CN1169323C - 网络故障隔离 - Google Patents

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Abstract

提供了用于改进故障隔离和故障减少的技术。一种用于数据网络的系统包括多个诊断单元，每个诊断单元适于与包括网络用户的网络进行通信。一个中央控制器可操作地连接到诊断单元，该控制器适于与诊断单元通信并协调诊断单元的操作，以指令诊断单元进行适于帮助隔离网络故障的测试，以及分析从诊断单元接收的测试结果以试图确定网络故障。还提供了多种用于改进故障隔离和故障减少的方法。

Description

网络故障隔离
技术领域
本发明涉及诸如通信和数据网络之类的网络，具体涉及隔离这种网络中的故障。
背景技术
通信和数据网络的使用和复杂性都在快速增长。例如，使用因特网来发送和接收数据的人数每天都在增加。而且，随着更多网站的出现，并且由于用户能方便地使用诸如购物的更多在线服务而不仅仅是访问信息，使得人们更多地使用因特网。信息和服务资源的增加，例如不断增加的网站数目，使因特网的复杂性增加。随着网络的使用和复杂性的增加，用户所遇到的问题数量也增加。
网络服务提供商希望减小网络问题对用户的影响，以及因网络问题所承担的费用。为了减小诸如故障时间、无法访问网络或网络中的特定信息或服务的问题的影响，用户更加希望使用特定的网络服务提供商。理想的是，用户希望网络总不发生故障。最好是，他们希望问题不经常发生，并且当发生问题是，用户希望问题能被很快纠正。减小服务提供商的费用能使提供商增加利润和/或对用户的服务。网络服务提供商的费用至少可以三种方式减小：(1)减小隔离问题的费用，(2)减小问题的频率，和(3)减小纠正问题的费用。
用于隔离通信网络的问题的一种当前技术是由用户呼叫故障查找帮助热线。用户呼叫帮助热线并描述其问题，例如用户无法执行何种操作以及用户接收到什么错误消息。接待员或技术员分析用户提供的信息。对于无需测试来加以诊断的问题，接待员可以告诉用户问题是什么。如果需要进行测试来诊断问题，那么技术员在网络上进行所需的测试。技术员可能必须与其他人员(包括用户)协调，以进行所需的测试。技术员告诉用户其需要采取什么措施来纠正问题、和/或有关问题是什么的信息以及由用户或网络服务提供商纠正该问题需要多长时间。
另一种用于隔离网络问题的技术涉及监视通过网络发送的信息并分析该信息。典型地，一个中央计算机收集该信息并将其以可理解的格式表示给技术员。通过分析该信息，可以隔离网络的问题。但是，这种技术通常需要用于收集、和/或过滤、和/或表示所收集数据的复杂技术。而且，使用这种技术隔离大量问题是很难的。
发明内容
概括地说，在一个方面，本发明提供一种方法，包括向网络诊断单元指示与网络交互的用户所遇到的问题。在网络诊断单元和用户之间以及在网络诊断单元和网络中除了用户以外的其他部分之间传送数据，以诊断该问题的原因。该方法还包括向用户报告用于纠正该原因的补救操作的指示。
本发明该方面的实施例可以包括一个或多个以下特征。指示该问题可以包括：用户向网络诊断单元发送一个消息，该消息被发送到网络时导致故障。诊断该问题可以包括：适应于用户发送的消息的不适当协议，并向用户提供与该消息相关的适当协议的指示。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种改进网络操作的方法，该方法包括识别网络故障的症状。所识别症状的原因与其症状相关联。费用与症状和原因的组合相关联。识别出与原因和症状的其他组合相关联的费用相比具有更高关联费用的原因和症状的高费用组合。原因和症状的高费用组合中的原因被作为减小与该高费用组合相关联费用的目标。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种改进网络操作的方法，该方法包括沿一个图表的第一轴指示网络故障的症状。沿该图表的第二轴指示症状的原因。在与症状和原因的各个组合相关联的图表点上指示与各个组合相关联的费用。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种用于数据网络的系统，该系统包括多个诊断单元，每个诊断单元适于与包括网络用户的网络进行通信。一个中央控制器可操作地连接到诊断单元，该控制器适于与诊断单元通信并协调它们的操作，以指示诊断单元执行适于帮助隔离网络故障的测试，该控制器还用于分析从诊断单元接收的测试结果以试图确定网络故障。
本发明该方面的实施例可以包括以下一个或多个特征。诊断单元可以分布于网络中的各个位置。控制器适于指示多个诊断单元进行同时测试。控制器适于指示诊断单元将测试数据注入网络中。控制器适于指令第一诊断单元将测试数据注入网络中，并指示第二诊断单元监视网络对第一诊断单元注入的测试数据的响应。诊断单元适于以与数据要被发送到的网络单元不兼容的协议接受来自用户的数据，使用与该网络单元兼容的协议与该网络单元通信，以及使用与来自用户的数据的协议兼容的协议与用户通信。控制器适于根据预定的商业优先级确定指示诊断单元进行的操作。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种网络诊断单元，包括选择性地、可操作性地连接到数据网络的第一和第二部分的处理器，第二部分包括网络用户。网络诊断单元还包括处理器可读存储器，用于存储使处理器进行以下操作的指令：接收来自网络的第一和第二部分中的给定一个的第一数据；以与除了该给定部分以外的网络部分兼容的协议确定对应于并且模拟该第一数据的第二数据；并将第二数据发送到除了该给定部分以外的网络部分。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品用于安装在包括网络单元的通信网络中的计算机，该计算机程序产品包括使计算机进行以下操作的指令：以与所选择网络单元的网络单元协议不一致的源协议接受来自一个源的数据；建立与该源的通信链路；并以与该网络单元协议一致的协议将从该源接收的数据的指示发送到所选择的网络单元。
本发明该方面的实施例可以进一步包括使计算机进行以下操作的指令：确定源协议是否禁止该源与所选择网络单元之间的通信。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品用于安装在包括网络单元的通信网络中的计算机，该计算机程序产品包括使计算机进行以下操作的指令：接收来自用户的数据；响应从用户接收的数据，将测试数据注入通信网络；并监视对该测试数据的网络响应。
本发明该方面的实施例可以进一步包括使计算机进行以下操作的指令：根据计算机监视的网络响应，确定是否将更多的测试数据注入通信网络。
概括地说，在另一个方面，本发明提供一种用于网络的诊断系统，该系统包括连接到网络并能够将测试数据注入网络的第一诊断单元。第二诊断单元连接到网络并能够监视对测试数据的响应，并提供所监视的响应的指示。
本发明该方面的实施例可以包括一个或多个以下特征。分析器进一步能够确定是否应该将更多测试数据注入网络，并将该确定的指示提供给诊断单元之一。测试数据可以是第一测试数据，第二诊断单元能够将第二测试数据注入网络，使得第一和第二测试数据同时影响网络。第一诊断单元在网络中与第二诊断单元位置不同。
本发明的各种方面可以提供一个或多个以下特征。在异构网络中，可以在国际标准化组织(ISO)模型标准号ISO 7498所确定的多个(如果不是全部)协议层中隔离故障。可以在不知道网络拓扑或网络拓扑更新的情况下隔离故障。在故障隔离需要网络拓扑信息的情况下，可以使用自动拓扑发现算法来确定网络拓扑。可以验证被隔离的故障的修复。可以使用来自人工智能领域的基于规则的推理、基于例子的推理、机器学习、故障图和其他诊断知识表示技术来隔离故障。可以使用故障的确定原因来改进故障隔离知识。可以由单独、集成的系统隔离网络中的故障。可以通过例如将测试数据注入网络来将主动的测试分量用于隔离故障。与被动地收集数据和分析该被动收集数据相比，可以利用更全面的自动分析和更高的精度来隔离故障。可以快速地隔离故障并只需很少或无需支持人员。可以从用户到网络或者从网络到用户进行故障隔离测试。这些测试可以分别独立于用户或网络的结构或操作进行。即使一个网络用户的协议和/或结构由于某种原因不合适，禁止与网络的其他部分的通信，仍然能够与该用户通信。可以对网络用户的不适当协议和/或结构进行适应性改变。用户和/或网络可以模拟对方。可以在集中控制下进行故障隔离测试。可以协调在网络中多个点进行的故障隔离测试，使得例如可以同时进行这些测试，并且可以在网络中的另一个点确定在网络中某个点注入网络的测试数据的影响。故障隔离可以基于专家系统。网络用户可以在有或没有支持人员的帮助下隔离造成用户问题的故障。复杂的网络交互被简化为简单的信息。用户可被告知用于纠正造成用户问题的故障的补救措施，以及补救措施的完成。可以改进网络可用时间、可靠性、性能和响应/修复时间。可以将症状和它们的根本原因绘制成图，以确定用于发生/费用降低的目标原因。可以监视症状和它们的根本原因，以确定症状-原因组合的发生/费用降低的改进。
附图说明
图1-2是通信网络的局部示意图。
图3是在图1所示通信网络中隔离故障的过程的方框图。
图4是在图1所示网络的各个部分之间的交互的功能图。
图5是用户拨入一个诊断单元的过程的方框图。
图6是实现网络诊断知识表示的非循环向图的方框图。
图7-15是用于隔离网络中故障的图1所示网络的各部分之间的交互的功能图。
图16是网络症状和其原因的各个组合的三维条形图。
具体实施方式
本发明提供用于改进的故障隔离和故障减少的技术。在集中控制下，诊断装置可以置于通信网络中的各个位置。这些诊断装置可以与用户终端通信，以确定例如当用户试图发送或接收数据时其所遇到的问题或症状，尽管用户终端无法利用用于所希望网络交互的适当协议进行通信。问题或症状是用户报告的网络中的故障的证据。故障还可被称为原因或根本原因。在集中控制的帮助下(如果需要)，终端装置通过与用户和网络的其他部分的通信，可以隔离网络中的故障，并指示和记录该故障和补救操作，以及启动补救操作。可以对故障进行监视，并采取措施降低故障发生的频率。终端装置可以由因特网服务提供商(ISP)控制，并且仅对ISP能够纠正的故障启动补救操作。但是，终端装置可以由其他实体控制，和/或可以对ISP不能纠正的原因启动补救操作。
如图1所示，一个示例性通信或数据网络10(此处涉及因特网)包括客户设备12，本地环路14，交换台16，中继线系统18，存在点(POP)20，因特网服务提供商网络(ISP Net)22，因特网24，和企业26。网络10显示了在客户设备12处的用户连接的例子，用于与例如企业26提供的WWW网站交互。
客户设备12包括用户终端连接到本地环路14的多种可能。例如，个人计算机(PC)28通过模拟调制解调器30连接到与电话34共享的电话线32，电话线32连接到本地环路14中的线路36。另一个PC 38通过网络终端设备(NTE)40连接到本地环路14中的电话线42。NTE40还连接到电话44。包括PC、电话、视频功能的用户接口装置46连接到服务中枢(SH)48，服务中枢是一个集成的请求式网络，连接到本地环路14中的线路50。另一个PC 52连接到数字用户线(DSL)调制解调器54。调制解调器54和电话56通过多路复用器60耦合到本地环路14中的线路58。本地环路中的线路36，42，50和58是用户(例如用户居所或办公地点)和本地电话公司之间的连接，通常是铜线对。此处所用的术语“用户”可以表示与网络10进行交互的人和/或用户用来与网络10交互的上述装置(例如PC)。
线路36、42、50和58连接到交换台16，交换台16包括交换机62，路由器/防火墙64，多路复用器66和数字用户线接入多路复用器(DSLAM)68。DSLAM 68提供高速线路和路由器/防火墙64之间的连接。交换机62可以将输入线路36，42，50或58连接到中继线系统18中希望的中继线(该中继线连接到用户的网络登录指定的POP20)，这里是中继线70。通过多路复用器66，输入线路58可以连接到交换机62，或连接到DSLAM 68。DSLAM 68可以处理来自线路58的信息并将处理的信息发送到路由器/防火墙64。路由器/防火墙64可以例如根据所请求的连接禁止用户到网络10的进一步连接(例如防止小学中的用户访问受年龄限制的站点)。路由器/防火墙64通过中继线系统18中的中继线72连接到POP 20。交换台16是公共电话交换网络(PSTN)的一部分，其余部分用PSTN 19表示。
POP 20包括网络接入服务器(NAS)，也称为远端接入服务器(RAS)74和路由器/防火墙76。NAS 74可以通过中继线70接收来自交换台16的信息，并确定该信息是否满足访问网络10的更多部分所需的准则。NAS 74由线路78连接到路由器/防火墙76。路由器/防火墙76可以通过线路72接收来自交换台16的路由器/防火墙64的信息，和通过线路78接收来自NAS 74的信息，并可以通过线路80将该信息路由选择到ISP Net 22。
ISP Net 22包括网络82、路由器/防火墙84、高速缓存服务器86。网络82将POP 20连接到ISP Net 22，并可以将从POP 20接收的信息路由选择到路由器/防火墙84或高速缓存服务器86。高速缓存服务器86向核心网络82提供高速缓存支持，以实现从POP 20到ISP Net 22的快速信息传送。路由器/防火墙84将核心网络82连接到因特网24。
因特网24将ISP Net 22连接到企业26，以形成用户和企业26之间的链路。该链路允许来自用户的信息被传送到企业26，而来自企业的信息被传送到用户。因特网24是在例如计算机系统之间提供电子通信链路的公知国际通信网络。
企业26包括路由器/防火墙88和服务器90和92。路由器/防火墙88在服务器90，92和因特网24之间进行信息的路由选择。服务器90和92可以提供各种信息和服务，例如网站。例如，服务器90可以是用于购买录音或录像制品和书籍的网站，服务器92可以是提供对通过服务器90购买的物品的评论的在线杂志。虽然在该例子中服务器90和92提供相关的服务/信息，但这不是必须的。
如图所示，异步传输模式/帧中继(ATM/FR)网络27提供用于长距离通信的协议。ATM/FR网络27是链接交换台16、POP 20、ISP Net22、因特网24和企业26的基干网络。
如图2所示，网络10包括因特网诊断单元(IDU)94和96，和系统控制器98。IDU 94，96和系统控制器98一起形成用于隔离网络10中的故障的诊断系统99。IDU 94和96连接到中央控制器98，以便分别通过网络连接100和102进行双向通信。网络10还包括连接到系统控制器98的几个操作员或接待员105，形成接待服务103。虽然图中显示几个接待员105集中在相同位置，他们也可以分布在网络10中的不同位置。
与图1相比，图2中详细显示了网络10的某些部分，而简略显示其它部分。具体地说，显示了两个POP 104，106，每个POP包括与图1所示POP 20相比更多的细节。POP 104，106包括以太网开关(E-Switch)111，113，115，117，这些开关可以分别禁止或允许到路由器119，121，123，125的连接。POP 104和106分别包括IDU 94和96。
IDU 94和96是具有相关软件程序的硬件，软件程序中的指令使硬件执行相应功能以帮助诊断和隔离网络10中的问题。IDU 94和96的硬件可以专用于诊断网络问题，或可以是非专用的，还可用于其它功能。非专用IDU的一个例子是个人计算机，个人计算机可以在例如其硬盘，随机存取存储器，只读存储器，zip驱动器，CD-ROM，软盘或FLASH ROM中存储诊断软件。
如图所示，IDU 94和96分布在网络10中。IDU可以位于POP以外的其它位置，例如在ISP Net或在客户设备12中。由于软件所具有的灵活性质，IDU可以位于网络10中的几乎任何位置，并可以使它们的上述功能的某些部分位于网络10中的不同位置。一般而言，系统中的IDU越多，即系统中存在IDU的位置越多，则网络10将得到越好的故障分辨率。
IDU 94和96可以在用户内侧与网络10的部分进行通信。通过与用户远离地向“内”看(looking＂in＂)网络10，IDU 94和96可以独立于用户的信息或结构的问题确定网络10是否存在问题。IDU 94和96可以使用它们自己的与网络10兼容的预定信息与网络10通信。因此，即使用户的结构与网络10的其它部分不兼容，IDU 94和96也可以以与网络10兼容的方式相对于网络10模拟该用户。IDU 94和96可以将测试数据引入或注入网络10。IDU 94和96监视测试结果并将其发送到中央控制器98进行分析。
可以设计测试数据以用于，例如消除一个问题的一类或多类可能原因，识别一个问题的一类或多类可能原因，或确定一个特定的可能原因是一个网络问题的实际原因。最后这种类型的注入测试数据被称为“ping”。
IDU 94和96可以独立于网络10的其它部分与用户通信。通过从网络10向“外”看(looking＂out＂)向用户，IDU 94和96可以独立于网络的信息或结构的故障确定用户是否存在故障。因此，即使网络中的故障会禁止或阻止与用户的通信，IDU 94和96也可以相对于用户模拟网络10的部分。例如，IDU可以接受来自用户的域名系统(DNS)请求，即使该请求是指向一个错误的IP地址。IDU可以执行合适的查找并提供正确的DNS响应。IDU还可以将测试数据注入或引入用户的系统，监视其结果，并将结果传送到中央控制器98。通过与用户和中央控制器98通信，IDU 94和96可以至少在网络问题的诊断期间用作网络接入服务器。
为了有助于与用户通信，IDU 94和96包括用于实现容错协议的软件。该协议允许IDU 94和96建立与用户的链路，即使用户试图使用不适当的协议或结构与网络10通信。IDU 94和96可以与提供与用户所要通信的网络单元的协议不一致的协议的用户进行通信。这允许系统99与用户通信从而，例如向用户发送诊断信息，帮助隔离造成用户遇到的问题/症状的故障，否则用户可能无法与网络10通信，并且因此不能理解其为什么不能与网络10进行希望的通信。
容错协议通过适应于用户的协议，允许与不适当构造的用户通信。使用容错协议，IDU适应于用户的设置，以允许建立连接和进行通信。该协议包括处理步骤、数据格式、和数据的指示，例如网际协议(IP)地址。因此，例如，在网际协议控制协议(IPCP)协商期间，如果用户坚持使用一个IP地址，IDU可以接受该IP地址，或者如果用户不坚持使用一个IP地址，IDU可以分配一个IP地址。IDU还记录关于用户行为和/或设置的信息以与一个数据库相比较，从而确定用户行为和/或设置的错误，例如用户试图连接一个静态IP地址，而数据库指示用户应该连接到一个动态IP地址。
系统99采用与拓扑无关的以协议为中心的方法来隔离故障。这种方法允许系统99隔离故障，而无需具有预定的网络拓扑知识。系统99可以确定网络10是否包含故障，而无需知道网络10应如何操作。基于该协议，系统99可以适应于不同的拓扑并确定故障的存在。但是，如果系统99需要或希望得到拓扑信息以隔离特定的故障，系统99采用自动拓扑发现算法。这些算法可以确定网络10的拓扑，例如网络10中的硬件是什么，该硬件如何连接，以及网络10的什么部分可以访问。
系统控制器98控制系统99以诊断和隔离网络问题的根本原因。控制器98是能够实现人工智能的高速计算机，以便隔离网络问题。IDU94和96将问题的指示发送到控制器98。控制器98通过例如指示一个IDU监视控制器98，可以过滤和分析的特定信息，协调一个或多个问题的根本原因的隔离。控制器98还可以命令IDU将测试数据(例如测试协议)注入网络10。来自控制器98的指令可以请求用户执行某个操作。而且，控制器98可以命令多个IDU进行协调的测试，例如通过将数据注入网络10的不同部分以使网络10的一个或多个部分同时处理测试数据(该测试数据正影响网络)，或者通过将测试数据注入网络10的一个部分并在网络10的另一个部分监视其结果。这实现了网络响应的复杂测试，而如果使用单个IDU，或者如果使用的多个IDU彼此不能协调操作，这种复杂测试是不可能的。可以将控制器98的一个或多个诊断特征提供给(例如编程到)IDU 94和/或96。因此，IDU 94和/或96可以独立于控制器，自己诊断网络故障。
IDU 94和96可以通过网络10中称为用户链接的一个部分与用户通信。用户链接直接与用户通信并且是用户和系统99之间的接口。用户链接将数据提供给用户，例如提示输入请求信息，请求信息例如是用户所遇到的问题性质。通过用户链接将状态数据提供给用户，并且将控制器98执行的故障隔离结果的指示提供给用户。控制器98确定将什么数据通过用户链接提供给用户以帮助隔离故障，和通知用户其结果。
图3表示用于隔离网络10中故障的过程120。如图所示，在阶段122，用户试图通过路径127(图2)接入网络10的一个部分(例如一个网站)，但是失败了。在阶段124，为了试图解决该故障，用户呼叫帮助热线。热线操作员与用户交谈以试图隔离和纠正该故障。为了有助于隔离，尤其是对于操作员无法快速隔离的故障，操作员指示用户拨叫一个诊断号码。在阶段128，用户呼叫与一个IDU(例如IDU94(图2))相关联的诊断号码。如果用户对通过用户链接与IDU 94交互感到不舒服，操作员可以保持与用户的接触。在阶段130，IDU 94接受来自用户的呼叫以形成诊断路径131(图3)并试图协商与用户(例如用户的PC)的连接。在协商期间，用户和IDU进行通信以从它们二者分别具有的可接受值的集合中找出兼容值的集合。在阶段132，在控制器98(图2)的指令控制下，一个或多个IDU(例如IDU94和96(图2))在网络10(图2)上进行测试。该测试持续进行，使用先前测试的反馈确定更多的测试，直到隔离出故障(如果可能的话)。在阶段134，IDU 94(和96)将测试结果报告给控制器98。在阶段136，如果可能，启动补救操作。例如，可以将一个消息发送到位于ISP Net 22(图1)的ISP网络操作中心(NOC)，指示其措施原因以纠正/修复故障。即使不在ISP的控制下，也可以将消息发送到网络10的其它部分(图1)。而且，IDU 94或操作员通知用户该故障和采取的任何补救操作以及由谁执行补救操作、要由用户执行的补救操作、或者为什么不执行补救操作。把是什么根本原因或故障产生了用户所报告问题的结果进行归档，以用于将来处理，例如试图减少故障的发生。例如，通过将用户与系统99(图2)断开，过程120结束。
如图4所示，阶段124，126，128和130(图3)涉及与以下各部分的几个处理：接待员105(图2)，用户(客户)140，用户的浏览器142，用户链接144，专家链接146(例如系统控制器98-图2)，接入链接148(例如一个IDU)，POP 20(图1)，和ISP Net 22(图1)。浏览器142可以包括任何网络应用，例如电子邮件，网页浏览，消息收发服务，音频，视频，聊天，因特网话音协议(VOIP)，文件传输，自动软件更新，病人状态监视，远程教学，和网络新应用。图4中的箭头和下面的类似图形表示数据流的方向。
在阶段124中，用户140在阶段124a呼叫接待员105以报告一个问题。在阶段124b，响应用户的呼叫，接待员105开始与用户链接(即用户接口)144的用户链接会话。接待员105与用户链接144交互以转送关于用户所报告的问题的信息。
在阶段126，用户链接144得出结论以要求用户140拨入接入链接/IDU 148。在阶段126a，用户链接144将该结论传送到接待员105，在阶段126b，接待员105将合适的指令提供给用户140。
在阶段128，用户140根据指示拨叫IDU 148。IDU 148应答用户的呼叫，使得执行适当的操作以建立用户140和IDU 148之间的通信。
在阶段130，具体地说是在阶段130a，发生适当的调制解调器训练和点对点协议(PPP)协商，还有相应的数据记录和分析，直到用户(例如用户终端)140和IDU 148可以通信为止。如果用户140不能接入IDU 148，那么接待员105可以进行一个指导性诊断会话以诊断造成该用户问题的故障。使用这种指导性会话可能无法隔离某些故障。例如，有关到POP的连接性问题可能是无法诊断的，因为用户无法连接到IDU 148。如果用户140被锁定到X2协议，并且用户的呼叫是由仅支持Kflex、V.90和较慢协议的标准NAS应答的，那么NAS和用户140之间的连接可能失败。但是，IDU 148的容错协议能够与多种协议通信以便在IDU 148和用户140之间协商一种兼容的协议。而且，IDU 148和用户140协商一个链路控制协议(LCP)。此外，如果使用标准NAS代替IDU 148，该协商可能失败，例如如果用户的PPP需要口令验证协议(PAP)，而NAS可能仅允许CHAP。但是，IDU 148将允许很多选项以适应不同的用户要求。
在阶段130a和103b，发生IDU-到-用户的验证(出＂Out＂)和IDU-到-ISP Net的验证(入＂In＂)。IDU 148向外看向用户的浏览器142以验证用户的口令可否用于IDU 148。记录并分析数据。在阶段130b，IDU148向内看向网络10的ISP Net 22以验证从用户140提供并捕获的口令可否用于ISP Net 22。在IDU 148和用户140之间发生IPCP协商，并记录和分析数据(例如所分配的网际协议地址/网络掩码)。如果使用标准NAS代替IDU 148，那么该协商可能失败，例如如果用户的IP栈被构造为用于静态IP，而NAS被构造为用于动态分配。但是，容错IDU 148可以允许不同的IP地址以支持(和检测)错误配置的用户140，从而有助于确保协商的成功。IDU 148还建立与专家链接/控制器146的控制会话，并将用户信息发送到控制器146。
在阶段130c，用户140启动用户的浏览器142，例如因特网浏览器。在阶段130d，用户140根据接待员105的指令向浏览器142提供URL。
浏览器142，IDU 148和用户链接144进行一系列处理以建立用户140和IDU 148之间的通信。在阶段130e，用户的浏览器142向IDU148发送DNS请求，IDU 148在阶段130f以预定的DNS响应响应浏览器142。虽然如果用户使用不适当的DNS服务器或者DNS服务器停机，具有标准NAS的系统可能会失败，但容错IDU 148可以提供DNS服务。在阶段130g，浏览器142将超文本传输协议(HTTP)请求发送到IDU 148，IDU 148在阶段130h用一个HTTP重定向响应来响应浏览器142，将浏览器142定向到一个标准URL(例如http：//www.diag.com/start/)。浏览器142发送对该标准URL的DNS请求，IDU 148将用于该标准URL的DNS响应发送到浏览器142。浏览器142建立与IDU 148的传输控制协议(TCP)连接，并在阶段130i将用于该标准URL的HTTP请求发送到IDU 148。在阶段130j，IDU 148将HTTP请求转发到用户链接144，用户链接144在阶段130k将初始用户链接页的HTTP响应发送到IDU 148。在阶段1301，IDU 148将HTTP响应转发到浏览器142，例如以在用户终端上显示诊断网页141。
参见图3，在阶段130建立了与用户的连接时，过程120继续到阶段132，在此一个或多个IDU 94和96(图1)进行测试以隔离造成用户问题的故障。依据用户提供的信息和一个或多个IDU 94和96进行的测试的结果，控制器98(图1)确定如何隔离问题的根本原因。为此，控制器98运行包含一系列操作路径的基于人工智能的诊断过程控制软件。
图6中显示了非循环向图(DAG)110的简化例子，表示控制器98在阶段132实现的软件指令。在DAG 110中由节点或方框112a-112t表示的一系列测试通过由连接方框112a-112t的箭头表示的路径连接。这些测试可以是，例如对用户140(图4)的问题，或由一个或多个IDU94，96(图2)从网络10监测或注入到网络10(图1)的数据。用户提供的信息和/或测试的结果确定沿哪条路径进行。根据执行例如商业优先级(例如减少修复费用和/或修复时间)的判决来处理这些数据。
当DAG 110到达终接节点112f，112i，112j，112k，112l，112m，112n，112o，112p，112q，112r，112s，或112t之一时，已经就DAG软件可能达到的程度隔离了故障。在此点，将结果报告给控制器146(图4；阶段134，图3)，并且控制器146可以启动补救操作，通知用户140(图4)该措施，或指示用户140采取补救操作(阶段136，图3)。还可以提供其他信息，例如何时可能完成补救操作。可以使用归档的故障隔离结果(阶段136，图3)来改进DAG 110。通过分析所存储的用户问题/症状和导致这些问题/装置的故障/原因的组合，可以修改DAG 110以更精确更快速地隔离故障。
图7-8表示图3的阶段132所示的用于隔离故障的示例性处理，其中故障或根本原因是POP队列中的一个大电子邮件消息，并且在该电子邮件可以下载之前用户正在取消接收电子邮件的尝试。
参见图7，在阶段150和152，用户140和用户接口144进行交互以确定用户的问题。对于提供用户链接144所提示信息的用户140需要进行几个交互操作，例如通过在用户计算机的监视器上显示的诊断网页149进行。该交互持续进行，直到用户140的初始问题被充分地描述。
在阶段154，156，158和160，进行接收电子邮件测试。在阶段154，用户链接144向专家链接146发出一个接收电子邮件测试请求。专家链接146在阶段156将所接收的电子邮件测试转发到IDU 148。作为响应，在阶段158 IDU 148确认什么测试资源是可用的。在阶段160，专家链接146向用户链接144确认专家链接146将开始测试。在阶段162，用户链接144指示浏览器142显示指令页163以由用户140观看。指令页163指令用户140通过启动用户的电子邮件应用和例如使用鼠标或驱动浏览器142中适当的一个继续按钮来以常规方式取出电子邮件。
在阶段164，166，168，170，172和174，浏览器142和IDU 148进行交互以进行所接收电子邮件测试向外检查(looking out)。在阶段164，用户140已经由用户链接144指示启动用户的电子邮件程序并尝试取出电子邮件，并且浏览器142将用于POP服务器的DNS请求发送到IDU 148。IDU 148在阶段166发送一个DNS响应。在阶段168，浏览器142发送一个POP请求(例如，以建立TCP连接，和发送用户名的口令，和电子邮件列表请求)。在阶段170，IDU 148发送一个表示有一个消息处于等待状态的预定POP响应。在阶段172，浏览器142向IDU 148发送一个请求消息或读命令。IDU 148在阶段174通过将一个预定测试诊断消息发送到浏览器142的电子邮件应用来响应。此时，用户链接144可以利用附加的指令更新用户的浏览器142。例如，可以向用户140显示一个页面175，该页面上表示一个选项，如果用户140接收到消息，可在用户监视器的指定区域上点击鼠标。用户140发出一个POP退出指示，并且IDU 148将该测试的结果发送到专家链接146。
参见图8，在阶段176，178，和180，启动向内看(looking into)网络10(图1)的电子邮件测试。在阶段176，用户140例如通过点击用户监视器上的一个继续按钮发送一个HTTP请求。用户链接144向专家链接146询问要执行什么操作。在阶段178，专家链接146指示用户链接144要进行接收电子邮件测试向内检查。在阶段180，用户链接144将HTTP响应发送到浏览器142以便通知用户140发生了什么。例如，可能向用户140显示一个页面181，该页面指示用户结构没有问题，并且网络测试正在进行或将要进行。
在阶段182，184，186，188，190，192，194，196，和198，进行向内检查网络10(图1)的接收邮件测试并分析其结果。在阶段182，专家链接146指示IDU 148启动向内检查网络10(图1)的接收电子邮件测试。IDU 148确认要进行该测试。IDU 148在阶段184将一个用于POP服务器的DNS请求发送到ISP Net 22的DNS服务器。在阶段186，ISP Net 182将DNS响应发送到IDU 148。在阶段188，IDU 148发送一个POP请求(例如以建立TCP连接，发送用户名和口令，和请求电子邮件列表)。在阶段190，ISP Net 22的POP服务器将一个POP响应发送到IDU 148，指示例如四个消息处于等待状态。IDU 148在阶段192从ISP Net 22请求该等待消息的大小。在阶段194，ISP Net22将该等待消息大小的指示发送到IDU 148。IDU 148请求传送部分等待消息以获得该消息的传送统计数据。在阶段196，IDU 148将向内检查网络10(图1)的接收电子邮件测试的结果返回到专家链接146。在阶段198，专家链接146分析从IDU 148接收的结果以隔离该问题。如上所述，IDU 148可以包括诊断能力，并且因此在阶段198的分析可以在IDU 148中进行。
在阶段200，202，204，206和208，将故障隔离的结果提供给用户140并被归档以进一步使用。在阶段200，专家链接146将该结果的指示发送到用户链接144。在阶段202，专家链接146告知IDU 148关闭IDU 148正在进行的测试，即向内检查网络10(图1)的接收电子邮件测试。IDU 148退出其当前的连接，例如POP连接。用户链接144在阶段204通知浏览器142该测试的结果。提供给浏览器142的结果包括所需的任何操作，并且还可以从用户140请求更多的信息以便决定进一步进行何种测试(如果有的话)。图8中显示了提供给浏览器142的测试结果的示例页面205，其向用户表示一个大电子邮件处于等待状态，并指示用户等待该电子邮件的下载，或者校验用户140可接收的最大电子邮件大小，或者如果其可接收的最大电子邮件大小不足以接收该等待电子邮件，则重新配置其最大电子邮件大小。所提供的信息还提示用户140指明其是否满意所提供的信息。在阶段206，浏览器142发送一个用户140是否满意用户链接144的指示。在阶段208，该会话的结果被归档到一个数据库以便将来使用。
图9-10显示在用户140无法访问任何网页情况下的各个故障隔离阶段。无法访问网页的现象可能在各次连接之间间歇地发生。在此例中，根本原因是分配了防火墙过滤器(即，原型方案)中没有配置的最近开放的IP地址范围。如上述参考图4所述，用户140连接到IDU148。
在阶段210和212，用户140和用户链接144进行交互以建立问题描述。用户链接144在阶段210通过页面211询问用户140用户问题的性质。用户140在阶段212利用问题的描述进行回答。可以利用用户链接144询问的不同问题重复阶段210和212，直到用户140提供了描述问题/症状的充分回答。
在阶段214，216，218和220，启动网页访问测试。在阶段214，用户链接144请求专家链接146的网页访问测试。专家链接146在阶段216请求从IDU 148向内检查网络10(图1)的网页访问测试。IDU148向专家链接146确认该测试请求。在阶段218，专家链接146向用户链接144确认该网页访问测试。在阶段220，用户链接144将一个指令页面221提供给浏览器142。该指令页面221例如指示用户140打开一个新窗口223并为了在新窗口223中访问一个URL而在该新窗口中输入该新URL。
在阶段222，224，226，228，230，232，234，236，238，和240，进行网页访问测试并分析。在阶段222，根据在阶段220从用户链接144发送的指令页面221的指示，用户140在新窗口223中输入新URL。在阶段224，浏览器142将一个DNS请求发送到IDU 148。IDU在阶段226将一个DNS查找请求发送到ISP Net 22。在阶段228，ISP Net22的DNS服务器将一个DNS响应发送到IDU 148。该DNS响应包括对应于DNS查找请求中包含的主机名的数字IP地址，使得浏览器142可以连接到希望的服务器。在阶段230，IDU 148将该DNS响应发送到浏览器142。浏览器142在阶段232使用在阶段230接收的DNS响应发送一个HTTP请求。IDU 148在从浏览器142接收的HTTP请求中捕获URL。使用该捕获的URL，IDU 148在阶段234将一个HTTP请求发送到企业26。该请求使用由RADIUS(远程验证拨入用户服务)服务器分配的IP地址。当存在用户140所正在抱怨的问题时，假设该IP地址类似于用户140使用的地址。在阶段236，没有从企业26接收到HTTP响应或者从ISP Net 22中的路由器接收到一个拒绝消息。HTTP响应的缺少或者拒绝消息的接收可能是由于例如超时或者连接复位。参见图10，在阶段238，IDU 148将测试结果返回给专家链接146。在阶段240，专家链接146分析在阶段238接收的该测试结果。专家链接146确定需要一个防火墙特性测试并请求该测试。
在阶段242，244，和246，启动在阶段240中确定为必须的防火墙特性测试。在阶段242，专家链接146通知用户链接144该新的测试。用户链接144在阶段244将指令发送到浏览器142以通过页面245通知用户140该新的测试。在阶段246，专家链接146启动防火墙特性测试，IDU 148确认该测试。
在阶段248，250，252，254，256，258，260和262进行防火墙测试并分析。
在阶段248，因特网控制消息协议(ICMP)PING被发送到ISP Net22和企业26。IDU 148将ICMP PING(一个RFC(请求注解)793中定义的标准回送消息)发送到目的地机器，并等待响应于该ICMP PING的期望的回送应答分组。如果在可设计的超时周期内没有接收到回送应答，那么ICMP PING在阶段250超时。如果ICMP PING超时，那么目的地机器可能目前不是激活状态或不可到达。或者，在从IDU 148到目的地机器的路径中的防火墙机器可能拒绝特定分组的传输，其中包括ICMP回送和回送应答消息。
响应于在阶段248发送的ICMP PING在阶段250中超时，IDU 148在阶段252将一个传输控制协议(TCP)PING发送到以下端口，例如TELNET，文件传送协议，SMTP，HTTP端口。TCP PING类似于ICMPPING，但是在为了的传输层发生，并有助于解决潜在的防火墙过滤问题。
TCP PING试图使用RFC 793中描述的标准程序建立到目的地机器上的特定TCP端口的TCP连接。如果成功建立了该TCP连接，那么目的地机器是激活状态和可到达的，并且TCP PING以标准方式关闭该连接。如从目的地机器或从IDU 148到该目的地机器的路径中的一个机器接收的错误或复位分组所指示的，可以显式地拒绝该TCP连接。而且，如果在可设计的超时周期内没有接收到响应，该TCP PING可以在阶段254中超时。
可以向任何TCP端口尝试TCP PING。TCP PING不会被过滤ICMP分组的防火墙停止。如果防火墙过滤特定的TCP分组，那么向许多不同的端口尝试TCP PING不仅会取消防火墙的效果，而且可以鉴定该防火墙。
在阶段256，使用“GOLDEN”IP地址重复阶段248和252。GOLDEN IP地址是分配给IDU 148的预定IP地址并且已知是有效的。例如，TCP PING可以被发送到对应于用于HTTP服务器的端口80。在阶段258，企业26将一个TCP PING响应发送到IDU 148。IDU 148在阶段260将网页访问和/或防火墙测试的结果转发到专家链接146。在阶段262，专家链接146分析该测试结果。通过分析该测试结果，专家链接146得到关于用户症状的根本原因的结论。
将隔离出的用户问题原因转送到用户140，与用户的会话关闭，并启动补救措施测试。在阶段264，专家链接146将根本原因的指示发送到用户链接144，用户链接144在阶段266将关于该故障和所需操作的信息发送到浏览器142。浏览器142例如通过窗口267将信息提供给用户140，该窗口267示出问题是出现在网络中并指示用户140退出该网络并再次连接。用户140还被通知，当问题被解决后其将接收到一个电子邮件。在阶段268，浏览器142确认接收到故障隔离和所需操作的表示。在阶段265，专家链接146指示IDU 148结束测试。在阶段270，用户链接144指令专家链接146对测试结果归档。在阶段272，专家链接146将一个电子邮件发送到在ISP Net 22处的NOC，以启动对所隔离问题的补救操作。NOC负责在ISP Net 22中维护ISP的网络。该电子邮件的一个例子是“以下的C类地址被拒绝通过路由器/防火墙five.backbone.net访问。IP地址110.101.23.XXX可能存在过滤问题”。
图11-12表示在用户140无法正确连接到网络10(图19)的情况下，根据图3的阶段132，134和136隔离和报告故障的另一个例子。在此例中，根本原因或故障是NAS或RADIUS服务器被不适当地构造(例如，存在坏的共享秘密，NAS没被列在RADIUS接入列表中，或者在NAS中配置了错误的RADIUS服务器)。如参考图4描述的那样建立用于隔离和报告故障的会话。
在阶段274，276和278，启动一个测试以确定用户连接性症状的原因。在阶段274和276，用户链接144和用户140通过一个诊断网页275进行交互，在该诊断网页上进行问答以建立该不能连接(可能是间歇性的)的用户症状。在阶段278，用户链接144向专家链接146请求连接性测试。
专家链接146进行连接性测试以隔离用户症状的根本原因。在阶段280，专家链接146从IDU 148取出累积的用户拨号会话结果。在阶段282，如上述参照图4的阶段130a和130b描述的那样，进行调制解调器训练，协议协商，和验证。在阶段284，IDU 148将连接性测试的结果传送到专家链接146。在阶段286，专家链接146分析该测试结果并确定用户140的症状的可能原因是一个间歇性原因或者被隔离到单个NAS。在阶段288，IDU 148再次校验向内检查ISP Net 22的验证，由于该连接性问题，预计从ISP Net 22得不到响应。
将故障隔离报告给用户140并归档以用于将来使用，并且报告该故障隔离以得到可能的补救操作。在阶段290，专家链接146将所确定的故障报告给用户链接144，用户链接144在阶段292将该故障隔离和所需的操作报告给浏览器142。例如，可以利用页面293通知用户140，有一个网络故障造成了用户的连接性症状并且正在对其加以关注。该信息还可以指示用户稍后拨入或者尝试另一个POP，并且当该问题的原因被解决时用户140将接收到一个电子邮件。在阶段294，浏览器142确认接收到了表示该隔离的故障和所需操作的信息。在阶段296，将故障隔离的结果归档以用于将来使用。在阶段298可以将电子邮件从专家链接146发送到ISP Net 22，并且特别是发送到ISP Net22中的NOC，以便启动可能的补救操作。该电子邮件的一个例子是“无法验证来自NAS的用户John Doe。校验了来自用户的CHAP。RADIUS不响应，程序测试排队。可能是NAS到RADIUS的连接问题”。在阶段300，专家链接146将一个NAS例程测试加入例程队列(routining queue)。例程测试包括一个或多个管理为一组的测试请求。此处，例程连接性测试包括对于可能造成连接性问题的每个可能NAS号的单独连接性测试请求。例程队列提供对以某种顺序保持的等待状态和有效状态例程测试的列表的存储以按顺序执行，上述顺序取决于例如时间或优先级。某些例程测试(例如在阶段300)被根据显式的问题解决顺序的结果排队。其它例程测试被周期性地排队，以进行网络功能和根本原因分析的前摄测试(proactive testing)，即使没有报告任何症状。当已经执行了例程测试中的所有测试请求时，认为该例程测试完成并将其从队列中除去。用户140可以选择是否在例程测试完成时接收电子邮件通知，还可以指示用户140是否满意隔离故障的会话。
如图12所示，进行一个NAS例程。在阶段302从例程队列中选择该合适的例程。在阶段304，专家链接146建立与IDU 148的会话以在一个NAS上进行例程连接性测试。在阶段306，专家链接146请求对于所选择NAS的例程连接性(拨出)测试，IDU 148在阶段308确认资源可用于所请求的例程测试。
IDU 148在阶段310拨叫所选择的NAS以启动用于所选择NAS的例程连接性测试。在阶段312，在IDU 148和ISP Net 22之间发生调制解调器训练以建立用于IDU 148和ISP Net 22之间通信的适当协议。还发生用于PPP协商和分析的一些信息交换。还进行验证和分析，这可能要使用先前捕获的信息。还进行IPCP协商和分析，并分配IP地址/网络掩码。在阶段314，IDU发送一个DNS请求以查找一个标准主机名，例如 www.diag.com。在阶段316，ISP Net 22将一个DNS响应发送到对应于从IDU 148接收的DNS请求的IDU 148。IDU 148在阶段318使用所接收的DNS响应将一个HTTP请求发送到企业26以取出一个标准诊断页面。在阶段320，企业26将一个HTTP响应发送到IDU 148。IDU 148在阶段322关闭与NAS的会话并在阶段324将测试结果报告给专家链接146。报告给专家链接146的这些结果包括，例如对NAS性能、所进行的调制解调器训练、PPP协商、验证和IPCP协商的量度。在阶段326，专家链接146选择要进行连接性测试的下一个NAS或端口。对新选择的NAS或端口重复连接性测试例程。对于被测试连接性的至少一个NAS服务器，在此例中，IDU 148发现使用所捕获信息进行的验证和分析失败。在阶段324，该信息被报告回专家链接146。这些结果可以被转送到用户140和/或任何其它实体，以启动适当的补救操作。
专家链接146分析来自所有NAS测试的全部结果并得到结论：一个NAS存在RADIUS错误配置。专家链接146将一个调度发送到ISPNet 22中的NOC以启动补救操作。专家链接146发送通知给用户140，并且例程结果被记录在数据库中以用于将来使用。
图13-15表示通过隔离问题原因和报告并归档隔离结果来解决用户访问特定URL(在此例中是www2.webbank.com)时所存在问题的各个阶段。在此例中，用户140无法访问特定URL(可能是间歇性的)，并且该问题的根本原因是：网络服务器正在使用用于负载均衡的重定向，而进行负载均衡的机器中的一个没有响应。
图13表示用于开始一个会话以解决用户140所遇到问题的各个阶段。图13的阶段124和126与参考图4描述的相同编号的阶段相同，不同之处仅在于图13中的问题是无法访问特定的URL。如前面参照阶段130c和130d(图4)所述，用户140按照接待员105的指令分别在阶段328和330启动浏览器142和访问希望的URL。在阶段332，浏览器142将一个DNS请求发送到ISP Net 22，ISP Net 22在阶段334对此响应将一个IP地址发送到浏览器142。在阶段336，浏览器142将一个HTTP请求发送到ISP Net 22并在阶段338从ISP Net 22接收相应的HTTP响应。向该用户显示一个诊断网页339，提示用户提供描述用户问题的信息。
参见图14，启动网络测试以隔离用户访问特定URL时出现的问题的根本原因。在阶段304和阶段342，用户140和用户链接144进行交互以描述用户140遇到的问题。在此例中，用户140指示存在访问一个特定URL的网络问题。在阶段344，用户链接144通过诊断网页339询问用户140访问哪个URL时出现问题，用户140在阶段346通过诊断网页339提供该URL，在此例中是www2.webbank.com。在阶段348，用户链接144向专家链接146请求网络测试。
响应从用户链接144接收的网络测试请求，专家链接146启动网络测试。在阶段350，专家链接146与IDU 148通信以启动网络测试。IDU 148在阶段352确认该网络测试请求。专家链接146在阶段354将来自IDU 148的确认转送到用户链接144。在阶段356，用户链接144将关于网络测试的信息转送到浏览器142以通过一个页面357通知用户140正在进行测试。
IDU 148协调网络测试的执行。在阶段358，IDU 148将一个DNS请求发送到ISP Net 22，ISP Net 22在阶段360利用一个DNS响应进行响应。在此例中，该DNS响应表示在阶段358发送的DNS请求是可接受的DNS请求。在阶段362，IDU 148发送一个HTTP请求，该HTTP请求与用户140发送的HTTP请求相同，用户140在该HTTP发生的问题的原因现在被隔离。该请求被发送到企业26，企业26在阶段364通过将一个HTTP重定向发送到IDU 148来响应。在阶段366，IDU 148将另一个DNS请求发送到ISP Net 22。ISP Net 22在阶段368通过将一个DNS响应发送到IDU 148来进行响应。在阶段366发送的、并在阶段368被响应的该DNS请求对应于在阶段364中由IDU 148接收的HTTP重定向中的服务器名。在阶段370，IDU 148将一个HTTP请求发送到对应于在阶段364中接收的HTTP重定向响应的重定向机器。在此例中，该重定向机器的DNS是www2.webbank.com。在阶段372，IDU 148从企业26接收一个HTTP响应，即一个实际网页。阶段362，364，366，368，370和372被重复进行以识别对产生用户140的问题的URL的更多的(如果不是全部的)可能重定向。例如，可以重复这些阶段，直到超过了一个最大计数，或者得到相同重定向URL的次数超过了预定值，或者这些阶段被重复了一定次数，例如三次。参见图15，在阶段370发送的请求最终将导致TCP连接的超时，使得没有来自企业28处的主机的HTTP响应。在阶段374，将网络测试的测试结果从IDU 148发送到专家链接146，以在阶段376进行分析。在此例中，专家链接146在阶段376从分析中得出结论：用户的问题的根本原因不清楚，并且IDU 148应该进行连接性测试。在阶段378，专家链接146将阶段376的结论发送到用户链接144，用户链接144随后在阶段380将该信息发送到浏览器142。然后，浏览器142可以通过页面357通知或继续通知用户140测试正在进行中。
专家链接146启动连接性测试，该连接性测试是专家链接146在阶段376中确定应该进行的测试。在阶段382，专家链接146指示IDU148启动连接性测试。IDU 148确认专家链接146所请求的连接性测试，并在阶段384将一个ICMP PING发送到失败的重定向主机。在阶段386，企业26向IDU 148发送一个指示该重定向主机存在的PING响应。IDU 148接收该PING响应并在阶段388将几个TCP PING发送到几个公共端口(例如TELNET，容错协议，SMTP，HTTP)。在阶段390，企业26将一个TCP PING响应发送到IDU 148。该TCP PING响应是对某些端口的实际响应，对其它端口的拒绝，和对HTTP端口的忽略。公共使用的端口分配对于容错协议是21，对于SMTP是25，对于TELNET是23，对于HTTP是80。在阶段392，将连接性测试的结果从IDU 148传送到专家链接146以在阶段394进行分析。专家链接146分析该测试结果并在阶段396将分析结论传送到用户链接144。在阶段398，用户链接144将关于故障隔离和任何所需操作的信息转送到浏览器142。浏览器142将关于故障隔离和所需操作的信息提供给用户140。例如，可以向用户140显示一个窗口或页面399，表明用户140正试图连接的网站存在间歇性问题，并指示用户140尝试重新装载所需页面几次。提供给用户140的信息还可以表示出HTTP进程没有在重定向的主服务器上运行。浏览器142在阶段400确认对故障隔离和所需操作信息的接收。在阶段402，用户链接144将上述阶段的结果发送到专家链接146进行归档。在阶段404，专家链接与IDU148进行通信以结束故障隔离测试。在此例中，其根本原因在ISP Net 22的外部，因此IDU 148不发送服务请求。如果需要，例如如果要对将执行补救操作的实体与IDU 148进行集中控制，可以由IDU 148发送这种补救操作请求。
图16显示问题/症状和症状原因之间相关性的图形表示。可以将用户140(图4)和IDU 148(图4)之间交互操作所存储的数据、由专家链接146(图4)归档的测试结果、或者以其它方式获得的类似数据编辑到所示的图形500中。如图所示，沿图形500的“x”轴绘制症状，沿“y”轴绘制问题/症状的原因(故障)，沿“z”轴绘制与症状和原因的组合相关的费用。
所选择的症状可以变化，并且取决于网络的类型，网络中共同的症状类型，和/或对产生该图形500的实体有意义的症状。所显示的示例性症状是电子邮件，万维网，和电子商务(Ecomm)。其它可能的症状包括不能发送电子邮件，不能连接到网站，重复断开，和不能运行浏览器。
对所绘制的原因的选择取决于多种因素。例如，所选择的原因可以取决于网络类型和其中使用的设备，最经常诊断到什么故障，修理/修复费用最高的故障，和/或对绘制图形500的实体有意义的故障(即，该实体负责/控制其修复的故障)。所示的示例性原因包括用户，PC和DNS。其它可能的原因包括PC配置，调制解调器，无隔离(在本地环路，交换台和中继线之间)，NAS，ISP路由器，ISP服务器(DNS，RADIUS，DHCP，电子邮件)，因特网路由器，和因特网服务器。
症状和原因的组合的费用可以包括单纯修理部件和劳动力的费用以外的费用。例如，该费用可以包括偶然费用，例如与停机有关的费用，因为停机会导致丢业务，并且客户的不满会导致丢客户。对费用的估算可以包括由于停机和故障频率所丢失的潜在业务。因此，这些费用可以归因于例如大部件和劳动力修理费用，高偶然费用，和/或高故障频率，即使单独修理和/或相关的偶然费用较低。
在症状和原因的每个交叉点，有对该组合的费用的显示，此处该显示是具有与该费用成比例的高度的垂直条。这些垂直条使图形500象密集排列的摩天大楼。因此，图形500被称为“曼哈顿图”。但是，图形500不是必须使用垂直条。除了位于“x-y”平面中症状和原因交叉点处的例如颜色，数字的非三维指示外，还可以使用其它表现形式，例如垂直线或垂直移位的点。
通过绘制图形500，可以容易地识别费用相对较高的原因和症状组合，并作为目标加以改进。例如，垂直条502表示由于PC故障造成的电子邮件问题的费用。垂直条504表示由于DNS故障造成的电子邮件问题的费用。垂直条506表示由于DNS问题造成的电子商务症状的费用。垂直条508和510分别表示由用户和PC故障造成的网络症状的费用。从曼哈顿图500可以看出，垂直条502，504和506表示与其它垂直条相比相对较高的费用。因此，图形500表示出，相对于由用户和PC故障造成的网络问题，由DNS故障造成的电子邮件和电子商务问题和由PC故障造成的电子邮件问题应具有更高的优先级而予以关注。例如，可以通过降低每次修理的费用，降低故障发生的频率，和/或降低修理故障所需的时间(这同时影响修理费用和偶然费用)，来降低上述费用。
在以这些高费用原因/症状组合为目标来降低其组合的费用后，可以如虚线条512，514和156所示重新绘制图形500。虚线条512，514和516表示出电子邮件-PC，电子邮件-DNS，和电子商务-DNS组合的费用都降低了。通过比较图形500在该有针对性的改进之前和之后的上述症状-原因组合，可以容易地看出网络问题和费用的降低。
由所附权利要求限定的范围还包括其它实施例。例如，用由硬件执行操作所用的软件指令来描述IDU 94和96。由于软件所具有的性质，软件的功能可以通过使用硬件，固件，硬连线或这些的组合来完成。而且，中央控制器98执行的分析功能可以在IDU 94或96中的一个或多个中进行。而且，图1所示的包括本地环路14的网络10仅是示意性的，并不作为限制。其它不同的网络也属于本发明和所附权利要求的范围，包括诸如不包括本地环路的有线电视网络的网络。例如，图1中的本地环路14可以由混合光纤同轴电缆(HFC)系统或无线系统代替。此外，图2显示网络连接100和102以线路形式可操作地将IDU 94和96连接到中央控制器98。但是，IDU 94和96可以以多种方式可操作地连接到控制器98，例如利用有线，光纤光缆，或无线装置。

Claims (7)

1.一种网络故障诊断方法，包括：
通过以下操作向网络诊断单元指示与网络交互的用户所遇到的问题：用户将一个消息发送到网络诊断单元，其中在将该消息发送到网络时会导致故障；
在网络诊断单元和用户之间，以及在网络诊断单元和网络中除该用户以外的网络部分之间传送数据，以诊断该问题的原因，该诊断问题的步骤包括：与用户所发送的消息的不适当协议相适应，向用户提供一个与该消息相关的适当协议的指示；以及
所述网络故障诊断单元向用户报告用于纠正该问题的补救操作的指示。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括向用户报告该问题的原因的指示。
3.在具有多个用户计算机(28，38，46，52)和多个服务器(90，92)的计算机网络中的一种诊断系统，其中所述计算机网络在用户计算机和服务器之间传递计算机消息，所述诊断系统包括：
a)诊断单元(94)，其以与数据所要发送到的网络单元不兼容的协议接收来自用户的数据，使用与该网络单元兼容的协议与该网络单元通信，并使用与来自该用户的数据的协议兼容的协议与用户通信从而能够通过网络向用户计算机或服务器发送消息，并从网络接收消息；以及
b)系统控制器(98)，与所述诊断单元相连接，使诊断单元通过网络发送消息，并基于诊断单元接收到的消息检测网络中的故障状态。
4.如权利要求3所述的诊断系统，其中用户计算机在存在点(104或106)处通过公共交换网络(19)连接到网络，并且所述诊断单元与所述存在点相关联。
5.如权利要求4所述的诊断系统，其中所述用户计算机利用调制解调器(30，54)通过公共交换网络连接到所述诊断单元。
6.如权利要求3-5中任一所述的诊断系统，其中在该系统中至少有两个诊断单元，所述系统控制器使第一诊断单元通过网络向第二诊断单元发送消息，并分析第二诊断单元接收到的消息以确定网络中的故障。
7.一种利用如权利要求3或4中所述的诊断系统在网络中诊断故障的方法，该方法包括：
a)通过网络从用户接收关于失败事务的投诉的步骤(124)；
b)在用户计算机和诊断单元之间建立连接以确定故障存在的步骤(128)；
c)通过网络从诊断单元发送消息到服务器并确定网络中故障存在的步骤(234)。
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