CN101931982A - 一种网络故障定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络故障定位方法及装置，包括：确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；并对确定的拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；以及根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。采用本发明提供的方法及装置，提高了故障定位的准确性，并使得故障定位更全面。

Description

一种网络故障定位方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络故障定位方法及装置。

背景技术

无线局域网WLAN技术能为用户提供与IP有线接入网络相当的接入带宽，同时又具备无线的可移动性、建网快的特点，不受接入线缆资源以及工程安装的限制，随时随地给用户提供服务。在人员流动较大，Internet服务需求较强的场所是一种构架宽带接入网络的理想手段。目前国内外运营商均已将WLAN作为宽带无线接入手段，融入到运营网络中，WLAN技术凭借其自身的优势得到广泛的应用。

WLAN技术采用802.11协议，是一种类似于以太网的载波检测多重访问/碰撞检测(CSMA/CD)机制，这是一种竞争式使用无线信道的方式，与传统移动通信通过信令预占无线信道，并且在使用期间一直独占无线信道的方式有很大差异。基于WLAN技术的该特点，并且WLAN网络横跨无线通信和数据通信两大技术领域，一个简单的上网丢包故障可能是接入侧的无线信号功率不足或者受到干扰引起的，也可能是后端的IP网络系统丢包引起的。所以，要快速、高效的维护WLAN系统，运维人员必需同时具备无线和IP技术知识；在出现故障时，能够及时发现并对故障进行定位。

基于WLAN网络的自身特点，WLAN网路的故障诊断被分为两部分：一是有关网络性能方面的故障诊断，包括连接故障，传输速度低，信号弱等；二是有关网络安全的故障诊断，目前的安全问题大都出于用户的初始设置问题，大多数用户没有打开最基本的安全模式WEP，任何对象都可以随意进入用户自身的网络，这时的网络是非常不安全的，如何发现并迅速定位非法入侵的设备也是WLAN安全测试中重要的需求。

目前，对于WLAN网络的故障定位方法，主要是由无线网络管理服务器针对网络中可能出现故障的设备，通过发送故障检测指令逐一的进行检测，例如，向网络中的设备发送ping指令检测该设备的连通性。

由于现有技术中的上述故障定位方法是由网络管理服务器发起故障检测请求，所以检测的是网络中设备自身是否故障，以及设备与网络管理服务器之间的链路是否故障，所以，当网络中的两个设备之间发生故障时，仅由网络管理服务器发起故障检测可能无法检测出该故障，导致无法检测出发生的故障，进而导致故障定位不准确；并且，无法针对网络中两个设备之间与特定业务相关的故障问题进行检测，导致故障检测不全面。

发明内容

本发明实施例提供一种网络故障定位方法及装置，用以解决现有技术中存在的故障定位不准确及不全面的问题。

本发明实施例提供一种网络故障定位方法，包括：

确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；

对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；

根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

本发明实施例还提供一种网络故障定位装置，包括：

路径确定单元，用于确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；

检测处理单元，用于对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；

故障定位单元，用于根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

本发明实施例提供的方法中，首先针对用户终端发起的业务，确定出用户终端访问业务服务器的拓扑路径；然后针对拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，获得各对应的检测结果；并根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。由于是对拓扑路径中各设备节点之间进行检测，所以当两个设备之间发生故障时，可以准确的检测到，提高故障定位的准确性；并且可以针对两个设备之间与特定业务相关的故障问题进行检测，使得故障定位更全面。

附图说明

图1为本发明实施例提供的网络故障定位方法的流程图之一；

图2为本发明实施例提供的网络故障定位方法的流程图之二；

图3为本发明实施例提供的网络故障定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了给出提高故障定位的准确性，以及使得故障定位更全面的实现方案，本发明实施例提供了一种网络故障定位方法及装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种网络故障定位方法，如图1所示，包括：

步骤S101、确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径。

步骤S102、对确定的拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果。

步骤S103、根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

对于上述步骤S101，本发明实施例中，具体可以包括：使用拓扑发现技术确定出网络拓扑结构；并根据用户终端与访问的业务服务器在网络拓扑结构中的位置，确定出用户终端访问业务服务器的拓扑路径。

其中，为了更全面和准确的定位网络故障，网络拓扑结构中的设备节点包括无线设备节点和有线设备节点。

在执行上述步骤S102之前，本发明实施例中，还可以包括：

确定出连通性检测周期到达；即周期性的发起检测以定位故障，对将来可能出现的问题或故障进行预警；和/或

确定出该用户终端访问该业务服务器时发生故障；即在发生故障后进行故障定位。

下面结合附图，以WLAN网络的故障定位为例，用具体实施例对本发明提供的方法进行详细描述，方法流程如图2所示，包括：

步骤S201、本发明实施例中，对于在故障定位时发起连通性检测的触发条件可以有如下两种方式：

第一种方式：周期性的发起检测以定位故障，即确定连通性检测周期到达时发起检测，具体的检测周期可以根据实际网络特性和经验进行设定；周期性的发起检测以定位故障，可以在用户终端访问业务服务器之前，确定出当用户终端访问业务服务器时是否会有故障产生，以及故障产生的位置和原因，以及目前存在的问题，进而可以提前做出预警，以便提前解决网络中存在的问题，避免故障的产生。

第二种方式：在确定出用户终端访问业务服务器时发生故障时发起检测。具体可以预先在用户终端侧设置探测器，实时探测用户终端访问业务服务器过程中的网络状况，包括网络性能和网络安全等状况，并根据预先设定的要求判断是否发生故障，当发生故障时发出告警，启动故障定位的处理流程。

上述两种方式可以各自单独使用，也可以相结合使用；并且，为了减少处理资源的消耗，可以仅针对指定用户终端或是指定业务进行周期性的检测。

步骤S202、确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径，具体包括：

使用拓扑发现技术确定出网络拓扑结构，在确定的网络拓扑结构中包括各设备节点，以及各设备节点之间的连接关系，以WLAN网络为例，包括用户终端节点、无线接入点AP、无线接入管理器AC、关联接入交换机、汇聚交换机等等网络设备节点；对于确定出的网络拓扑结构还可以生成网络拓扑图，显示给网络管理人员，便于网络管理人员更直观的进行网络故障定位的管理。

本发明实施例使用的拓扑发现技术，可以采用基于SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)并利用交换机建立的地址转发表进行网络拓扑结构发现的二层拓扑发现技术。

较佳的，为了更全面的定位网络故障，确定出的网络拓扑结构中的设备节点包括无线设备节点和有线设备节点，即包括了无线设备与有线设备的连接关系。对于无线设备节点的网络拓扑结构的发现，例如无线接入点AC，由于当前无线设备不支持SNMP方式，所以，在交换机建立的地址转发表中，无法确定出其中的地址对应的是否为无线设备，也无法确定出无线设备具体连接的是哪个交换机；本发明实施例中，通过在无线设备上实现RFC1213的SystemGroup节点，并通过其中的sysObjectID字段，即可以获取无线设备的型号信息。通过对无线设备的上述改造，即可以确定地址转发表中哪些地址对应的是无线设备，以及这些无线设备具体连接的是网络中的哪个交换机，进而可以实现无线设备节点与有线设备节点的网络拓扑结构的发现。

根据用户终端和访问的业务服务器在网络拓扑结构中的位置，即可以确定出用户终端访问业务服务器的拓扑路径，拓扑路径中包括了用户终端访问业务服务器所经过的全部设备节点。

本发明实施例中，当进行故障定位所针对的网络的拓扑结构经常变化时，例如对WLAN网络进行故障定位，为了准确的确定出用户终端访问业务服务器的拓扑路径，可以周期性的确定出网络拓扑结构，具体可以针对指定用户终端对与其相关的局部网络的拓扑结构进行更新；

在根据网络拓扑结构确定拓扑路径时，可以是周期性的进行确定，也可以是在满足发起连通性检测条件时进行确定，所以，本步骤S202与上述步骤S201之间没有严格的先后顺序，可以根据实际需要进行灵活的设置。

步骤S203、对确定的拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，检测流程具体可以包括：

对于拓扑路径中进行连通性检测的两个设备节点，由专门的网络故障定位装置(如网络管理服务器)向其中的一个设备节点发送连通性检测指令，用于指示该设备节点发起与另一个设备节点之间的连通性检测；该设备节点收到该连通性检测指令后，根据指示向对应的另一个设备节点发送连通性检测报文，并接收另一个设备节点返回的对应的检测响应，并根据检测响应确定出检测结果；该设备节点将检测结果返回给网络故障定位装置。

各设备节点之间进行连通性检测的具体方式可以包括如下二种：

第一种方式：对拓扑路径中的若干两个相邻设备节点之间进行连通性检测；即进行连通性检测的两个设备节点之间不存在其他设备节点，其检测结果表征的是这两个设备节点之间的网络状况。

第二种方式：对确定的拓扑路径中的一个设备节点与其他若干个设备节点之间进行连通性检测；此时，该设备节点与其他设备节点之间可能还存在其他设备节点，其检测结果表征的是该设备节点与其他若干个设备节点之间的网络状况。采用第二种方式，可以当拓扑路径中一些设备节点无法发起连通性检测报文时，通过针对这些设备节点所位于的两个设备节点之间进行连通性检测，获得该设备节点的网络状况。

上述两种方式可以单独使用，例如采用第一种方式对拓扑路径中的每两个相邻设备节点之间均进行连通性检测，或者采用第二种方式对拓扑路径中的一个设备节点与其他所有各设备节点之间均进行连通性检测；也可以两种方式相结合，根据实际的网络状况具体确定采用第一种方式的设备节点和采用第二方式的设备节点。

本发明实施例中，具体的连通性检测可以包括针对不同的网络性能和网络安全状况的多种检测，例如，ping指令检测、TCP/UDP端口检测、HTTP URL检测、定制接口检测等，具体的检测协议可以采用ICMP协议、ARP协议等多种；还可以针对具体的业务模式，仿真进行业务处理过程中设备节点之间传输的报文，并在设备节点之间传输仿真报文，以便检测与该业务模式相关的网络状况，例如通过传输仿真报文确定设备节点进行业务处理的响应时间等。

下面以WLAN网络的故障定位为例，对检测流程进行详细描述，如下：

假设确定出的拓扑路径中的设备节点包括：用户终端、该用户终端接入的无线AP、该无线AP归属的无线AC、该无线AC关联的接入交换机，该接入交换机相连的汇聚交换机和与汇聚交换机相连的业务服务器；当检测到用户终端在访问业务服务器过程中出现业务连接中断故障时，一种检测方式可以为：网络故障定位装置向拓扑路径中的用户终端、无线AP、无线AC、接入交换机和汇聚交换机分别发送连通性检测指示，指示用户终端、无线AP、无线AC、接入交换机和汇聚交换机分别对应的向无线AP、无线AC、接入交换机、汇聚交换机和业务服务器发送ping指令；用户终端、无线AP、无线AC、接入交换机和汇聚交换机发送ping指令后，分别对应的接收无线AP、无线AC、接入交换机、汇聚交换机和业务服务器返回的检测结果；并将各对应的检测结果上报给网络故障定位装置。

另一种检测方式可以为：网络故障定位装置向拓扑路径中的用户终端与无线AP分别发送连通性检测指示，指示用户终端向无线AP发送ping指令，指示无线AP分别向无线AC、接入交换机、汇聚交换机和业务服务器发送ping指令；用户终端和无线AP发送ping指令后，用户终端接收无线AP返回的检测结果，无线AP接收无线AC、接入交换机、汇聚交换机和业务服务器返回的检测结果；用户终端和无线AP将接收的各对应的检测结果上报给网络故障定位装置。

步骤S204、在获得各对应的检测结果后，根据获得的各对应的检测结果定位网络故障，具体可以包括：定位网络故障发生的位置和/或网络故障发生的原因。

仍然以上述步骤S203中的WLAN网络的故障定位为例，对于其中采用第一种检测方式获得的检测结果，当检测结果表征未连通时，标识对应的两个设备节点之间是未连通状态，例如，假设无线AP和无线AC对应的检测结果为未连通，表征无线AP与无线AC之间发生连接故障，如果此时无线AP和无线AC与其他各自相邻的节点是连通的，那么可以确定连接故障可能发生在无线AP与无线AC之间的链路上，或者可能是无线AP或无线AC自身的网络配置故障；如果此时无线AC和接入交换机对应的检测结果也为未连通，那么可以确定故障发生在无线AC上，可能是无线AC自身的网络配置故障或是硬件损坏故障。

对于采用另一种检测方式获得的检测结果，假设无线AP和无线AC对应的检测结果为连通，而无线AP和接入交换机对应的检测结果为未连通，那么可以确定连接故障可能发生在无线AC与接入交换机之间的链路上，或者可能是无线AC或接入交换机自身的网络配置故障。

本步骤中，对于故障发生原因的定位，可以根据上述步骤S203中发起的具体连通性检测所表征的含义进行确定，例如，通过发起特定的检测报文，采集设备信息，包括电源、风扇和温度等环境信息，单板的线卡信息，CPU信息，内存信息，进程信息，报文转发信息，二层交换机相关的生成树信息，三层交换机相关的arp、路由和组播信息，端口相关的计数和状态信息等，确定出具体故障发生的原因，进而使得网络管理人员可以针对故障进行网络优化处理，在此不再进行详细描述。

本步骤中，当未定位出网络故障，也就是说当网络中未产生故障时，还可以根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络性能和/或网络安全状况；例如，传输速率、AP信号强度等性能；以及是否有非法入侵者等安全状况；以及实时分析网络中的流量等；以及根据拓扑路径中各设备节点在处理业务时的响应时间，确定出在处理该业务时关键的问题瓶颈所在等。

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的网络故障定位方法，相应地，本发明另一实施例还提供了一种网络故障定位装置，其结构示意图如图3所示，包括：

路径确定单元301，用于确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；

检测处理单元302，用于对确定的拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；

故障定位单元303，用于根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

较佳的，路径确定单元301，具体用于使用拓扑发现技术确定出网络拓扑结构；并根据用户终端与访问的业务服务器在该网络拓扑结构中的位置，确定出该用户终端访问该业务服务器的拓扑路径。

较佳的，路径确定单元301确定出的该网络拓扑结构中的设备节点包括无线设备节点和有线设备节点。

较佳的，上述装置还包括：检测触发单元304，用于在对确定的该拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测之前，确定出检测周期到达；和/或确定出该用户终端访问该业务服务器时发生故障。

较佳的，检测处理单元302，具体用于对确定的所述拓扑路径中的若干两个相邻设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果；和/或

对确定的所述拓扑路径中的一个设备节点与其他若干个设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果。

较佳的，检测处理单元302，具体用于通过向拓扑路径中进行连通性检测的两个设备节点之一发送连通性检测指令，指示该设备节点发起与另一个设备节点之间的连通性检测。

较佳的，上述装置还包括：

性能确定单元305，用于根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络性能；和/或

安全确定单元306，用于根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络安全状况。

综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；并对确定的拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；以及根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。采用本发明实施例提供的方案，提高了故障定位的准确性，并使得故障定位更全面。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种网络故障定位方法，其特征在于，包括：

确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；

对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；

根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径，具体包括：

使用拓扑发现技术确定出网络拓扑结构；

根据用户终端与所述用户终端访问的业务服务器在所述网络拓扑结构中的位置，确定出所述用户终端访问所述业务服务器的拓扑路径。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络拓扑结构中的设备节点包括无线设备节点和有线设备节点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测之前，还包括：

确定出检测周期到达；和/或

确定出所述用户终端访问所述业务服务器时发生故障。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果，具体包括：

对确定的所述拓扑路径中的若干两个相邻设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果；和/或

对确定的所述拓扑路径中的一个设备节点与其他若干个设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，还包括：

根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络性能和/或网络安全状况。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，具体为：

通过向所述拓扑路径中进行连通性检测的两个设备节点之一发送连通性检测指令，指示该设备节点发起与另一个设备节点之间的连通性检测。

8.一种网络故障定位装置，其特征在于，包括：

路径确定单元，用于确定用户终端访问业务服务器的拓扑路径；

检测处理单元，用于对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测，并获得各对应的检测结果；

故障定位单元，用于根据获得的各对应的检测结果定位网络故障。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述路径确定单元，具体用于使用拓扑发现技术确定出网络拓扑结构；并根据用户终端与所述用户终端访问的业务服务器在所述网络拓扑结构中的位置，确定出所述用户终端访问所述业务服务器的拓扑路径。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述路径确定单元确定出的所述网络拓扑结构中的设备节点包括无线设备节点和有线设备节点。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：检测触发单元，用于在对确定的所述拓扑路径中的各设备节点之间进行连通性检测之前，确定出检测周期到达；和/或确定出所述用户终端访问所述业务服务器时发生故障。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测处理单元，具体用于对确定的所述拓扑路径中的若干两个相邻设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果；和/或

对确定的所述拓扑路径中的一个设备节点与其他若干个设备节点之间进行连通性检测，并获得若干对应的检测结果。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测处理单元，具体用于通过向所述拓扑路径中进行连通性检测的两个设备节点之一发送连通性检测指令，指示该设备节点发起与另一个设备节点之间的连通性检测。

14.如权利要求8-13任一所述的装置，其特征在于，还包括：性能确定单元，用于根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络性能；和/或

还包括：安全确定单元，用于根据获得的检测结果确定出各设备节点之间的网络安全状况。

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