析关系中携带规则ID、业务ID、分析时间，作为二次分析的依据；

二次分析模块将预处理分析结果的相关性的告警存储为一个有向无环图DAG，该有向无环图DAG存储相关性，顶点存储告警ID以及该告警加入关系图的时间信息，以告警ID作为深度遍历DFS的依据字段；

告警之间的关系以有向无环图DAG中的弧表示，弧的起点表示根源告警，弧的终点表示衍生告警，弧上的属性包括该条弧生成的时间、根源告警ID、衍生告警ID、业务路径ID、规则ID、是否已达到稳定状态等字段表示；该有向无环图中分别由不同的连通分量构成，每一个连通分量实际上是一个告警相关性组，对于告警相关性的持久化，上报输出都是基于该连通分量；

告警关系DFS遍历：在相关性DAG图中定时进行DFS遍历，在DFS遍历过程中执行以下操作：通过一个顶点关联的连通分量中的各个顶点的时间是否超过稳定时间阈值，来确定顶点之间的关系是否达到稳定状态，达到稳定状态则将该稳定关系投递到上报队列；确定顶点之间是否存在合并关系，如果存在合并关系，则合并顶点；确定顶点之间是否可以缓存到持久化模块中；如果已达到持久化标准，则将该关系组持久化；

在告警相关性分析过程中存在由中间状态产生的临时预处理关系，这部分关系参考以下方法进行合并：

预处理相关性调整基于根告警优先级、业务类型、处理规则类型和处理时间4个条件，首先按告警抑制优先级分组，分组优先级按优先级排序，优先级值越小，优先级越高，选择优先级最高的一组关系，其他优先级低的分组丢弃，优先级的顺序如下：

首先按电路ID分组；

同电路ID组内，选择规则优先级最高的规则；如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则则保留对应的结果；

在第一轮按电路ID分组内各自过滤的剩下的相关性进行第二轮排除，第二轮排除按照剩余相关性对应规则的优先级选择最高优先级的相关性予以保留，如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则，则保留对应的结果；

在第二轮分析过后，二次分析模块向接口模块上报第二轮分析完成后的关联结果。

2.如权利要求1所述的通信网传输类告警统一分析的装置，其特征在于：所述适配模块使用的数据包括告警、配置数据和业务路径数据，告警包括定位信息、告警代码、发生时间，定位信息包括单盘ID、网元ID和端口标识；配置数据包括网元数据、单盘数据、端口数据；业务路径数据为3个层次数据的组合：电路->路径->连接，一条子网交叉电路由工作路径集合与保护路径集合组成，工作路径集合与保护路径集合的数据结构相同，路径基本信息包括路径标识、电路标识、工作/保护、服务路径信息。

3.如权利要求2所述的通信网传输类告警统一分析的装置，其特征在于：所述告警中记录有告警代码、告警发生的时间信息、定位信息、告警相关性分析结果，告警相关性分析结果按照规则ID+根告警ID+衍生告警ID的结构向上层传递。

4.如权利要求2所述的通信网传输类告警统一分析的装置，其特征在于：所述端口的表示方式分为3种：（1）64位整型单盘ID；（2）端口所在的业务层次；（3）端口标识字符串；端口所在的层次包括SDH系列设备的传输媒质层、高阶通道层、低阶通道层、准同步数字系列PDH物理接口层；PTN系列设备的段层、通道层、电路层、业务层；WDM系列的光传输层OTS、光复用段层OMS、光通道层OCH、客户层；OTN系列的OTS层、OMS层、OCH层、光通路数据单元ODUk层、客户层，k=0、1、2、3、4。

5.如权利要求4所述的通信网传输类告警统一分析的装置，其特征在于：所述端口的类型包括物理终端点PTP、浮动终端点FTP、连接终端点CTP，端口标识字符串按照端口的类型、端口的父子关系进行标识；端口标识的字符串表示为：端口类型1=端口号1[/端口类型2=端口号2][/端口类型3=端口号3]…[/端口类型n=端口号n]，n为自然数。

6.基于权利要求1至5中任一项所述装置的通信网传输类告警统一分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、判断告警代码是否在静态数据只读模块中，如果是，则转到步骤S2；否则，结束；

S2、告警通过适配模块、接口模块到达预处理分析模块后，依据在静态数据只读模块中的规则及预处理调度策略，进行告警预处理分派：当接口模块输入一条告警时，首先进行告警校验，如果输入告警的告警代码不在静态数据只读模块中的规则集合中，则不进行处理，继续处理下一条输入告警；当告警进入到预处理分析模块中时，首先进入待分析告警的队列，由分派线程负责取出，进行告警路径的预处理；分派线程完成了路径预处理后，依据线程选择算法，将告警投递到指定的线程进行分析，再次重新从队列中取出下一条告警，当队列中无告警时，则进行休眠等待；当相关***停止时，上层服务通知分析模块停止线程池的处理；

预处理分析模块针对告警相关性分析时，业务相关的告警对于同一路径上的告警具备相关性，非业务类告警对于同一网元内的告警具备相关性：在并发处理时，针对非业务告警、业务相关告警，将同类告警调度在同一线程进行处理；

业务相关告警并发调度的方式为：（1）业务路径无服务层路径：处理线程号=告警所在路径ID%业务相关处理线程数；（2）业务路径有服务层路径：处理线程号=告警所在路径的最底层服务层路径ID%业务相关处理线程数；

业务无关告警并发调度的方式：处理线程号=告警所在网元ID%业务无关处理线程数；

并发分级处理：基于具备业务路径ID的业务相关告警与业务无关告警在并发处理时存在场景交叉的情况，并发处理分成两级处理：第一级处理业务相关告警，无业务路径ID的告警则流入第二级；对于第一级已得出相关性结果的告警，不再流入第二级；对于流入第二级的告警，重新按照告警发生的网元ID选择处理线程；

S3、预处理分析模块的告警相关性预处理分析流程如下：

通过当前输入的告警获取相应的相关性分析规则，获得一个规则的集合；通过告警分析提取策略，基于当前输入告警，找到关联的告警集合；

通过提取得到的告警集合，以当前输入的告警与告警集合中的告警逐一采用当前告警规则进行分析，检查是否匹配，如果不匹配，则进入下一个规则计算；如果匹配，则缓存当前分析结果；

在完成所有规则匹配后，如果没有一个规则存在分析结果，则缓存当前告警，退出本轮预处理分析；如果存在预处理分析结果，合并后发送到二次分析模块，同时缓存本条告警，退出本轮预处理分析；

预处理分析模块所依据的提取策略包括空间约束和时间约束，空间约束是告警在网络及业务路径上的产生分布关系，时间约束包括：告警发生时间在该告警对应空间范围内，以该告警发生时间为中心，分别以分析限制时间作为正负上、下限的时间区间；

预处理分析模块生成告警相关性数据的过程如下：

确定约束的告警范围后，将约束范围内的告警集合导出，作为当前告警分析的目标集合，预分析过程将当前输入告警与目标集合中的所有告警，依照当前输入告警对应的分析规则，进行判断，如果存在相关性，则将该相关性递交给二次分析模块，如果无相关性，则不做处理，保留该数据预备后续分析；

在预分析中生成预分析关系后，在预分析关系中携带规则ID、业务ID、分析时间，作为二次分析的依据；

S4、告警相关性二次分析：二次分析模块将预处理分析结果的相关性的告警存储为一个有向无环图DAG，该有向无环图DAG存储相关性、顶点存储告警ID以及该告警加入关系图的时间信息，以告警ID作为深度遍历DFS的依据字段；

告警之间的关系以有向无环图DAG中的弧表示，弧的起点表示根源告警，弧的终点表示衍生告警，弧上的属性包括该条弧生成的时间、根源告警ID、衍生告警ID、业务路径ID、规则ID、是否已达到稳定状态等字段表示；该有向无环图中分别由不同的连通分量构成，每一个连通分量实际上是一个告警相关性组，对于告警相关性的持久化，上报输出都是基于该连通分量；

告警关系DFS遍历：在相关性DAG图中定时进行DFS遍历，在DFS遍历过程中执行以下操作：通过一个顶点关联的连通分量中的各个顶点的时间是否超过稳定时间阈值，来确定顶点之间的关系是否达到稳定状态，达到稳定状态则将该稳定关系投递到上报队列；确定顶点之间是否存在合并关系，如果存在合并关系，则合并顶点；确定顶点之间是否可以缓存到持久化模块中；如果已达到持久化标准，则将该关系组持久化；

在告警相关性分析过程中存在由中间状态产生的临时预处理关系，这部分关系参考以下方法进行合并：

预处理相关性调整基于根告警优先级、业务类型、处理规则类型和处理时间4个条件，首先按告警抑制优先级分组，分组优先级按优先级排序，优先级值越小，优先级越高，选择优先级最高的一组关系，其他优先级低的分组丢弃，优先级的顺序如下：

首先按电路ID分组；

同电路ID组内，选择规则优先级最高的规则；如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则则保留对应的结果；

在第一轮按电路ID分组内各自过滤的剩下的相关性进行第二轮排除，第二轮排除按照剩余相关性对应规则的优先级选择最高优先级的相关性予以保留，如果最高优先级规则，存在多个相同优先级的，那么判断规则是否是支持多根规则，如果是单根规则，选择时间最久的相关性保留，其他丢弃，如果是多根规则，则保留对应的结果；

S5、在第二轮分析过后，二次分析模块向接口模块上报第二轮分析完成后的关联结果，结束。

7.如权利要求6所述的通信网传输类告警统一分析的方法，其特征在于：所述适配模块使用的数据包括告警、配置数据和业务路径数据，告警包括定位信息、告警代码、发生时间，定位信息包括单盘ID、网元ID和端口标识；配置数据包括网元数据、单盘数据、端口数据；业务路径数据为3个层次数据的组合：电路->路径->连接，一条子网交叉电路由工作路径集合与保护路径集合组成，工作路径集合与保护路径集合的数据结构相同，路径基本信息包括路径标识、电路标识、工作/保护、服务路径信息。

8.如权利要求7所述的通信网传输类告警统一分析的方法，其特征在于：所述告警中记录有告警代码、告警发生的时间信息、定位信息、告警相关性分析结果，告警相关性分析结果按照规则ID+根告警ID+衍生告警ID的结构向上层传递。

9.如权利要求7所述的通信网传输类告警统一分析的方法，其特征在于：所述端口的表示方式分为3种：（1）64位整型单盘ID；（2）端口所在的业务层次；（3）端口标识字符串；端口所在的层次包括SDH系列设备的传输媒质层、高阶通道层、低阶通道层、准同步数字系列PDH物理接口层；PTN系列设备的段层、通道层、电路层、业务层；WDM系列的光传输层OTS、光复用段层OMS、光通道层OCH、客户层；OTN系列的OTS层、OMS层、OCH层、光通路数据单元ODUk层、客户层，k=0、1、2、3、4。

10.如权利要求9所述的通信网传输类告警统一分析的方法，其特征在于：所述端口的类型包括物理终端点PTP、浮动终端点FTP、连接终端点CTP，端口标识字符串按照端口的类型、端口的父子关系进行标识；端口标识的字符串表示为：端口类型1=端口号1[/端口类型2=端口号2][/端口类型3=端口号3]…[/端口类型n=端口号n]，n为自然数。