CN104135380A - 分层网络的风险分析方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分层网络的风险分析方法和装置。该方法包括：识别最底层网络的风险单元；确定最底层网络单个网元的风险组，即该网元所有风险因素的集合；确定第二底层网络单个网元的风险组；确定自下而上任意层网络单个网元的风险组；确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。本发明通过识别网络中的风险单元，明确网络网元的风险组，以及在各层网络之间风险单元关联分析，实现了分层网络中的任意网元或网元组风险因素的完整描述，在网络规划设计时精确评估网络的风险、合理安排业务路由和上下层网络的网元承载关系，提高网络可靠性和业务可靠性。

Description

分层网络的风险分析方法和装置

技术领域

本发明涉及采用分层模型构建的网络的分析技术，尤其涉及通信网络的风险分析方法和装置。

背景技术

对于复杂网络，一般采用分层模型构建，用以实现庞大的网络规模和复杂的网络功能。通信网络就是采用分层模型构建的典型网络。

对于分层网络，其网络可靠性设计和业务可靠性设计均是网络设计中的重要课题。可靠性设计的前提是要对网络中各种风险因素进行准确的识别；并通过合理的建模，将分层网络中各层网络风险因素的关联准确的描述；从而对各种网元、业务，乃至整个网络所面临的风险进行精确的分析和评估。

目前，网络可靠性设计和业务可靠性设计还主要局限在单层网络内部的风险分析和评估；少数涉及跨层风险分析的方法也侧重于和最底层网络的关联。缺乏对分层网络所有层面进行关联，通过全面的风险识别从而实现对网络任意层面、任意网元或网元组进行风险分析的方法和装置。

发明内容

本发明提供一种分层网络的风险分析方法和装置，以实现网络风险因素的完整、准确的分析和描述，从而提高网络可靠性和业务可靠性。

本发明的一个方面提供了一种分层网络的风险分析方法，包括：

识别最底层网络的风险单元；

确定最底层网络单个网元的风险组，即该网元所有风险因素的集合；

确定第二底层网络单个网元的风险组；

确定自下而上任意层网络单个网元的风险组；

确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

本发明的又一个方面提供了一种分层网络的风险分析装置，包括：

最底层风险因素识别模块，用于识别最底层网络的风险单元；

单个网元风险组确定模块，用于确定最底层网络单个网元、第二底层网络单个网元和任意层网络单个网元的风险组；

网元组风险组确定模块，用于确定任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

本发明的技术方案，通过识别网络中的风险因素，明确网络网元的风险组，以及在各层网络之间风险因素的关联分析，实现了分层网络中的任意网元或网元组风险因素的完整描述。在网络规划设计时，通过本发明的技术方案，即可明确网络中任意网元或网元组所面临的具体风险因素，并根据各风险因素的可用性概率和可靠性模型计算出精确的可用度，从而实现网络风险的定量评估，以便修正网络设计，提高网络的可靠性。在安排业务路由时，还可精确地选择承载业务的网元，从而明确的避开某些风险单元，或保证业务路由的主用路由和备用路由完全风险分离，提高业务的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的分层网络风险分析方法的流程图；

图2为本发明实施例二所适用的分层网络拓扑结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的分层网络风险分析装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例一提供的分层网络风险分析方法的流程图。本实施例的技术方案可以由硬件和/或软件构成的装置来执行计算，其具体可适用于某个已构建的分层网络(如通信网络)，对网络中的任意网元或网元组进行风险分析，具体是能够获得任意网元或网元组的风险组，从而得到风险因素的具体描述。

基于上述目标网络，本实施例的方法执行如下步骤来进行风险分析：

步骤110、识别最底层网络的风险单元；

步骤120、确定最底层网络单个网元的风险组，即该网元所有风险因素的集合；

步骤130、确定第二底层网络单个网元的风险组；

步骤140、确定自下而上任意层网络单个网元的风险组；

步骤150、确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

本实施例的技术方案，通过识别网络中的风险因素，明确网络网元的风险组，以及在各层网络之间风险因素的关联分析，实现了分层网络中的任意网元或网元组风险因素的完整描述，在网络规划设计时精确评估网络的风险、合理安排业务路由和上下层网络的网元承载关系，提高网络可靠性和业务可靠性。

上述实施例中，步骤110中风险单元的识别操作针对能够明确影响网元的、不可再被分解的风险。每个风险单元均可明确影响的一个或多个网元。

被识别的风险单元的类型包括节点风险、链路风险、多节点共担风险、多链路共担风险。根据实际情况，至少包括节点风险和链路风险两种类型。

上述实施例中，步骤120中确定最底层网络单个网元的风险组的操作具体包括：将影响该网元的所有风险单元取并集。

上述实施例中，步骤130中确定第二底层网络单个网元的风险组的操作具体包括：将该网元自身的风险因素定义为该网元的风险单元；确定为该网元服务的最底层网络所有网元；将该网元的风险单元，及最底层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集，若该网元为链路网元，再与该网元两个端点的风险单元取并集。

对于第二底层的网络，节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的最底层网络中的所有节点网元和连接这些节点的链路网元。链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的最底层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元。

上述实施例中，步骤140中确定自下而上任意层网络单个网元的风险组的操作具体包括：将该网元自身的风险因素定义为该网元的风险单元；确定为该网元服务的下层网络所有网元，并确认这些网元的风险组已被计算出来；将该网元的风险单元，及下层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集，，若该网元为链路网元，再与该网元两个端点的风险单元取并集。

节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的下层网络中的所有节点网元和连接这些节点的链路网元。链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的下层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元。

上述实施例中，步骤150中确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组的操作具体包括：调用单个网元风险组确定模块计算出该网元组内所有单个网元的风险组。该网元组的风险组的计算方法为该网元组内所有网元的风险组取并集。

实施例二

本发明实施例二提供了一种分层网络风险分析的方法，其以实施例一为基础，通过一实例对该方法进行详细说明。本实施例以图2所示的网络拓扑结构为例进行说明，假设该分层网络由三层构成，自下而上分别为Layer1、Layer2、Layer3，网络结构如图2所示。

该实施例中，需要对Layer3网络中的节点A、链路A-B、网元组(链路AB、链路BC)分别进行风险分析。

各网元的服务网元如下：

Layer2网络：

节点a的服务网元为：Layer1网络中的节点1；

节点b的服务网元为：Layer1网络中的节点2；

节点c的服务网元为：Layer1网络中的节点3；

节点d的服务网元为：Layer1网络中的节点4；

链路ad的服务网元为：Layer1网络中的链路14；

链路db的服务网元为：Layer1网络中的链路42；

链路bc的服务网元为：Layer1网络中的链路23；

链路ca的服务网元为：Layer1网络中的链路31。

Layer3网络：

节点A的服务网元为：Layer2网络中的节点a；

节点B的服务网元为：Layer2网络中的节点b；

节点C的服务网元为：Layer2网络中的节点c；

链路AB的服务网元为：Layer2网络中的链路ad、链路db；

链路BC的服务网元为：Layer2网络中的链路bc；

链路CA的服务网元为：Layer2网络中的链路ca。

则进行风险分析的方法如下：

第一步，识别最底层网络的风险单元。

节点风险类型的风险单元有：

RU1：影响节点1；

RU2：影响节点2；

RU3：影响节点3；

RU4：影响节点4。

链路风险类型的风险单元有：

RU14：影响链路14；

RU42：影响链路42；

RU23：影响链路23；

RU31：影响链路31。

多链路共担风险类型的风险有：

RU5：影响链路14、链路23。

第二步，确定最底层网络单个网元的风险组。

将影响Layer1层网络各网元的所有风险单元取并集。

节点1的风险组为：{RU1}；

节点2的风险组为：{RU2}；

节点3的风险组为：{RU3}；

节点4的风险组为：{RU4}；

链路14的风险组为：{RU1，RU4，RU14，RU5}；

链路42的风险组为：{RU4，RU2，RU42}；

链路23的风险组为：{RU2，RU3，RU23，RU5}；

链路31的风险组为：{RU3，RU1，RU31}。

第三步，确定第二底层网络单个网元的风险组。

将Layer2层网络中所有网元自身的风险因素定义为该网元的风险单元；确定为该网元服务的最底层网络所有网元；将该网元的风险单元，及最底层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集。

节点a的风险组为：{RUa，RU1}；

节点b的风险组为：{RUb，RU2}；

节点c的风险组为：{RUc，RU3}；

节点d的风险组为：{RUd，RU4}；

链路ad的风险组为：{RUad，RUa，RUd，RU1，RU4，RU14，RU5}；

链路db的风险组为：{RUdb，RUd，RUb，RU4，RU2，RU42}；

链路bc的风险组为：{RUbc，RUb，RUc，RU2，RU3，RU23，RU5}；

链路ca的风险组为：{RUca，RUc，RUa，RU3，RU1，RU31}。

第四步，确定自下而上任意层网络单个网元的风险组。

本实施例中，需要对Layer3网络中的节点A、链路AB分别进行风险分析。

节点A风险分析：

节点A的服务网元为：Layer2网络中的节点a；

节点a的风险组为：{RUa，RU1}；

所以，节点A的风险组为：{RUA，RUa，RU1}。

链路AB风险分析：

链路AB的服务网元为：Layer2网络中的链路ad、链路db；

链路ad的风险组为：{RUad，RUa，RUd，RU1，RU4，RU14，RU5}；

链路db的风险组为：{RUdb，RUd，RUb，RU4，RU2，RU42}；

可得，链路AB的风险组为：{RUAB，RUA，RUB，RUa，RUd，RUb，RUad，RUdb，RU1，RU4，RU2，RU14，RU42，RU5}。

第五步，确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

本实施例中，需要对Layer3网络中的网元组(链路AB、链路BC)进行风险分析。

根据第四步已得出，链路AB的风险组为：{RUAB，RUA，RUB，RUa，RUd，RUb，RUad，RUdb，RU1，RU4，RU2，RU14，RU42，RU5}。

根据第四步的方法可得出，链路BC的风险组为：{RUBC，RUB，RUC，RUb，RUc，RUbc，RU2，RU3，RU23，RU5}。

可得，网元组(链路AB、链路BC)的风险组为：{RUA，RUB，RUC，RUAB，RUBC，RUa，RUd，RUb，RUc，RUad，RUdb，RUbc，RU1，RU2，RU3，RU4，RU14，RU42，RU23，RU5}。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的分层网络风险分析装置的结构示意图，该装置可通过硬件和/或软件的形式实现，用于执行本发明实施例所提供的分层网络风险分析方法。该装置具体包括

最底层风险因素识别模块310、单个网元风险组确定模块320、网元组风险组确定模块330。其中，最底层风险因素识别模块310用于识别最底层网络的风险单元；单个网元风险组确定模块320用于确定最底层网络单个网元、第二底层网络单个网元和任意层网络单个网元的风险组；网元组风险组确定模块330用于确定任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

上述方案中，最底层风险因素识别模块310具体用于识别能够明确影响网元的、不可再被分解的风险。每个风险单元均可明确影响的一个或多个网元。被识别的风险单元的类型包括节点风险、链路风险、多节点共担风险、多链路共担风险。根据实际情况，至少包括节点风险和链路风险两种类型。

单个网元风险组确定模块320可具体包括：最底层网络网元风险组确定单元321、下层服务网元确定单元322和网元风险组确定单元323。其中，最底层网络网元风险组确定单元321用于确定最底层单个网元的风险组，计算方法为影响该网元的所有风险单元取并集。下层服务网元确定单元322用于确定需计算网元的下层服务网元，节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的下层网络中的所有节点网元和链路网元；链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的下层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元；对于第二底层网络，其网元的服务网元均来自最底层网络。网元风险组确定单元323用于确定该单个网元的风险组，计算方法为将该网元的风险单元，及下层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集。网元风险组确定单元计算时，若该网元的某个服务网元的风险组尚未计算，则再次调用单个网元风险组确定模块，计算该服务网元的风险组。

网元组风险组确定模块330具体用于首先调用单个网元风险组确定模块计算出该网元组内所有单个网元的风险组。该网元组的风险组的计算方法为该网元组内所有网元的风险组取并集。

本发明实施例涉及的分层网络的风险分析方案，使分层网络的风险分析按照最底层风险因素识别、单个网元风险组确定、网元组风险组确定等三个步骤分布实施。采用本发明，通过识别网络中的风险因素，明确网络网元的风险组，以及在各层网络之间风险因素的关联分析，实现了分层网络中的任意网元或网元组风险因素的完整描述，在网络规划设计时精确评估网络的风险、合理安排业务路由和上下层网络的网元承载关系，提高网络可靠性和业务可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种分层网络的风险分析方法，其特征在于，包括：

识别最底层网络的风险单元；

确定最底层网络单个网元的风险组，即该网元所有风险因素的集合；

确定第二底层网络单个网元的风险组；

确定自下而上任意层网络单个网元的风险组；

确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

2.根据权利要求1所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，识别最底层网络的风险单元，包括：

构成最底层网络的网元包括节点和链路，且网元划分原则为从与上层网络的承载关系角度不需再分割的最小单元；

定义风险单元为影响网元的风险因素，可识别的风险单元指能够明确影响网元的、不可再被分解的风险，包括节点风险、链路风险、多节点共担风险、多链路共担风险。每个风险单元均可明确影响一个或多个网元。

3.根据权利要求1所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定最底层网络单个网元的风险组，即该网元所有风险因素的集合包括：

定义风险组为影响网元的所有风险因素的集合；

最底层单个网元风险组计算方法为影响该网元的所有风险单元取并集；

对于节点网元和链路网元的风险组，其风险单元包括节点风险、链路风险、多节点共担风险、多链路共担风险。

4.根据权利要求1所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定第二底层网络单个网元的风险组包括：

对于第二底层网络的单个网元，首先将网元自身的风险因素定义为该网元的风险单元；

确定为该网元服务的最底层网络所有网元；

该网元的风险组的计算方法为将该网元的风险单元，及最底层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集，若该网元为链路网元，再与该网元两个端点的风险单元取并集。

5.根据权利要求1所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定自下而上任意层网络单个网元的风险组包括：

对于任意层网络的单个网元，首先将网元自身的风险因素定义为该网元的风险单元；

确定为该网元服务的下层网络所有网元，并确认这些网元的风险组已被计算出来；

该网元的风险组的计算方法为将该网元的风险单元，及下层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集，若该网元为链路网元，再与该网元两个端点的风险单元取并集。

6.根据权利要求1所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定自下而上任意层网络若干网元构成的网元组的风险组包括：

按照权利要求5所述方法计算出该网元组内所有单个网元的风险组；该网元组的风险组的计算方法为该网元组内所有网元的风险组取并集。

7.根据权利要求4所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定为该网元服务的最底层网络所有网元包括：

层网络通过下层网络一个或多个网元联合为上层网络的单个网元提供服务的模型，建立网络各层之间的联系；

对于第二底层的网络，节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的最底层网络中的所有节点网元和连接这些节点的链路网元；链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的最底层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元。

8.根据权利要求5所述的分层网络风险分析方法，其特征在于，确定为该网元服务的下层网络所有网元包括：

节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的下层网络中的所有节点网元和连接这些节点的链路网元，链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的下层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元。

9.一种分层网络的风险分析装置，其特征在于，包括：

最底层风险因素识别模块，用于识别最底层网络的风险单元；

单个网元风险组确定模块，用于确定最底层网络单个网元、第二底层网络单个网元和任意层网络单个网元的风险组；

网元组风险组确定模块，用于确定任意层网络若干网元构成的网元组的风险组。

10.根据权利要求9所述的分层网络的风险分析装置，其特征在于，单个网元风险组确定模块包括：

最底层网络网元风险组确定单元，用于确定最底层单个网元的风险组，计算方法为影响该网元的所有风险单元取并集；

下层服务网元确定单元，用于确定需计算网元的下层服务网元，节点网元的服务网元包括为其提供节点承载服务的下层网络中的所有节点网元和链路网元；链路网元的服务网元包括为其提供路径承载服务的下层网络中该路径上的所有节点网元和链路网元；对于第二底层网络，其网元的服务网元均来自最底层网络；

网元风险组确定单元，用于确定该单个网元的风险组，计算方法为将该网元的风险单元，及下层网络为该网元服务的所有网元的风险组取并集。

11.根据权利要求10所述的分层网络的风险分析装置，其特征在于，网元风险组确定单元计算时，若该网元的某个服务网元的风险组尚未计算，则再次调用单个网元风险组确定模块，计算该服务网元的风险组。

12.根据权利要求9所述的分层网络的风险分析装置，其特征在于，网元组风险组确定模块首先调用单个网元风险组确定模块，计算该网元组内所有单个网元的风险组，再将该网元组内所有网元的风险组取并集。