CN111756582A - 基于nfv日志告警的业务链监控方法 - Google Patents

基于nfv日志告警的业务链监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NFV日志告警的业务链监控方法，包括如下步骤：S1：建立日志告警系统；S2：建立业务逻辑拓扑；S3：将步骤S1中建立的日志告警系统中的告警配置到步骤S2中相应的业务逻辑拓扑的节点中，建立告警与节点的映射关系；S4：告警触发时，通过告警与节点的映射关系确认异常节点；S5：根据异常节点和业务逻辑拓扑，生成与告警全关联的业务链。本发明通过日志告警与网元的自动关联，准确地对指定的业务场景进行监控，通过业务场景中各类型网元的关联关系，实现故障的快速定位以及故障波及范围的综合分析；通过结合NFV专家经验对设备日志告警与网元的自动关联，提高日志告警的有效性与准确性，实现快速故障定位。

Description

基于NFV日志告警的业务链监控方法
技术领域
本发明涉及一种业务链监控方法，尤其涉及一种基于NFV日志告警的业务链监控方法。
背景技术
随着NFV(Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化)虚拟化技术的高速发展，NFV虚拟化技术在核心网不断落地和应用，虚拟化层正在逐步的取代传统硬件体系，VEPC+NSA快速商用落地，维护方式由传统网元维护迅速迈向虚拟层与底层硬件结合，大量的底层x86硬件支撑起复杂的虚拟层，同时虚拟层本身的复杂调用，导致问题根源的判断更加困难，针对单一类型监控指标的告警很难判断系统的健康状态，通常还需要收集多台设备和多种指标状态进行综合分析。
业务链监控广泛应用到各个应用领域之中，包括金融领域、运维领域等。在金融领域中，业务链在信用卡日常交易、贷款审批等，具有流程复杂，流程复杂度高的特点；在运维领域中，业务链在监控中间件、数据库与网络设备等，具有相关性强、周期时间、复杂度高等特点。
在现有的电信网络中，告警往往是针对业务指标进行告警监控，通过手动分析或厂家协助进行故障排查，故障原因难以定位，故障处理效率较慢。随着5G时代到来，传统的定位方式已不再适用，难以让海量的日志告警在大规模的系统中充分发挥作用。
目前业界已有的解决方案主要为以下3种：
1、专利名称：一种基于COST模型的NFV业务链网络评估方法。
该方法包括：首先利用所给的NFV业务链网络确定已知量，然后分析其布置策略，提取组成各类型业务链的NFV节点并得到各种决策量再分别计算总布置开销、总运营开销、总带宽消耗开销以及总时延惩罚开销，最后将四种开销进行求和得到最终总开销并根据最终总开销来评估该布置策略下的NFV业务链网络。
该方案主要把服务性能中的各项指标转换成不同类型的开销并进行累加，使得能在综合考虑多种指标的情况下对网络进行评估，最终根据由各服务性能指标转换成的开销和网络成本开销累加所得的总开销来评估布置策略的优劣性。缺点是在实际应用场景里各项性能指标的开销往往具有不稳定性容易导致检测结果有效性和准确性不高，同时应用场景里各项性能指标的开销往往只能看到故障的表象，无法看到根因。
2、专利名称：一种基于NFV网络的拓扑自动发现及故障定界的方法。
该方法包括以下步骤：S1：采集NFV网络中的IT数据、VNF之间的通信数据，VM之间通信数据；S2：将获取的IT数据、VNF之间的通信数据，VM之间通信数据进行解析处理得到结果数据；S3：将结果数据进行数据关联，构建NFV三层拓扑；S4：根据设定的指标监控故障，判断指标异常和故障所在的网元节点，识别NFV三层拓扑故障的核心问题，将故障点关联在NFV三层拓扑上。
该方案主要把采集NFV网络中的IT数据、VNF之间的通信数据，VM之间通信数据建立数据的关联，没有结合该领域的专家经验，自动构建的NFV三层拓扑使该拓扑过于复杂，难以快速分析故障所在的网元节点，不能够快速定位故障后各组件联动异常。
3、专利名称：业务链路故障定位方法、装置及设备。
该方法包括：确定告警链路，并判断预存数据中是否存在与告警链路中调用关系相同的部分链路或完整链路、且部分链路或完整链路中的报错信息与告警链路中的报错信息相似，报错信息可以用于表征链路中各被调接口的错误率的关系；若存在，则可以依据部分链路或完整链路中的问题接口，确定为告警链路中的问题接口，从而实现快速定位出告警链路中的问题接口。
该方案主要把每条业务链路包括具有调用关系的多个功能模块，一个功能模块提供一个或多个被调接口以供其他功能模块调用，从而实现快速定位出告警链路中的问题接口。NFV设备日志在实际应用场景中调用关系复杂，使得业务链过长，很难快速的分析出所在网元的节点，故障定位和溯源能力低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于NFV日志告警的业务链监控方法，通过将业务网元关联至告警，显示完整业务流程，利用业务链网络拓扑，分析组成各类型业务流程的节点，并通过关联分析直观展示运行状况以及业务故障情况。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于NFV日志告警的业务链监控方法，包括如下步骤：S1：建立日志告警系统；S2：建立业务逻辑拓扑；S3：将步骤S1中建立的日志告警系统中的告警配置到步骤S2中相应的业务逻辑拓扑的节点中，建立告警与节点的映射关系；S4：告警触发时，通过告警与节点的映射关系确认异常节点；S5：根据异常节点和业务逻辑拓扑，生成与告警全关联的业务链。
进一步地，所述步骤S1具体包括：S11：接入NFVI、VM、VNF三层日志作为NFV日志，并按照网元的类型进行日志分组；接入的NFVI、VM、VNF三层日志包括上层核心网MME/SEAGW/数通设备/NFV日志、NFVI底层硬件设备和虚拟化层日志以及VIM虚拟层的Fusion SphereOpen Stack和第三方Cloud OS日志；S12：结合专家知识库对接入的日志进行告警配置并形成告警列表，告警配置的内容包括告警类型、告警名称、日志分组、告警严重程度和告警触发条件；告警类型包括工程操作预警、高危操作预警和异常日志预警；在达到告警触发条件时触发告警进行告警推送；告警的日志分组将告警与网元的类型相对应。
进一步地，建立业务逻辑拓扑具体包括：根据业务流程标准结合专家知识库梳理各业务场景的网元间调用关系形成业务逻辑拓扑，将业务逻辑拓扑中的业务链路的关系信息保存到数据库中，业务逻辑拓扑的每条业务链路的关系信息包含源节点id、中间节点id、目标节点id和配置时间信息。
进一步地，所述步骤S3具体包括：S31：根据区域和业务逻辑拓扑梳理网元关联关系，形成节点与网元关联关系表，并保存到数据库中；S32：根据告警的日志分组对应的网元类型，结合节点与网元关联关系表，将告警与节点进行关联，并设置告警关联触发条件。
进一步地，所述告警关联触发条件包括告警类型、告警等级和告警总量，触发的告警同时满足以下条件时触发告警关联：触发的告警属于设定的告警类型，触发的告警达到设定的告警等级，触发的告警总数达到设定的告警总量；触发告警关联则说明告警关联的节点为告警异常节点。
进一步地，所述步骤S4中触发告警时，将第一个告警的触发时间作为告警开始时间，并根据配置时间设置触发器确定告警结束时间，告警开始时间到告警结束时间为一个告警周期，在告警周期内通过告警与节点的关联，确认异常节点，具体包括：S41：在日志告警系统中根据触发告警的配置时间和日志分组查询得到相对应的网元类型；S43：根据节点与网元关联关系表，通过触发告警相对应的网元类型进行查询，获取与触发告警有关的节点信息；S44：判断与触发告警有关的节点的告警关联触发条件是否满足；满足告警关联触发条件，则将该节点作为异常节点，同时对相关的网元类型进行异常标识；否则为正常节点。
进一步地，所述步骤S5具体包括：S51：告警周期结束时，查询业务逻辑拓扑中所有的异常节点；S52：查询业务逻辑拓扑中所有业务链路的业务链路关系信息，获取包含异常节点的业务链路，剔除不包含异常节点的业务链路；S53：将包含异常节点的业务链路中重复的节点进行合并去重，去重后的节点串联成包含多个节点的业务链；S54：在业务链中对异常节点进行标识，并标明异常节点的告警次数，生成与告警全关联的业务链。
进一步地，所述业务链中相邻的两个节点在同一个告警周期同时出现告警时，则推送调用链关联分析告警信息；调用链关联分析告警信息包含告警节点、告警对象、告警触发条件、告警时段和告警内容，告警内容说明每个告警节点的告警次数。
进一步地，在每个告警触发后，判断是否存在用于确定告警结束时间的触发器，如果存在则不添加触发器，否则添加触发器；当触发器计时结束时，说明当前告警周期结束，删除触发器，并等待下一个告警触发开启下一个告警周期。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于NFV日志告警的业务链监控方法，通过对上层应用系统的告警进行关联，通过结合专家经验对日志告警与网元的自动关联，准确地对指定的业务场景进行监控，通过业务场景中各类型网元的关联关系，实现故障的快速定位以及故障波及范围的综合分析，通过结合NFV专家经验对设备日志告警与网元的自动关联，提高日志告警的有效性与准确性；准确的快速定位故障，准确分析业务的故障，而无需设置全局id进行关联。
附图说明
图1为本发明实施例中基于NFV日志告警的业务链监控方法流程图；
图2为本发明实施例中告警与节点关联流程图；
图3为本发明实施例中生成与告警全关联的业务链的流程图；
图4为本发明实施例中用户上网业务逻辑拓扑图；
图5为本发明实施例中用户上网业务逻辑拓扑与告警关联后的链路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明实施例中基于NFV日志告警的业务链监控方法流程图。
请参见图1，本发明实施例的基于NFV日志告警的业务链监控方法，包括如下步骤：
步骤1：建立日志告警系统；
接入NFVI(Network Functions Virtualization Infrastructure，网络功能虚拟化基础设施)、VM(Virtual Machine，虚拟机)、VNF(Virtualization Network Functions，虚拟化网络功能)三层日志作为NFV日志，并按照网元的类型进行日志分组；接入的NFVI、VM、VNF三层日志包括上层核心网MME/SEAGW/数通设备/NFV日志、NFVI底层硬件设备和虚拟化层日志以及VIM虚拟层的Fusion Sphere Open Stack和第三方Cloud OS日志；
结合专家经验对接入的日志进行告警配置并形成告警列表，告警配置的内容包括告警类型、告警名称、日志分组、告警严重程度和告警触发条件；告警类型包括工程操作预警、高危操作预警和异常日志预警；在达到告警触发条件时触发告警进行告警推送；告警的日志分组将告警与网元的类型相对应。
日志告警系统还包括对告警内容的二次分析以及告警处理建议等内容，辅助用户进行告警定位和排查。
专家经验是指运维人员在实际的运维工作中总结的运维经验，包括现有的各种专家规则及知识库，结合专家经验进行告警配置和业务逻辑拓扑梳理更切合实际。
步骤2：建立业务逻辑拓扑；
根据业务流程标准结合专家经验梳理各业务场景的网元间调用关系形成业务逻辑拓扑，将业务逻辑拓扑中的业务链路的关系信息保存到数据库中，业务逻辑拓扑的每条业务链路的关系信息包含源节点id、中间节点id、目标节点id和配置时间信息。配置时间是人为设定的进行告警问题节点定位的一个时间周期，对在同一时间周期内产生的所有告警进行问题节点定位。
步骤3：将步骤1中建立的日志告警系统中的告警配置到步骤2中相应的业务逻辑拓扑的节点中，建立告警与节点的映射关系；具体包括：
根据区域和业务逻辑拓扑梳理网元关联关系，形成节点与网元关联关系表，并保存到数据库中；
根据告警的日志分组对应的网元类型，结合节点与网元关联关系表，将告警与节点进行关联，并设置告警关联触发条件。
告警关联触发条件包括告警类型、告警等级和告警总量，触发的告警同时满足以下条件时触发告警关联：触发的告警属于设定的告警类型，触发的告警达到设定的告警等级，触发的告警总数达到设定的告警总量；触发告警关联则说明告警关联的节点为告警异常节点。
步骤4：告警触发时，通过告警与节点的映射关系确认异常节点；
触发告警时，将第一个告警的触发时间作为告警开始时间，并根据配置时间设置触发器确定告警结束时间，告警开始时间到告警结束时间为一个告警周期，在告警周期内通过告警与节点的关联，确认异常节点，如图2所示，具体包括：
在日志告警系统中根据触发告警的配置时间和日志分组查询得到相对应的网元类型；
根据节点与网元关联关系表，通过触发告警相对应的网元类型进行查询，获取与触发告警有关的节点信息；
判断与触发告警有关的节点的告警关联触发条件是否满足；满足告警关联触发条件，则将该节点作为异常节点，同时对相关的网元类型进行异常标识；否则为正常节点。
触发器的设置是在每个告警触发后，判断是否存在用于确定告警结束时间的触发器，如果存在则不添加触发器，否则添加触发器；当触发器计时结束时，说明当前告警周期结束，删除触发器，并等待下一个告警触发开始下一个告警周期。
步骤5：根据异常节点和业务逻辑拓扑，生成与告警全关联的业务链；如图3所示，具体包括：
告警周期结束时，查询业务逻辑拓扑中所有的异常节点；
查询业务逻辑拓扑中所有业务链路的业务链路关系信息，获取包含异常节点的业务链路，剔除不包含异常节点的业务链路；
将包含异常节点的业务链路中重复的节点进行合并去重，去重后的节点串联成包含多个节点的业务链；
在业务链中对异常节点进行标识，并标明异常节点的告警次数，生成与告警全关联的业务链。
该业务链呈现与告警相关的所有异常节点，并呈现异常节点的链路关系，快速定位故障后各组件联动异常。
业务链中相邻的两个节点在同一个告警周期同时出现告警时，则推送调用链关联分析告警信息；调用链关联分析告警信息包含告警节点、告警对象、告警触发条件、告警时段和告警内容，告警内容说明每个告警节点的告警次数。
请参见图4和图5，以用户上网业务为例，通过用户上网业务逻辑拓扑与告警关联后的链路图，清楚的显示异常节点及异常节点的告警次数，直观确定故障节点。
综上所述，本发明实施例的基于NFV日志告警的业务链监控方法，通过对上层应用系统的告警进行关联，通过结合NFV专家经验对日志告警与网元的自动关联，准确地对指定的业务场景进行监控，通过业务场景中各类型网元的关联关系，实现故障的快速定位以及故障波及范围的综合分析，通过结合NFV专家经验对设备日志告警与网元的自动关联，提高日志告警的有效性与准确性；准确的快速定位故障，准确分析业务的故障，而无需设置全局id进行关联。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：建立日志告警系统；
S2：建立业务逻辑拓扑；
S3：将步骤S1中建立的日志告警系统中的告警配置到步骤S2中相应的业务逻辑拓扑的节点中，建立告警与节点的映射关系；
S4：告警触发时，通过告警与节点的映射关系确认异常节点；
S5：根据异常节点和业务逻辑拓扑，生成与告警全关联的业务链。
2.如权利要求1所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
S11：接入NFVI、VM、VNF三层日志作为NFV日志，并按照网元的类型进行日志分组；接入的NFVI、VM、VNF三层日志包括上层核心网MME/SEAGW/数通设备/NFV日志、NFVI底层硬件设备和虚拟化层日志以及VIM虚拟层的Fusion Sphere Open Stack和第三方Cloud OS日志；
S12：结合专家知识库对接入的日志进行告警配置并形成告警列表，告警配置的内容包括告警类型、告警名称、日志分组、告警严重程度和告警触发条件；告警类型包括工程操作预警、高危操作预警和异常日志预警；在达到告警触发条件时触发告警进行告警推送；告警的日志分组将告警与网元的类型相对应。
3.如权利要求2所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，建立业务逻辑拓扑具体包括：根据业务流程标准结合专家知识库梳理各业务场景的网元间调用关系形成业务逻辑拓扑，将业务逻辑拓扑中的业务链路的关系信息保存到数据库中，业务逻辑拓扑的每条业务链路的关系信息包含源节点id、中间节点id、目标节点id和配置时间信息。
4.如权利要求3所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S31：根据区域和业务逻辑拓扑梳理网元关联关系，形成节点与网元关联关系表，并保存到数据库中；
S32：根据告警的日志分组对应的网元类型，结合节点与网元关联关系表，将告警与节点进行关联，并设置告警关联触发条件。
5.如权利要求4所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述告警关联触发条件包括告警类型、告警等级和告警总量，触发的告警同时满足以下条件时触发告警关联：触发的告警属于设定的告警类型，触发的告警达到设定的告警等级，触发的告警总数达到设定的告警总量；触发告警关联则说明告警关联的节点为告警异常节点。
6.如权利要求5所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述步骤S4中触发告警时，将第一个告警的触发时间作为告警开始时间，并根据配置时间设置触发器确定告警结束时间，告警开始时间到告警结束时间为一个告警周期，在告警周期内通过告警与节点的关联，确认异常节点，具体包括：
S41：在日志告警系统中根据触发告警的配置时间和日志分组查询得到相对应的网元类型；
S43：根据节点与网元关联关系表，通过触发告警相对应的网元类型进行查询，获取与触发告警有关的节点信息；
S44：判断与触发告警有关的节点的告警关联触发条件是否满足；满足告警关联触发条件，则将该节点作为异常节点，同时对相关的网元类型进行异常标识；否则为正常节点。
7.如权利要求6所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
S51：告警周期结束时，查询业务逻辑拓扑中所有的异常节点；
S52：查询业务逻辑拓扑中所有业务链路的业务链路关系信息，获取包含异常节点的业务链路，剔除不包含异常节点的业务链路；
S53：将包含异常节点的业务链路中重复的节点进行合并去重，去重后的节点串联成包含多个节点的业务链；
S54：在业务链中对异常节点进行标识，并标明异常节点的告警次数，生成与告警全关联的业务链。
8.如权利要求7所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，所述业务链中相邻的两个节点在同一个告警周期同时出现告警时，则推送调用链关联分析告警信息；调用链关联分析告警信息包含告警节点、告警对象、告警触发条件、告警时段和告警内容，告警内容说明每个告警节点的告警次数。
9.如权利要求6所述的基于NFV日志告警的业务链监控方法，其特征在于，在每个告警触发后，判断是否存在用于确定告警结束时间的触发器，如果存在则不添加触发器，否则添加触发器；当触发器计时结束时，说明当前告警周期结束，删除触发器，并等待下一个告警触发开始下一个告警周期。
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