CN105610647A

CN105610647A - 一种探测业务异常的方法和服务器

Info

Publication number: CN105610647A
Application number: CN201511027597.XA
Authority: CN
Inventors: 黄花
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-05-25

Abstract

本发明提供了一种探测业务异常的方法和管理服务器，包括：管理服务器计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间；然后获取当前时间的业务指标数据；如果确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。本发明通过算出的动态基线值，特别是使用平均值和方差，确定业务指标的正常区间，从而确定业务指标数据是否异常，提高了业务系统的可测性和可维护性。

Description

一种探测业务异常的方法和服务器

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种探测业务异常的方法及服务器。

背景技术

目前网络业务系统的监控中，一般采用的方法是，业务系统的各网络单元周期性地上报一些业务指标数据(包括设备状态数据)给管理服务器，管理服务器再根据一些配置的业务指标阈值来确认业务或设备是否有异常，从而进行告警等操作。例如，业务网元向管理服务器上报用户新增访问量、网络接入流量、CPU占用率等数据。管理服务器根据管理员配置的告警阈值确定是否进行告警。例如网络接入流量达到10Mb/s就告警，或者CPU占用率达到85％就产生告警等，而用户新增访问量这样的数据通常用于统计，因为这个无法直接设置一个告警阈值。

这种不同业务指标依赖特定值的告警方法主要是针对设备处理能力和设备状态而发出告警的，并没有针对业务本身是否正常作出判断，例如，通常业务的繁忙程度在一天的不同时段是不同的，晚上通常业务少，CPU占用率达到50％可能就是某种软件故障引起的不正常，而白天CPU占用率低于20％可能是业务配置等因素引起的不正常。现有技术都无法探测这类异常情况。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明实施例提供了一种探测业务异常的方法和管理服务器，以实现业务异常的探测，提高业务系统的可测性。

第一方面，本发明实施例提供了一种探测业务异常的方法，包括：管理服务器计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间；然后获取当前时间的业务指标数据；如果确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。

在上述方法中，管理服务器通过算出的动态基线值，确定相应的正常区间，从而确定业务指标数据是否异常，提高了业务系统的可测性和可维护性。

在一个可能的设计中，所述业务指标的动态基线值根据业务指标的历史数据计算获得，具体说，就是获取业务指标的历史数据，计算获得历史数据的平均值和方差，并进一步根据所述平均值和方差确定业务指标的正常区间。一种方式是服务器预设参数k，所述正常区间的上限确定为平均值加k个方差，所述正常区间的下限值确定为平均值减k个方差，所述参数k为整数或小数。使用平均值和方差确定正常区间，可以探测出当前业务指标的数据偏离历史数据平均值过大或者过小的异常情况，进一步提高了业务系统的可测性和可维护性。

在一个可能的设计中，当所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外时，服务器可进一步进行分级告警，具体方法为：预设参数j，当业务指标数据大于平均值加j个方差，或者小于平均值减j个方差时，进行严重告警，否则进行一般告警，所述参数j为大于k的整数或小数。通过区分一般告警和严重告警，进一步提高了业务系统的可测性和可维护性。

在一个可能的设计中，所述当前时间为当前时间段，或者当前时间点；所述业务指标的历史数据包括管理服务器存储的前若干天的相同时间段或时间点的业务指标数据。进一步可能的，管理服务器存储获取的当前时间的业务指标数据，并作为第二天计算业务指标的动态基线值时的历史数据。使用前若干天的历史数据进行计算，获得业务指标的动态基线值，进一步提高了业务系统的可测性和可维护性。

第二方面，本发明实施例提供了一种管理服务器，该管理服务器具有实现上述方法实际中管理服务器行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，管理服务器的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持管理服务器执行上述方法的应用程序代码，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的应用程序。所述管理服务器还可以包括通信接口，用于管理服务器与其他业务网元通信。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述管理服务器所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面为管理服务器所设计的程序。

本发明实施例提供的上述技术方案通过算出动态基线值，确定相应的正常区间，从而探测业务指标数据是否正常，大大提高了业务系统的可测性和可维护性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种系统架构图；

图2为本发明实施例提供的一种计算机设备示意图；

图3为本发明实施例提供的一种探测业务异常的方法流程示意图；

图4为本发明实施例提供的管理服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，是本发明实施例提供的一个业务系统，其中包含了管理服务器101和若干业务网元102。管理服务器用于对整个业务系统进行监测，包括各业务指标，也包括各网元设备工作状态。业务系统中的网元可以是接入单元、业务处理单元、数据库单元等，每种网元都可以包括多个。

网元可以根据配置周期性地，或者根据订阅的条件，向管理服务器上报各业务指标。管理服务器根据业务指标的历史数据，计算出业务指标的动态基线值，从而确定业务指标的正常区间。对收到的业务指标的当前数据，确定是否超出正常区间，是否需要告警。

图1中的管理服务器可以以图2中的计算机设备(或系统)的方式来实现。图2所示为本发明实施例提供的计算机设备示意图。该计算机设备包括至少一个处理器201，通信总线202，存储器203以及至少一个通信接口204。

处理器201可以是一个通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specificintegratedcircuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。

通信总线202可包括一通路，在上述组件之间传送信息。所述通信接口204，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks，WLAN)等。

存储器203可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)、只读光盘(CompactDiscRead-OnlyMemory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，所述存储器203用于存储执行本发明方案的应用程序代码，并由处理器201来控制执行。所述处理器201用于执行所述存储器203中存储的应用程序代码。

在具体实现中，处理器201可以包括一个或多个CPU，每个CPU可以是一个单核(single-core)处理器，也可以是一个多核(multi-Core)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

在具体实现中，作为一种实施例，该计算机设备还可以包括输入/输出(I/O)接口205。例如，输出设备可以是液晶显示器(liquidcrystaldisplay，LCD),发光二级管(lightemittingdiode，LED)显示设备，阴极射线管(cathoderaytube，CRT)显示设备，或投影仪(projector)等。输入设备可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。

上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(PersonalDigitalAssistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备、嵌入式设备或有图2中类似结构的设备。本发明实施例不限定计算机设备的类型。

如图1中的管理服务器可以为图2所示的设备，管理服务器的存储器203中存储了一个或多个软件模块(例如：计算模块和判断模块)。管理服务器可以通过处理器以及存储器中的程序代码来实现软件模块，完成业务异常的探测。

如图3所示，是本发明实施例提供的一种探测业务异常的方法，应用于如图1所示系统中的管理服务器。下面以一般的网络业务接入为例来说明该方法，根据该方法，服务器首先计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间，然后对当前的业务指标确定是否正常，从而确定是否告警。具体包括下列步骤：

301，管理服务器计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间。

管理服务器主要是通过动态学习的机制获得业务指标的正常区间，所述正常区间可以根据业务指标的历史平均值和方差确定。

动态学习机制的一个例子包括：管理服务器每天定时启动学习，对最近若干天(假设是N天)相同时间段的业务指标数据进行计算，得到每个时间段的业务指标的平均值和标准方差。进一步确定业务指标的正常区间。第二天要重新计算，每次计算要删除第N+1天前的数据，并把最近一天的数据加入，从而计算得到出最新的业务指标的正常区间。

历史数据的天数N可以配置，例如10天、15天、或30天。天数越大，需要计算的工作量越大，算出的数据也更合理。统计时段可以是分钟级，如10分钟，30分钟，也可以是小时级，可以依实际情况对不同的业务指标确定。可以理解，时段越短，业务告警的实时性越强，但数据的随机性也相应的增大。

业务指标的历史数据的平均值M、方差V的计算公式如下，其中，历史数据的天数N以10为例，X_n为每天同时段的业务指标数据，n＝1,2,…,10。

M＝(X₁+X₂+…+X₁₀)/10

V＝{[(X₁-M)²+(X₂-M)²+…+(X₁₀-M)²]/10}^1/2

计算出均值和方差后，就可以相应确定业务指标的正常区间，正常区间设为与平均值的偏差不超过k个方差。这里k可以由系统管理员设置，k可以是整数，也可以是小数，一般取值为2，3等。这样，业务指标的正常区间的上限值S_u和下限值S_d的计算公式如下：

S_u＝M+k*V

S_d＝M-k*V

下面的表1是一个业务指标的示例，业务指标为业务新增接入量，历史数据选10天，统计时段为15分钟，则一天有24*4＝96个时段。服务器在每天凌晨0点后，根据前10天的各时段业务指标数据，计算出各时段的平均值和方差。表1中列出了96个时间段中的8个时间段的业务新增接入量的数据，计算出了平均数和方差，并进一步确定出了业务指标的正常区间的上限和下限，计算正常区间上限和下限时k取值为2。

表1

从中可看成，凌晨4点左右是业务低谷，平均业务接入量都比较小，60左右，白天时间是业务高峰，平均业务接入量比较大，200左右。

302，获取当前时间的业务指标数据。

管理服务器从业务系统的各网元获取相关业务指标数据，业务数据的获取可能要经过一些适配处理。例如，管理服务器从网元每5分钟接收业务接入新增数据，而统计的时间段是每15分钟统计一次，这需要每3次将接收的数据合并。另一种可能的的情况是，业务接入采用负荷分担的方式，由多个网元负责，如果要对总业务接入量进行统计告警，则要把从各接入网元接收的业务接入量合并。

303，确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。

继续前述步骤的例子，假设当前各时间段的业务新增接入量的数据如下面表2所示。

时间段序号	0	16	28	40	64	65	66	95
									开始时间	0:00	4:00	7:00	10:00	16:00	16:15	16:30	23:45
正常上限	135.91	79.21	142.71	221.50	221.50	221.91	242.29	129.22
									正常下限	92.09	46.59	92.29	175.90	175.90	165.49	163.31	92.38
当前值	103.00	61.00	120.00	207.00	55.00	210.00	220.00	141.00
									是否告警	否	否	否	否	是	否	否	是

表2

可见，表2中的8个时间段的当前值中，16:00开始的15分钟业务新增接入量低于正常区间下限，接入量异常低。23:45开始的15分钟业务新增接入量高于正常区间上限，接入量异常高。这两个时间段的业务指标需进行告警。

此外，当业务指标数据位于业务指标的正常区间外时，管理服务器还可以进一步进行分级告警，具体方法可以是：

预设一个参数j，参数j为大于k的整数或小数。则当业务指标数据大于平均值加j个方差时，说明业务指标数据过高，应进行严重告警，或者当业务指标数据小于平均值减j个方差时，说明业务指标数据过低，应进行严重告警。否则进行一般告警即可。

前述例子中，业务指标以业务新增接入量为例，这类业务指标统计的时间为时间段，如果业务指标为CPU占用率、网络接入速率等，这类业务指标统计的时间为时间点。业务指标的历史数据对应的也就是指管理服务器存储的前若干天的相同时间段或时间点的业务指标数据。

管理服务器进一步存储获取的当前时间的业务指标数据，并作为第二天计算业务指标的动态基线值时的历史数据。

本发明实施例中，管理服务器通过算出的动态基线值，特别是使用平均值和方差，确定业务指标的正常区间，从而确定业务指标数据是否异常，提高了业务系统的可测性和可维护性。此外，对不同的业务指标，可以设置相同的k值，从而自动设置了各告警的阈值，进一步提高了业务系统的可测性和可维护性。

如图4所示，本发明实施例还提供了一种管理服务器的结构示意图，包括：计算单元401，数据获取单元402，异常确定单元403。

其中，计算单元401，用于计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间；数据获取单元402，用于获取当前时间的业务指标数据；异常确定单元403，用于确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。

在本实施例中，管理服务器是以功能单元的形式来呈现。这里的“单元”可以指特定应用集成电路(application-specificintegratedcircuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，本领域的技术人员可以想到管理服务器可以采用图2所示的形式。例如，计算单元401和异常确定单元403可以通过图2的处理器和存储器来实现，具体的，计算单元401和异常确定单元403可以通过由处理器来执行计算模块、判断模块来实现，而数据获取单元402可以图2中的通信接口来实现。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述图2或图4所示的管理服务器所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方法实施例所设计的程序。通过执行存储的程序，可以实现探测业务异常。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过Internet或其它有线或无线电信系统。

本发明是参照本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。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

1.一种探测业务异常的方法，其特征在于，包括：

管理服务器计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间；

获取当前时间的业务指标数据；

确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述业务指标的动态基线值根据业务指标的历史数据计算获得，具体包括：

获取业务指标的历史数据，计算获得历史数据的平均值和方差，并进一步根据所述平均值和方差确定业务指标的正常区间。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述根据平均值和方差确定业务指标的正常区间具体包括：

预设参数k，所述正常区间的上限确定为平均值加k个方差，所述正常区间的下限值确定为平均值减k个方差，所述参数k为整数或小数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：当所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外时，进一步进行分级告警，具体包括：

预设参数j，当业务指标数据大于平均值加j个方差，或者小于平均值减j个方差时，进行严重告警，否则进行一般告警，所述参数j为大于k的整数或小数。

5.如权利要求2至4任一项所述的方法，其特征在于：所述当前时间为当前时间段，或者当前时间点；所述业务指标的历史数据包括管理服务器存储的前若干天的相同时间段或时间点的业务指标数据。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：管理服务器存储获取的当前时间的业务指标数据，并作为第二天计算业务指标的动态基线值时的历史数据。

7.一种管理服务器，其特征在于，包括计算单元，数据获取单元，以及异常确定单元，其中：

所述计算单元，用于计算获得业务指标的动态基线值，确定业务指标的正常区间；

所述数据获取单元，用于获取当前时间的业务指标数据；

所述异常确定单元，用于确定所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外，则产生告警信息。

8.如权利要求7所述的管理服务器，其特征在于：所述计算单元根据业务指标的历史数据计算获得业务指标的动态基线值，具体包括：

9.如权利要求8所述的管理服务器，其特征在于：所述根据平均值和方差确定业务指标的正常区间具体包括：

计算单元预设参数k，所述正常区间的上限确定为平均值加k个方差，所述正常区间的下限值确定为平均值减k个方差，所述参数k为整数或小数。

10.如权利要求9所述的管理服务器，其特征在于：当所述业务指标数据位于业务指标的正常区间外时，异常确定单元进一步进行分级告警，具体包括：

异常确定单元预设参数j，当业务指标数据大于平均值加j个方差，或者小于平均值减j个方差时，进行严重告警，否则进行一般告警，所述参数j为大于k的整数或小数。

11.如权利要求8至10任一项所述的管理服务器，其特征在于：所述当前时间为当前时间段，或者当前时间点；所述业务指标的历史数据包括计算单元中存储的前若干天的相同时间段或时间点的业务指标数据。

12.如权利要求11所述的管理服务器，其特征在于：计算单元存储获取的当前时间的业务指标数据，并作为第二天计算业务指标的动态基线值时的历史数据。