CN116938744A - 网络的可靠性评估方法、装置、计算设备以及存储介质 - Google Patents

网络的可靠性评估方法、装置、计算设备以及存储介质 Download PDF

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CN116938744A CN202210369425.4A CN202210369425A CN116938744A CN 116938744 A CN116938744 A CN 116938744A CN 202210369425 A CN202210369425 A CN 202210369425A CN 116938744 A CN116938744 A CN 116938744A
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周志光
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Abstract

本申请公开了一种网络的可靠性评估方法、装置、计算设备以及存储介质,属于网络技术领域。本方法通过在获取到网络的网络快照后,基于该网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定该网络的可靠性评估结果,并输出可靠性评估结果,无须人工逐个假设各个网络设备出现故障,节约了人工假设网络设备故障的时长,提高了网络的可靠性评估效率。

Description

网络的可靠性评估方法、装置、计算设备以及存储介质
技术领域
本申请涉及网络技术领域,特别涉及一种网络的可靠性评估方法、装置、计算机设备以及存储介质。
背景技术
用户设备能够通过网络中的网络设备,向目的设备传输报文。为了使得网络能够更好地为用户提供数据传输服务,运维人员通过评估网络的可靠性,来了解网络的状态,并根据网络的状态,对网络进行维护。
目前,网络的可靠性评估过程为:对于网络中的每个网络设备,运维人员假设该网络设备出现故障,评估该网络设备故障时该网络的可靠性。
但是,在一些大型的网络中,网络设备数目比较多,若采用上述过程评估网络的可靠性,则需要运维人员逐个假设各个网络设备出现故障,工作量大且容易遗漏,导致网络的可靠性评估效率低下。
发明内容
本申请实施例提供了一种网络的可靠性评估方法、装置、计算设备以及存储介质,能够提高网络的可靠性评估效率。该技术方案如下:
第一方面,提供了一种网络的可靠性评估方法,在一种可能的实现方式中,所述网络包括x个网络设备,所述x为大于0的整数,所述方法包括:
获取所述网络的网络快照,所述网络快照包括所述x个网络设备的网络配置信息;
基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果,所述m为大于0的整数,所述n为大于0的整数;
输出所述可靠性评估结果。
本方法通过在获取到网络的网络快照后,基于该网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定该网络的可靠性评估结果,并输出可靠性评估结果,无须人工逐个假设各个网络设备出现故障,节约了人工假设网络设备故障的时长,提高了网络的可靠性评估效率
在一种可能的实现方式中,所述输出所述可靠性评估结果包括:
在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果。
基于上述可能的实现方式,通过网络拓扑结构图显示网络的可靠性评估结果,不仅能够为用户提供该网络的网络拓扑结构,还能提示用户该网络的可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述可靠性评估结果包括z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,所述测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度,所述y为大于0的整数,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
所述在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果包括:
基于所述z个网络可靠度以及所述网络的网络拓扑信息,显示所述网络的网络拓扑结构图,在所述网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
基于上述可能的实现方式,通过在网络拓扑结构图中测试项对应的位置,显示测试项对应的网络可靠度所属的网络可靠等级,以提示用户测试项故障时对网络的可靠性的影响程度。
在一种可能的实现方式中,所述网络可靠等级的显示方式包括描述信息、具有颜色属性的标识或具有颜色属性的线条。
基于上述可能的实现方式,提供多种网络可靠等级的显示方式,以适应不同的应用场景或者以便用户选择偏好的显示方式。
在一种可能的实现方式中,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述y为大于0的整数;
所述基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果包括:
基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D,每个测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个预测矩阵D指示对应的测试项故障时所述网络的可达性,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度。
由于网络的可达性能够决定网络能否正常传输报文,因此,基于上述可能的实现方式,通过预测网络中各个测试项故障时网络的可达性,确定出的网络的网络可靠度精确度较高。
在一种可能的实现方式中,所述每个预测矩阵D包括m行n列的预测结果di,即z个预测矩阵D分别为D1,…Di,…Dz,其中,Di=(dipq)m×n,Di为所述z个测试项中第i个测试项对应的预测矩阵D,dipq为预测矩阵Di中第p行第q列的预测结果di,预测结果dipq为预测的所述第i个测试项故障时,所述网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性,所述i为大于0,且小于或等于z的整数,所述p为大于0,且小于或等于m的整数,所述q为大于0,且小于或等于n的整数。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D包括:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述x网络快照,对所述x个网络设备的转发表进行预测,得到所述x个网络设备的预测转发表;
基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di包括:
对于所述第p个源IP地址以及所述第q个目的IP地址,基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中的网络设备进行至少一次判定过程,得到所述预测结果dipq
在每次判定过程中,确定本次判定过程中的当前网络设备,当本次判定过程是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述x个网络设备中第一个接收到所述第p个源IP地址的报文的网络设备,当本次判定过程不是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述上一次判定过程所确定出的下一跳设备;
若所述当前网络设备是所述网络向所述第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若所述当前网络设备不是所述最后一跳网络设备,基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备;
若所述当前网络设备中与所述下一跳设备之间的目标出接口没有故障,则进入下一次判定过程,若所述目标出接口故障,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
在一种可能的实现方式中,所述当前网络设备的预测转发表包括k个转发条目,每个转发条目指示发往一个IP地址的报文由所述当前网络设备的一个出接口转发,所述k为大于0的整数;所述基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备包括:
基于所述k个转发条目,确定所述当前网络设备对应的r个报文等价类,每个报文等价类对应所述当前网络设备的一个出接口,每个报文等价类中的报文均由所述当前网络设备的对应出接口转发,所述r为大于0的整数;
从所述r个报文等价类中,查询所述第q个目的IP地址所在的目标报文等价类;
将所述目标报文等价类对应的所述目标出接口所连接的网络设备,确定为所述下一跳设备。
基于上述可能的实现方式,通过报文等价类,确定当前网络设备的下一跳网络设备,而无需通过查询当前网络设备的预测转发表中的转发条目,来确定下一跳网络设备,节约了查询转发条目的时间,提高了下一跳网络设备的确定效率。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D包括:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述网络快照,对所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的连通图进行计算,所述连通图包括由所述x个网络设备中至少一个网络设备组成的传输路径,所述传输路径用于将所述第p个源IP地址的报文传输至所述第q个目的IP地址;
若能够计算出所述连通图,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若不能计算出所述连通图,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度包括:
对于所述第i个测试项,获取所述第i个测试项对应的期望矩阵Hi,所述期望矩阵Hi包括m行n列的期望结果hi,即Hi=(hipq)m×n,其中,hipq为所述期望矩阵Hi中第p行第q列的期望结果hi,期望结果hipq为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的可达性;
统计所述期望矩阵Hi与所述预测矩阵Di之间相同位置的元素发生改变的目标个数;
基于所述目标个数,确定所述第i个测试项所对应的网络可靠度。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
响应于对所述第i个测试项的查看操作,基于所述预测矩阵Di,显示m*n条提示信息,每条提示信息用于提示所述第i个测试项故障时,所述网络中一个源IP地址与一个目的IP地址之间的达到性。
基于上述可能的实现方式,提供网络可达性的查看功能,并通过提示信息提示测试项故障时网络中各个源地址与各个目标地址之间的可达性。
在一种可能的实现方式中,每条提示信息还用于提示一个期望结果与所述预测矩阵Di中的一个预测结果是否相同,所述期望结果与所述预测结果对应同一源地址以及同一目的IP地址,所述期望结果为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中对应的源IP地址与对应的目的IP地址之间的可达性。
基于上述可能的实现方式,通过提示信息提示每个源IP地址对应的预测结果是否与对应的期望结果相同,在预测结果和期望结果不相同的情况下,便于用户针对性地对网络中网络设备或者链路进行维护,以便在维护后预测结果和期望结果相同,从而避免对整个网络进行重新配置。
第二方面,提供了一种网络的可靠性评估装置,用于执行上述网络的可靠性评估方法。具体地,该网络的可靠性评估装置包括用于执行上述第一方面或上述第一方面的任一种可选方式提供的网络的可靠性评估方法的功能模块。
第三方面,提供一种计算设备,该计算设备包括处理器,所述处理器用于执行程序代码,使得计算设备执行以实现如上述网络的可靠性评估方法所执行的操作。
第四方面,提供一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有至少一条程序代码,该程序代码由处理器读取以使计算设备执行如上述网络的可靠性评估方法所执行的操作。
第五方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括程序代码,该程序代码存储在计算机可读存储介质中,计算设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,使得该计算设备执行上述第一方面或者第一方面的各种可选实现方式中提供的方法。
第六方面,提供了一种系统,该系统包括可靠性评估装置以及x个网络设备,其中,该可靠性评估装置为上述第二方面提供的可靠性评估装置,x为大于0的整数。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上,还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种实施场景100的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种网络的可靠性评估方法的流程图;
图3是本申请实施例提供的一种快照上传界面的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种转发表预测的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种连通图生成过程的示意图;
图6是本申请实施例提供的一种靠性验证界面的示意图;
图7是本申请实施例提供的一种可达结果界面的示意图;
图8是本申请实施例提供的一种网络的可靠性评估方法的交互流程图;
图9是本申请实施例提供的一种网络的可靠性评估装置的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种实施场景100的示意图,参见图1,该实施场景100包括网络101、广域网102以及用户设备103。网络101通过有线或无线的方式接入广域网102。用户设备103通过有线或无线的方式接入到网络101中。该实施场景100中的用户设备103有至少一个,用户设备103包括终端和服务器中的至少一种,终端例如个人(personalcomputer)计算机(例如笔记本电脑、平板电脑、台式电脑、超级本等)、具有网络产品界面设计(Website user interface,Web UI)功能的设备、智能手机、智能电视、智能可穿戴设备、人工智能(artificial intelligence,AI)产品智能汽车、智能仪器或物联网(internet ofthings,IoT)终端等。
在一种可能的实现方式中,对于该实施场景100中的任一用户设备103,该用户设备103位于网络101以及广域网102之外。在另一种可能的实现方式中,该用户设备103位于网络101或者广域网102中,例如图1所示用户设备103位于网络101中。
该网络101包括园区网络或者其他类型的网络。该网络101为用户设备103提供数据传输服务,例如,网络101为用户设备103提供南北流量(NORTH-SOUTH traffic)和/或东西流量(EAST-WEST traffic)的传输服务。
网络101包括至少一个网络设备11,网络101中的网络设备11包括路由器、网关以及交换机等多种,网络101中的网络设备11也称为网元或者网络节点。网络设备11之间设置有链路,每个网络设备11与至少一个网络设备11之间分别设置有链路,任意两个网络设备11之间设置的链路有至少一个。在一种可能的实现方式中,每个网络设备11中设置有至少一个入接口和至少一个出接口,一个网络设备11的出接口和另一个网络设备11的一个入接口之间能够形成一个链路,这两个网络设备11能够通过该链路传输数据。
在一种可能的实现方式中,该网络101中的网络设备11部署在多个网络层,每个网络层中部署有一个或多个网络设备11。如图1所示,该网络101中的网络层包括接入层、汇聚层、核心层以及骨干层。接入层为网络101的入口层,接入层的网络设备11也称为接入节点,接入节点与用户设备103连接。汇聚层、核心层为网络101的中间层,汇聚层和核心层分别有至少一层,如图1所示,网络101包括2个汇聚层(如第一汇聚层和第二汇聚层)和一个核心层。汇聚层的网络设备11也称为汇聚节点,核心层的网络设备11也称为核心节点,任一汇聚节点能够与接入节点、其他汇聚节点或核心节点连接,核心节点与汇聚节点和骨干层的网络设备11连接,骨干层为网络101的出口层,骨干层的网络设备11也称为出口节点,出口节点接入广域网102。
该网络101中的网络设备11和链路能够组成多个传输路径,每个传输路径包括至少一个网络设备11以及该至少一个网络设备11之间的链路,例如图1中的传输路径1和传输路径2,用户设备103a能够通过传输路径1向广域网传输南北流量,用户设备103b能够通过传输路径2向用户设备103c传输东西流量。
在一种可能的实现方式中,该网络101中的网络设备11形成多个子网,每个子网包括至少一个网络设备11,例如,图1中的子网1-2,每个子网中的网络设备11能够在各自的子网中传输数据,而不能在其他子网中传输数据。例如,子网1中的接入节点能够向子网1的汇聚节点发送用户设备的数据,而不能向子网2中的汇聚节点发送用户设备的数据。
在一种可能的实现方式中,在网络101的汇聚层、核心层或者骨干层的网络设备11部署有可靠性组网,以增加网络101中的传输路径。其中,可靠性组网的组网方式包括遵循虚拟路由器冗余协议(virtual router redundancy protocol)的主备设备组网、品字形组网、双下型组网或者端口汇聚(trunk)链路组网中的至少一种,使得同一网络层的网络设备11之间互为主备设备,或者使得一个网络设备11与其他网络层的网络设备11之间存在主备链路,如图1中汇聚节点1和汇聚节点2互为主备设备,链路1和链路2互为主备链路。
作为主设备的网络设备和作为主链路的链路也称为主平面,作为备用设备的网络设和作为备用链路的链路也称为备平面。在传输数据的过程,当主平面出现故障时,期望能够切换至备平面,由备平面接替主平面继续在网络101中传输数据,但是,在实际运维过程中,可能因为网络设备11的配置错误或者接线错误,导致在主平面故障时,备平面无法正确地接替主平面工作,导致数据传输中断,降低了网络101的可靠性。为了使得网络101能够更好地为用户提供数据传输服务,通过评估网络101的可靠性,来了解网络101的状态,后续能够根据网络101的状态,对网络101进行维护。
在一种可能的实现方式中,实施场景100还包括计算设备104,该计算设备104部署在网络101之外,或者是部署在网络101内。该计算设备104用于对网络101的可靠性进行评估。其中,该计算设备104为终端或者服务器,服务器例如本地服务器或者云服务器。在一种可能的实现方式中,该计算设备104内部署有计算引擎,由计算引擎实现网络的可靠性评估过程,计算引擎例如网络云化引擎(network cloud engine,NCE)。
为了进一步说明计算设备对网络的可靠性进行评估的过程,参见图2,图2是本申请实施例提供的一种网络的可靠性评估方法的流程图。
201、计算设备获取网络的网络快照,该网络包括x个网络设备,该网络快照包括x个网络设备的网络配置信息。
其中,该网络为园区网络或其他类型的网络。x个网络设备通过y个链路进行组网,形成该网络,x和y均为大于0的整数。对于该x个网络设备之间的组网方式,本申请实施例不做限定。
网络的网络快照(network snapshot)为某一时刻,该网络中各个网络设备的动态网络协议的配置信息或者静态网络协议的配置信息的快照。动态网络协议的配置信息或者静态网络协议的配置信息也称为网络配置信息。
每个网络设备的网络配置信息包括对应的网络设备的网络配置信息。在一种可能的实现方式中,一个网络设备的网络配置信息包括该网络设备的二层/三层网络配置信息、路由配置信息以及策略配置信息中的至少一种,其中,路由配置信息例如开放式最短路径优先(open shortest path first,OSPF)路由协议配置信息、边界网关协议(bordergateway protocol,BGP)配置信息。策略配置信息例如访问控制列表(access controllist,ACL)、路由策略(rule)。
在一种可能的实现方式中,一个网络设备的网络配置信息还包括该网络设备的接口配置信息,该接口配置信息包括该网络设备的每个出接口对应的目的IP地址组、虚拟局域网(virtual LAN,VLAN)网段、设备标识组以及状态信息中的一种,其中,一个出接口对应的目的IP地址组包括至少一个目的IP地址,该出接口具有向该至少一个目的IP地址传输数据(如报文)的权限。一个出接口对应的VLAN网段包括多个IP地址,每个IP地址所指示的设备通过该接口进行通信。一个出接口对应的设备标识组包括至少一个设备标识,每个设备标识指示一个网络设备,该出接口通过链路与设备标识组所指示的各个网络设备连接。一个出接口的状态信息指示该出接口是否故障。
该计算设备通过下述方式A或方式B中的任一方式,获取网络的网络快照。
方式A、该计算设备获取用户上传的该网络快照。
该计算设备显示快照上传界面,用户在该快照上传界面上,对该网络快照进行上传操作,该计算设备响应于该上传操作,获取该用户上传的该网络快照。
下面结合图3所示的本申请实施例提供的一种快照上传界面的示意图,对方式A进行如下介绍:
如图3所示,快照上传界面300包括添加选项301以及上传选项302,该添加选项301用于提供添加网络快照的功能,上传选项302用于提供上传网络快照的功能。用户对该添加选项301进行选择操作,该计算设备响应于对该添加选项301的选择操作,显示添加界面,用户将网络快照文件添加至该添加界面,该网络快照文件为该网络的网络快照的压缩文件或者非压缩文件。当添加完成后,用户对该上传选项302进行选择操作,以实现对添加的网络快照的上传操作,该计算设备响应于对该上传选项302的选择操作,获取添加界面中添加的网络快照文件。
在一种可能的实现方式中,快照上传界面300还包括文件框303,当该计算设备获取到该网络快照文件后,在该文件框303中显示该网络快照文件。例如,文件框303中显示的网络快照文件“网络快照1.zip”,以便用户查看其上传的网络快照文件是否正确。
在一种可能的实现方式中,该文件框303中还显示有第一删除选项31,若当前上传的网络快照文件并不是用户期望的,则用户对该第一删除选项31进行选择操作,该计算设备响应于对该第一删除选项31的选择操作,删除该文件框303中的网络快照文件。
在一种可能的实现方式中,当该计算设备获取到该网络快照文件后,在该快照上传界面中,显示上传成功提示信息,该上传成功提示信息用于提示添加的网络快照文件已经成功上传。在一些实施例中,该上传成功提示信息还用于提示用户上传其他的网络快照。例如,上传成功提示信息为“上传成功,请选择其他文件继续上传”。当然,若该网络快照文件上传失败,则该计算设备在该快照上传界面中,显示上传失败提示信息,该上传失败提示信息用于提示添加的网络快照文件上传失败。
在一种可能的实现方式中,该快照上传界面300还包括上传列表304,当该网络快照文件上传后,在该上传列表304中,显示该网络快照文件的文件名称、上传时间、上传结果以及识别结果。该网络快照的文件名称例如“网络快照1”。该网络快照文件的上传的上传结果为上传成功或者上传失败。当获取到该网络快照文件后,该计算设备对该网络快照文件进行识别,得到该识别结果,该识别结果为识别成功或者识别失败。例如,计算设备对该网络快照文件中网络快照的数据格式进行识别,若该网络快照的数据格式均符合预设数据格式,则该网络快照文件识别成功,否则,该网络快照文件识别失败。
在一种可能的实现方式中,上传列表304中的每行还提供有第二删除选项41,若某一行对应的网络快照文件并不是用户期望的,则用户对该第二删除选项41进行选择操作,该计算设备响应于对该第一删除选项41的选择操作,删除对应的网络快照文件。
在一种可能的实现方式中,该网络的网络快照通过采集工具进行采集,该快照上传界面300还包括下载选项305,该下载选项305用于提供下载采集工具的功能,用户对该下载选项305进行选择操作,该计算设备响应于对该下载选项305选择操作,下载该采集工具,以便用户通过该采集工具采集该网络的网络快照,并上传采集到的网络快照文件。
在一种可能的实现方式中,该快照上传界面300还包括网络名称输入框306、网络描述信息输入框307,该网络名称输入框306用于提供输入网络的网络名称的功能,用户在该网络名称输入框306中输入该网络的网络名称,例如,网络名称为“网络A”。网络描述信息输入框307用于提供输入该网络的网络描述信息的功能,该网络描述信息用于描述该网络,例如描述该网络的服务区域、该网络中网络设备的个数等。在一种可能的实现方式中,该网络信描述信息输入框306内还显示有输入提示信息,该输入提示信息用于提示输入该网络的网络描述信息,例如输入提示信息为“请输入描述”。
在一种可能的实现方式中,该快照上传界面300还包括取消选项308和确定选项309,该取消选项308用于取消上传网络快照,该确定选项309用于确定网络快照上传完成,若用户不希望上传网络快照,用户对取消选项308进行选择操作,计算设备响应于对该取消选项308的选择操作取消上传网络快照,并关闭快照上传界面300。若用户对确定选项309进行选择操作,则该计算设备响应于对该确定选项309的选择操作,确定进行用于本次评估的网络快照上传完成。
需要说明的是,该除了添加选项301以及上传选项302,该快照上传界面300中显示其他选项或者提示信息均为可选地,其他选项和提示信息可根据实际应用场景进行设置。
方式B、该计算设备从该网络中获取该网络的网络快照。
在一种可能的实现方式中,计算设备从网络中收集各个网络设备的网络配置信息,然后再基于收集到的网络配置信息,生成该网络的网络快照,例如下述的步骤B11和B12。
步骤B11、该计算设备从该网络中获取x个网络设备的网络配置信息。
该计算设备分别从x个网络设备获取对应的网络设备的网络配置信息。例如,对于该x个网络设备中的第j个网络设备,该计算设备向该第j个网络设备发送网络配置获取请求,该网络配置获取请求指示获取第j个网络设备的网络配置信息。当该第j个网络设备接收到该网络配置获取请求后,基于该网络配置获取请求,向该计算设备发送该第j个网络设备的网络配置信息,相应地,该计算设备从该第j个网络设备,接收该第j个网络设备的网络配置信息。其中,j为大于0且小于等于x的整数。
步骤B12、该计算设备基于获取到的x个网络设备的网络配置信息,生成该网络的网络快照。
当该计算设备获取到x个网络设备的网络配置信息,将x个网络设备的网络配置信息打包成该网络的网络快照。
在另一种可能的实现方式中,该网络中设置有控制节点,该计算设备从控制节点获取该网络的网络快照,例如,下述步骤B21和B22所示的过程。
步骤B21、该控制节点从该网络中获取该网络的网络快照,存储获取到的网络快照。
该控制节点基于用户的指令,从该网络中获取该网络的网络快照。
或者,该控制节点周期性从该网络中获取该网络的网络快照,得到至少一个网络快照,每个网络快照分别对应一个时间点,每个网络快照中的网络配置信息为在对应的时间点时各个网络设备的网络配置信息。
控制节点每次从该网络中获取网络快照的过程与上述步骤B11-B12同理,在此,本申请实施例对控制节点每次从该网络中获取网络快照的过程不再赘述。
步骤B22、该计算设备从该控制节点获取该网络的网络快照。
例如,该计算设备向该控制节点发送网络快照获取请求,该网络快照获取请求指示获取该网络的网络快照。
当控制节点接收到该网络快照获取请求后,对该网络快照请求进行解析,若该网络快照请求携带目标时间点,相应地,能够从该网络快照请求中解析出目标时间点。若该目标时间点小于当前时间点,则控制节点从存储的至少一个网络快照中,查询该目标时间点对应的网络快照,向该计算设备发送查询到的网络快照。若该目标时间点大于或等于当前时间点,则该控制节点在目标时间点,获取该网络的网络快照,向计算设备发送获取到的网络快照。若该网络快照请求未携带目标时间点,则控制节点从存储的至少一个网络快照中查询最新时间点所对应的网络快照,向该计算设备发送查询到的网络快照。
当控制节点向该计算设备发送该网络的网络快照后,相应地,该计算设备从该控制节点接收该网络的网络快照。
202、该计算设备获取m个源IP地址以及n个目的IP地址,其中,m为大于0的整数,n为大于0的整数。
为了便于描述,将该网络中各个设备(如网络设备或者用户设备)的IP地址统称为内网地址,该网络以外的设备(如网络设备或者用户设备)的IP地址统称为外网地址。每个源IP地址为任一个内网地址或任一外网地址。每个目的IP地址为任一个内网地址或任一个外网地址。
在一种可能的实现方式中,该m个源IP地址和n个目的IP地址由用户来指定。例如,该计算设备显示地址输入界面,该地址输入界面包括源地址输入区域和目的IP地址输入区域,用户在源地址输入区域输入m个IP地址,在目的IP地址输入区域输入n个IP地址。当输入完成后,该计算设备将源地址输入区域中的m个IP地址,获取为m个源IP地址,将目的IP地址输入区域中的n个IP地址,获取为n个目的IP地址。
在另一种可能的实现方式中,该m个源IP地址和n个目的IP地址由该计算设备基于网络快照得到。例如,该计算设备从该网络快照中,获取每个网络设备的接口配置信息,从获取的接口配置信息中获取VLAN网段,将获取到的VLAN网段中每个IP地址均作为一个源IP地址,同时,将获取到的VLAN网段中每个IP地址均作为一个目的IP地址,此时,计算设备获取的源IP地址的个数与目的IP地址的个数相同,即m=n。
203、该计算设备基于该网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定该网络的可靠性评估结果。
其中,该可靠性评估结果指示该网络传输报文的可靠程度。在一种可能的实现方式中,该可靠性评估结果包括z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,该测试项为该网络中的一个网络设备或一个链路,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时该网络传输报文的可靠程度,z为大于0,且小于或等于x+y的整数。
在一种可能的实现方式中,对于x个网络设备或者y链路,通过从m个源IP地址拨测测n个目的IP地址的方式,评估网络的可靠性。以一个网络设备为例,用户通过关闭该网络设备或者断开(shut down)该网络设备的一个出接口,模拟网络设备或者该出接口所在的链路故障,然后,在n个源地址所指示的n个源设备分别拨测n个目的IP,查看n个源设备在拨测每个目的IP地址的前后,n个源设备与每个目的IP地址之间的通断变化,通过该通断变化,对该网络的可靠性进行评估,得到该网络的可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,该计算设备基于网络快照,预测该网络中m个源IP地址以及n个目的IP地址之间的可达性,基于预测结果,获取该网络的可靠性评估结果。例如下述的步骤2031-2033。
步骤2031、该计算设备确定该网络的z个测试项,每个测试项为该网络中的一个网络设备或一个链路。
其中,z个测试项为本次测试网络可靠性所使用的测试项。在不同的应用场景下,z个测试项存在如下任一种情况:
第一种情况、z个测试项均为网络设备,此时,z为大于0,且小于或等于x的整数。
第二种情况、z个测试项均为链路,此时,z为大于0,且小于或等于y的整数。
第三种情况、z个测试项包括链路和网络设备,此时,z为大于0,且小于或等于x+y的整数。
在一种可能的实现方式中,该计算设备提供有多种测试模式,每种测试模式对应一种情况下的z个测试项,由用户选择测试模式,计算设备基于用户选择的测试模式,确定本次评估网络可靠性所使用的测试项为网络设备或者链路。
例如,多个种测试模式包括第一测试模式、第二测试模式以及第三测试模式,其中,第一测试模式指示采用网络设备作为测试项,第二测试模式指示采用链路作为测试项,第三测试模式指示采用网络设备和链路作为测试项。
该计算设备显示测试模式选择界面,该测试模式选择界面包括第一测试模式选项、第二测试模式选项以及第三测试模式选项,第一测试模式选项用于提供第一测试模式,第二测试模式选项用于提供第二测试模式,第三测试模式选项用于提供第三测试模式。若用户对第一测试模式选项进行选择操作,该计算设备响应于对该第一测试模式选项的选择操作,将z个网络设备确定本次评估过程所使用的测试项,该z个网络设备由用户指定或者是默认的网络设备。若用户对第二测试模式选项进行选择操作,该计算设备响应于对该第二测试模式选项的选择操作,将z个链路作为本次评估过程所使用的测试项,该z个链路由用户指定或者是默认的链路。若用户对第三测试模式选项进行选择操作,该计算设备响应于对该第三测试模式选项的选择操作,将t个网络设备和s个链路作为本次评估过程所使用的测试项,该t个网络设备由用户指定或者是默认的网络设备,该s个链路由用户指定或者是默认的网络设备。其中,t+s=z,t为大于0,且小于或等于x的整数,s为大于0,且小于或等于y的整数。
在另一种可能的实现方式中,若计算设备未提供多种测试模式,或者是提供了多个种测试模式,但用户没有选择测试模式,则计算设备将上述三种情况中任一种情况的z个测试项,作为本次所使用的测试项,该z个测试项中的网络设备或链路由用户指定或者是默认设置的。
步骤2032、该计算设备基于该网络快照、m个源IP地址、n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D,每个预测矩阵D指示对应的测试项故障时该网络的可达性。
其中,每个预测矩阵D包括m行n列的预测结果di,即z个预测矩阵D分别为D1,…Di,…Dz,其中,Di=(dipq)m×n,Di为z个测试项中第i个测试项对应的预测矩阵D,dipq为预测矩阵Di中第p行第q列的预测结果di,预测结果dipq为预测的第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性,i为大于0,且小于或等于z的整数,p为大于0,且小于或等于m的整数,q为大于0,且小于或等于n的整数。
在一种可能的实现方式中,该计算设备通过下述方式C或方式D中的任一方式,来实现本步骤2032。
方式C、计算设备基于该网络快照、m个源IP地址、n个目的IP地址以及z个测试项,预测测试项故障时x个网络设备的转发表,基于预测出的转发表获取z个预测矩阵D,例如下述步骤C1-C2。
步骤C1、对于该z个测试项中的第i个测试项,该计算设备假设第i个测试项故障,基于该网络快照,对该x个网络设备的转发表进行预测,得到该x个网络设备的预测转发表。
其中,对于该x个网络设备中的第i个网络设备,该第i个网络设备的预测转发表为预测出的第i个测试项故障时该第i个网络设备的转发表(forward information base,FIB)。在一种可能的实现方式中,第i个网络设备的预测转发表包括k个转发条目,每个转发条目指示发往一个IP地址的报文由该第i个网络设备的一个出接口转发。例如,一个转发条目包括一个第一IP地址、一个出接口的标识以及第二IP地址,该第一IP地址为第i网络设备所服务的一个目的IP地址,第二IP地址为第i个网络设备向第一IP地址传输报文时的下一跳设备的IP地址,则一条转发条目于指示第i网络设备通过该出接口,向第二IP地址所指示的设备发送目的IP地址为第一IP地址的报文。需要说明的是,各个网络设备的预测转发表中k的取值不同或者相同。其中,k为大于0的整数。
该计算设备将该网络快照、m个源IP地址、n个目的IP地址、z个测试项以及该网络的网络拓扑信息作为输入数据,输入转发表预测工具。对于该z个测试项中的第i个测试项,由该转发表预测工具假设该第i个测试故障,基于输入的该网络快照、m个源IP地址、n个目的IP地址、z个测试项以及该网络的网络拓扑信息,对该x个网络设备的转发表进行预测,输出第i个测试项对应的转发表集合,该转发集合包括x个网络设备的预测转发表。在一种可能的实现方式中,该转发表预测工具为蝙蝠鱼(Batfish)网络配置验证工具。
下面结合图4所示的本申请实施例提供的一种转发表预测的示意图,对该转发表的预测原理,作如下介绍:
转发表预测工具假设该第i个测试项故障,基于输入的该网络的网络拓扑信息以及该网络快照中每个网络设备的网络配置信息,确定该网络的控制面模型,其中,控制面模指示该第i个测试项故障时,该网络中各个网络设备之间的协议关系。基于控制面模型所指示的协议关系,获取各个网络设备的路由表。基于各个网络设备的接口信息以及路由表,获取第i个测试项故障时各个网络设备的转发表(即预测转发表)。其中,每个网络设备的接口信息指示每个网络设备的出/入接口是否故障。
步骤C2、该计算设备基于x个网络设备的预测转发表,对该网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到该预测矩阵Di。
该计算设备基于x个网络设备的预测转发表,分别对每个源地址与一个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到每个源地址与一个目的IP地址所对应的预测结果,将得到的各个预测结果组成预测矩阵。为了便于描述以获取预测结果dipq为例,对获取预测结果dipq的获取过程做如下介绍:
对于m个源地址中的第p个源IP地址以及n个目的IP地址中的第q个目的IP地址,该计算设备基于x个网络设备的预测转发表,对该网络中的网络设备进行至少一次判定过程,得到该预测结果dipq。其中,每次判定过程包括下述步骤C21-C24。
步骤C21、在每次判定过程中,该计算设备确定本次判定过程中的当前网络设备,当本次判定过程是第一次判定过程时,该当前网络设备为该x个网络设备中第一个接收到该第p个源IP地址的报文的网络设备,当本次判定过程不是第一次判定过程时,该当前网络设备为上一次判定过程所确定出的下一跳设备。
其中,每次判定过程中的当前网络设备为每次判定过程中所要判定的网络设备。
若本次判定过程为该至少一次判定过程中的第一次判定过程中,该计算设备将该网络中第一个接收到该第p个源地址的报文的网络设备作为当前网络设备。该第p个源IP地址的报文为来自第p个源IP地址的报文。
若本次判定过程不是该至少一次判定过程中的第一次判定过程中,则该计算设备将上一次判定过程所确定出的下一跳设备,确定为本次判定过程中的当前网络设备。其中,本次判定过程中确定下一跳设备的过程参见下述步骤C23。
步骤C22、若当前网络设备是该网络向该第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备,则该计算设备将第一可达结果作为该预测结果dipq,结束本次判定过程,该第一可达结果指示该第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间可达。
其中,第一可达结果为预测结果dipq的一种可能情况,当预测结果dipq为第一可达结果时,说明第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间可达。
在一种可能的实现方式中,在执行本步骤C22之前,该计算设备确定该第q个目的IP地址是否为当前网络设备的IP地址,若该第q个目的IP地址为当前网络设备的IP地址,则该当前网络设备为该最后一跳网络设备。
若该第q个目的IP地址不为当前网络设备的IP地址,则当前网络设备可能是该最后一跳网络设备,也可能不是该最后一跳网络设备,则该计算设备基于当前网络设备的预测转发表,确定当前网络设备是否为该网络向该第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备。例如下述步骤C221-C222。
步骤C221、该计算设备在当前网络设备的预测转发表中,查询目标转发条目,该目标转发条目为指示发往该第q个目的IP地址的转发条目。
其中,该当前网络设备的预测转发表中目标转发条目有至少一个。该计算设备逐条查询预测转发表中的各个转发条目,若任一转发条目中的第一IP地址为该第q个目的IP地址,则该计算设备将该任一转发条目作为一个目标转发条目。
由于网络中存在主平面和备平面,则当该计算设备查询完该预测转发表中的各个转发条目后,可能查询到至少一个目标转发条目。
步骤C222、该计算设备基于查询到的至少一个目标转发条目,确定当前网络设备是否为该网络向该第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备。
该计算设备从该至少一个目标转发条目中,分别获取一个第二IP地址,从而该计算设备能够获取到至少一个第二IP地址,该至少一个第二IP地址指示至少一个下一跳设备,当前网络设备能够将第p个源地址的报文发送至当前网络设备,由当前网络设备通过该至少一个下一跳设备,向第q个目的IP地址传输报文。
若该至少一个下一跳设备中存在该网络以外的设备,说明当前网络设备能够通过该网络以外的设备,向该第q个目的IP地址传输报文,则此时当前网络设备为该最后一跳网络设备。若该至少一个下一跳设备均为该网络中的网络设备,说明当前网络设备需要通过该网络中的下一跳设备,向该第q个目的IP地址传输报文,则此时当前网络设备不是该最后一跳网络设备。
当当前网络设备是该最后一跳网络设备,且该至少一个下一跳设备中存在第q个目的IP地址所指示的设备(即目的设备)时,若该最后一跳网络设备与目的设备之间的出接口没有故障,说明该网络能够通过该出接口,向第q个目的IP地址传输第p个源地址的报文,因此,在第i个测试项故障时该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间可达,该计算设备将第一可达结果作为预测结果dipq
当当前网络设备是该最后一跳网络设备,且该至少一个下一跳设备中不存在目的设备时,若当前网络设备与该至少一个下一跳设备之间的出接口中存在没有故障的出接口,说明网络能够将第p个源地址的报文传输至当前网络设备,且当前网络设备也能通过该没有故障的出接口,向第q个目的IP地址传输该报文,因此,在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间可达,该计算设备将第一可达结果作为预测结果dipq。若当前网络设备与该至少一个下一跳设备之间的出接口均故障,说明网络不能通过该最后一个网络设备向第q个目的IP地址传输该报文,因此,在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间不可达,该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq
其中,第二可达结果指示第i个测试项故障时,该网络中该第p个源IP地址与该第q个目的IP地址之间不可达。第一可达结果和第二可达结果分别为预测结果dipq的两种可能的情况,为了区分第一可达结果和第二可达结果,在预测矩阵中,第一可达结果和第二可达结果用不同的数值或不同的字符来表示,例如,第一可达结果为1,表示可达,而第二可达结果为0,表示不可达。当然,在预测矩阵中,第一可达结果和第二可达结果也能够用其他不同的两个数值表示,在此,本申请实施例第一可达结果和第二可达结果的表示方式不做限定。
步骤C23、若当前网络设备不是该最后一跳网络设备,该计算设备基于当前网络设备的预测转发表,确定当前网络设备向第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备。
在一种可能的实现方式中,该计算设备通过当前设备的预测转发表中的至少一个目标转发条目,确定当前网络设备向第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备。
在另一种可能的实现方式中,同一源IP地址发送的报文、同一源IP网段发送的报文、发往同一目的IP地址的报文、发往同一目的IP网段的报文或者属于同一业务的报文,在该网络中可能具有相同的传输路径,且在该传输路径的各个网络设备上的报文转发行为相同,则将同一源IP地址发送的报文、同一源IP网段发送的报文、发往同一目的IP地址的报文、发往同一目的IP网段的报文或者属于同一业务的报文作为同一报文等价类。
其中,在一个网络设备上的相同报文转发行为包括:同一报文等价类中的报文均从该网络设备的同一出接口转发。相应地,一个报文等价类对应一个网络设备的一个出接口,以指示该报文等价类中报文均从对应的出接口转发。或者,一个报文等价类还对应一个源IP地址或一个源IP网段,以指示该源IP地址或源IP网段发送的报文均从对应的出接口转发。或者,一个报文等价类还对应一个目标IP地址或一个目的IP网段,以指示发往该目的IP地址或目的IP网段的报文均从对应的出接口转发。或者,一个报文等价类还对应一个业务,以指示属于该业务的报文均从对应的出接口转发。需要说明的是,报文等价类适用于各种类型的网络,本申请并不限定该报文等价类所应用的网络的类型以及应用场景。
针对这种情况,该计算设备根据该第p个源地址的报文所属的报文等价类,确定当前网络设备向第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备,例如下述步骤C231-C233。
步骤C231、该计算设备基于当前网络设备的预测转发表中的k个转发条目,确定当前网络设备对应的r个报文等价类,每个报文等价类对应当前网络设备的一个出接口,每个报文等价类中的报文均由该当前网络设备的对应出接口转发。
其中,r为大于0的整数。在一种可能的实现方式中,该当前网络设备具有r个出接口,对于该r个出接口中的第g个出接口,该计算设备在当前网络设备的预测转发表中的k个转发条目内,查询该第g个出接口对应的至少一个转发条目,该至少一个转发条目中的每个转发条目均包括该第g个出接口的标识。该计算设备将发往该至少一个转发条目中第一IP地址的报文作为一个报文等价类。其中,g为大于0且小于r的整数。
在另一种可能实现方式中,该网络为全量IP地址提供数据传输服务,该全量IP地址包括多个IP地址,例如该全量IP地址为基于第四版互联网协议(Internet Protocolversion 4,IPv4)地址的报文转发场景中的232个全量IP地址,或者为基于第六版互联网协议(Internet Protocol version 6,IPv6)地址的报文转发场景中的2128个全量IP地址。
该计算设备基于该全量IP地址以及当前网络设备的预测转发表中的k个转发条目,确定当前网络设备对应的第一类型的报文等价类以及第二类型的报文等价类,其中,第一类型的报文等价类包括发往k个第一IP地址的报文,该k个第一IP地址为k个转发条目所包括的第一IP地址。可以理解的是,第一类型的报文等价类包括上述的r个报文等价类。第二类型的报文等价类包括发往全量IP地址中无效IP地址的报文,其中,无效IP地址是对于当前网络设备而言,该当前网络设备不为无效IP地址提供数据传输服务。全量IP地址中的无效IP地址包括该全量IP地址中除该k个第一IP地址以外的IP地址,也即是,当前网络设备不向无效IP地址转发报文。
当该计算设备确定出当前网络设备对应的r个报文等价类,或者确定出当前网络设备对应的r个报文等价类以及第二类型的报文等价类后,对于确定出的每个报文等价类,该计算设备确定每个报文等价类对应的第一IP地址所属的IP网段,建立每个报文等价类与对应的IP网段以及对应出接口之间的对应关系。例如,该计算设备将每个报文等价类与对应的IP网段以及对应出接口的标识进行关联存储。
需要说明的是,第二类型的报文等价类的划分为可选方式,当然,计算设备也可能不划分当前网络设备对应的第二类型的报文等价类。在本次评估网络可靠性的过程中,对当前网络设备划分一次报文等价类即可,无须多次划分。
步骤C232、该计算设备从该r个报文等价类中,查询该第q个目的IP地址所在的目标报文等价类。
其中,该目标报文等价类为当前网络设备中该第q个目的IP地址所在的报文等价类。
对于该r个报文等价类对应的r个IP网段,查询该r个IP网段中是否存在该第q个目的IP地址所在的目标IP网段。若r个IP网段中存在该目标IP网段,则该计算设备基于报文等价类与IP网段之间的对应关系,将该目标IP网段所对应的报文等价类确定为目标报文等价类。若r个IP网段中不存在该目标IP网段,则将第二类型的报文等价类确定为目标报文等价类。
或者,该计算设备确定第q个目的IP地址是否属于第二类型的报文等价类所对应的IP网段,若第q个目的IP地址属于第二类型的报文等价类所对应的IP网段,则将第二类型的报文等价类确定为目标报文等价类,否则,再从该r个IP网段查询目标IP网段,然后,再确定目标IP网段所对应的目标报文等价类。
需要说明的是,若目标报文等价类为第二类型的报文等价类,说明当前网络设备不为该第q个IP地址提供报文传输服务,说明在第i个测试项故障时,网络虽能够将第p个源地址的报文传输至当前网络设备,但由于当前网络设备不向第q个目的IP地址传输报文,则在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间不可达,该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq,结束本次判定过程。
步骤C233、该计算设备将该目标报文等价类对应的目标出接口所连接的网络设备,确定为该下一跳设备,该目标出接口为预测的该第i个测试项故障时,该当前网络设备中向该第q个目的IP地址发送报文的出接口。
该计算设备基于报文等价类与出接口之间的对应关系,将该目标报文等价类对应的出接口作为目标出接口,将该目标出接口所连接的网络设备作为该下一跳设备。
上述通过报文等价类确定下一跳设备的方式,无须从预测转发表中查询下一跳设备的标识,通过下一跳设备的标识来确定下一跳设备,提高了确定下一跳设备的效率。
步骤C24、若当前网络设备中与该下一跳设备之间的目标出接口没有故障,则进入下一次判定过程,若该目标出接口故障,则该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq,结束本次判定过程。
若该目标出接口没有故障,说明在第i个测试项故障时,网络能够通过该下一跳设备,向第q个目的IP地址传输第p个源地址的报文,则该计算设备进入一下判定过程,将下一跳设备作为当前网络设备,对下一跳设备能否向第q个目的IP地址传输报文进行判定。
若该目标出接口故障,说明在第i个测试项故障时,网络能够将第p个源地址的报文传输至当前网络设备,但由于当前网络设备与该下一跳设备之间的出接口故障,则当前网络设备不能通过该下一跳设备,向第q个目的IP地址传输第p个源地址的报文,因此,在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间不可达,该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq,并结束本次判定过程。
对于每个源IP地址和每个目的IP地址,该计算设备假设第i个测试项故障,采用方式C均能计算出每个源IP地址与每个目的IP地址所对应的预测结果,将得到的各个预测结果组成预测矩阵Di。
方式D包括下述步骤D1-D2,在此对方式D进行如下介绍:
步骤D1、对于第i个测试项,该计算设备假设第i个测试项故障,基于该网络快照,对该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的连通图进行计算,该连通图包括由该x个网络设备中至少一个网络设备组成的传输路径,该传输路径用于将该第p个源IP地址的报文传输至该第q个目的IP地址。
在一种可能的实现方式中,本步骤D1包括下述步骤D11-D13,下面结合图5所示的本申请实施例提供的一种连通图生成过程的示意图,对步骤D11-D13进行如下介绍:
步骤D11、该计算设备基于该第p个源IP地址、第q个目的IP地址以及该网络快照中的网络配置信息,生成协议拓扑图,该协议拓扑图指示在第i个测试项故障时,该网络中网络设备之间存在的网络协议关系,该网络协议关系用于保证网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的网络协议可达。
该计算设备基于第p个源IP地址、第q个目的IP地址以及网络快照中每个网络设备的二层/三层网络配置信息,确定该至少一个网络设备之间存在该网络协议关系,以第p个源IP地址为起点,以第q个目的IP地址为终点,基于该至少一个网络设备之间的网络协议关系,生成协议拓扑图。其中,该协议拓扑图包括至少一个协议路径,每个协议路径包括至少一个网络设备,每个协议路径中的网络设备之间满足该网络协议关系。
在另一种可能的实现方式中,对于满足该网络协议关系的任意两个网络设备,该计算设备获取该两个网络设备之间的成本(cost)值,在该协议拓扑图中,在该网络设备之间的对应位置显示该成本值,其中,该成本值指示该两个网络设备之间传输报文时网络协议资源的消耗程度。
如图5所示,以每个网络设备的二层/三层网络配置信息包括对应网络设备的中间系统到中间系统(intermediate system to intermediate system,IS-IS)协议的配置信息。结合图5,以IS-IS协议为例,该计算设备基于第p个源IP地址、第q个目的IP地址以及网络快照中每个网络设备的IS-IS协议配置信息,生成协议拓扑图,如图5中的协议拓扑图所示,协议拓扑图中有多个协议路径,每两个网络设备之间显示有对应的成本值。
步骤D12、该计算设备基于该第p个源IP地址、第q个目的IP地址以及协议拓扑图,生成路由传播关系图,该路由传播关系图包括至少一个路由传输路径,每个路由传输路径用于传输第q个目的IP地址的IP前缀。
该计算设备以第q个目的IP地址为起点,以第p个源IP地址为终点,基于该协议拓扑图,确定该网络中从第q个目的IP地址向第p个源IP地址传输该IP前缀的路由传输路径,基于确定出的各个路由传输路径,生成该路由传播关系。
例如,图5所示的路由传播关系图,在图5中以第q个目的IP地址为11.11.11.11/32为例,按照图5中路由传播关系图中的路由传播路径,能够将第q个目的IP地址的IP前缀传输至第p个源IP地址,路由传播路径中的每个节点用于代表一个网络设备中的一个协议进程。
步骤D13、该计算设备基于第p个源IP地址、第q个目的IP地址、路由传播关系图以及网络快照中的路由配置信息,对该第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的连通图进行计算。
该计算设备基于路由传播关系图、网络快照中路由配置信息内的路由优先级信息以及路由策略,以第p个源IP地址为起点,以第q个目的IP地址为终点,确定该网络中从第p个源IP地址至第q个目的IP地址之间的传输路径,该传输路径能够向第q个目的IP地址传输目的IP地址前缀为该第q个目的IP地址的地址前缀的报文。如图5中的连通图,该连通图中的每个节点指示一个网络设备的协议进程或者用于辅助其他节点传输报文,连通图中实线节点表示路由可达节点,虚线节点表示路由导入节点。
步骤D2、若能够计算出该连通图,则该计算设备将第一可达结果作为预测结果dipq,若不能计算出该连通图,则该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq
该计算设备在计算该连通图时,可能计算出该连通图,也可能计算不出连通图。若能够计算出该连通图,说明在该网络中存在将第p个源IP地址的报文传输至第q个目的IP地址的传输路径,因此,在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间可达,则该计算设备将第一可达结果作为预测结果dipq
若计算不出该连通图,说明在该网络中不存在将第p个源IP地址的报文传输至第q个目的IP地址的传输路径,因此,在第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间不可达,则该计算设备将第二可达结果作为预测结果dipq
对于每个源IP地址和每个目的IP地址,该计算设备假设第i个测试项故障,采用方式D均能计算出每个源IP地址与每个目的IP地址所对应的预测结果,将得到的各个预测结果组成预测矩阵Di。
对于z个测试项中的每个测试项,该计算设备采用计算预测矩阵Di的相似方式,计算每个测试项对应的预测矩阵D,从而能够得到z个预测矩阵D。
步骤2033、该计算设备基于该z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时该网络传输报文的可靠程度。
针对第i个测试项故障的情况,每个源IP地址与每个目的IP地址之间是否可达存在一个期望的可达结果,该计算设备通过比较期望的可达结果与预测结果,来获取z个网络可靠度,例如下述步骤20331-20333所示的过程。
步骤20331、对于第i个测试项,该计算设备获取该第i个测试项对应的期望矩阵Hi,该期望矩阵Hi包括m行n列的期望结果hi,即Hi=(hipq)m×n,其中,hipq为期望矩阵Hi中第p行第q列的期望结果hi,期望结果hipq为期望的第i个测试项故障时,该网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性。
其中,该期望矩阵Hi中的各个期望结果为期望的第i个测试项故障时,该网络中一个地址与一个目的IP地址之间可达结果。期望矩阵Hi中各个期望结果hi可能是第一可达结果也可能是第二可达结果。
在一种可能的实现方式中,该期望矩阵Hi由用户上传至该计算设备。例如计算设备显示期望矩阵输入界面,用户在该期望矩阵输入界面中输入期望矩阵Hi,当输入完成后,该计算设备获取到用户输入的期望矩阵Hi。
在另一种可能的实现方式中,该计算设备重新获取该网络的另一个网络快照,基于获取到的另一个网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,计算出一组新的z个预测矩阵,将新的z个预测矩阵中的第i个预测矩阵作为期望矩阵Hi。
需要说明的是,上述是以m个源IP地址以及n个目的地址为例进行说明的是。在另一种可能的实现方式中,该网络为多个网段提供数据传输服务,每个IP网段包括至少一个IP地址,同一网段内的IP地址在该网络中具有相同的传输路径,则一个源IP地址与一个目的IP地址之间的可达性也即是一个源网段与一个目的网段之间的可达性。对于这种可能的实现方式,该计算设备不获取m个源IP地址和n个目的IP地址,而是获取m个源网段以及n个目的网段,基于网络快照、m个源网段、n个目的网段以及z个测试项,获取预测矩阵,此时,该预测矩阵中的每个预测结果为预测的一个测试项故障时网络中一个源网段与一个目的网段之间的可达性。
步骤20332、该计算设备统计该期望矩阵Hi与该预测矩阵Di之间相同位置的元素发生改变的目标个数。
对于该预测矩阵Di中的预测结果dipq,若该预测结果dipq与期望矩阵中的期望结果hipq相同,说明预测结果dipq达到了期望结果hipq,后续即使第i个测试项故障,网络中第p个IP地址与第q个IP地址之间的可达性也能达到期望结果,则对于第p个IP地址与第q个IP地址而言,当第i个测试项故障时该网络仍然可靠。若该预测结果dipq与期望矩阵中的期望结果hipq不相同,说明预测结果dipq没有达到期望结果hipq,后续一旦第i个测试项故障,网络中第p个IP地址与第q个IP地址之间的可达性将达不到期望结果hipq,则对于第p个IP地址与第q个IP地址而言,当第i个测试项故障时该网络不可靠。因此,该期望矩阵Hi与该预测矩阵Di之间相同位置的元素发生变化的个数越多,在第i个测试项故障时,该网络越不可靠。而目标个数为该期望矩阵Hi与该预测矩阵Di之间相同位置的元素发生变化的个数,相应地,目标个数越大,在第i个测试项故障时,该网络的可靠性越低。
在一种可能的实现方式中,该计算设备从0开始计数,对于该预测矩阵Di中的预测结果dipq,将该预测结果dipq与期望矩阵Hi中的期望结果hipq进行比较。若该预测结果dipq与期望矩阵中的期望结果hipq相同,则计数不变。若该预测结果dipq与期望矩阵中的期望结果hipq不相同,则计数加1。当该预测矩阵Di中的每个预测结果遍历一遍,该计算设备将最终得到的计数结果作为目标个数。
在另一种可能的实现方式中,该计算设备对该预测矩阵Di与期望矩阵Hi作减法,得到该预测矩阵Di与期望矩阵Hi之间的差值矩阵V,差值矩阵V包括m行n列的差值v,其中,V=(vpq)m×n,vpq为差值矩阵V中第p行第q列的差值v,差值vpq为该预测矩阵Di中的预测结果dipq与期望矩阵Hi中的期望结果hipq之间的差值。该计算设备统计该差值矩阵中非0差值的个数,将统计出的非0差值的个数作为目标个数。
步骤20333、该计算设备基于该目标个数,确定该第i个测试项所对应的网络可靠度。
在一种可能的实现方式中,该计算设备将m*n与该目标个数之间的差值作为该第i个测试项所对应的网络可靠度。在另一种可能的实现方式中,该计算设备将该差值与m*n做除法,将得到数值作为网络可靠度。
需要说明的是,该第i个测试项所对应的网络可靠度越大,说明该第i个测试项故障时,该网络在m个源IP地址与n个目的IP地址之间传输报文时越可靠。以该差值为网络可靠度为例,若目标个数为0,则该差值为m*n,说明该第i个测试项故障时,该网络中m个源IP地址与n个目的IP地址之间的可达性均能达到预期,则对m个源IP地址与n个目的IP地址之间的数据传输业务没有影响,该网络完全可靠。若目标个数为m*n,则差值为0,说明该第i个测试项故障时,该网络中m个源IP地址与n个目的IP地址之间的可靠性完全达不到预期,则对m个源IP地址与n个目的IP地址之间的数据传输业务影响最大,该网络完全不可靠。若目标个数大于0且小于m*n的整数,则差值为大于0且小于m*n的整数,说明该第i个测试项故障时,该网络中部分源IP地址与部分目的IP地址之间的可达性达不到预期,则对这部分源IP地址与这部分目的IP地址之间的数据传输业务有影响,该网络介于完全可靠和完全不可靠之间。
204、该计算设备输出可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,该计算设备通过下述方式E-G中的任一方式,输出可靠性评估结果。
方式E、该计算设备以表格的形式输出可靠性评估结果。
该计算设备基于该可靠性评估结果中的z个网络可靠度,生成该网络的可靠性评估表格,该可靠性评估表格包括z个评估条目,每个评估条目指示每个测试项所对应的网络可靠度。例如,每个评估条目包括一个测试项的标识以及该测试项所对应的网络可靠度。
在另一种可能的实现方式,该计算设备为该网络设备设置多个网络可靠度区间,其中,每个网络可靠度区间均包括至少一个网络可靠度,且多个网络可靠度区间之间的网络可靠度不存在交集。可以理解的是,每个网络可靠度区间为网络可靠度的一个取值范围。以计算设备为该网络设置3个网络可靠度区间为例,3个网络可靠度区间分别为网络可靠度区间1-3,其中,网络可靠度区间1为[0],即网络可靠度区间1包括取值为0的网络可靠度。网络可靠度区间2为(0,m*n),即网络可靠度区间2包括大于0且小于m*n的网络可靠度。网络可靠度区间3为[m*n],即网络可靠度区间3包括取值为m*n的网络可靠度。
按照网络可靠度从小到大的顺序,每个网络可靠度区间中的网络可靠度依次排序,该多个网络可靠度区间依次排序。对于该多个网络可靠度区间中的任一个网络可靠度区间,该任一网络可靠度区间中的网络可靠度小于该任一网络可靠度区间的下一个网络可靠度区间中的网络可靠度。仍以上述的网络可靠度区间1-3为例,网络可靠度区间1中的网络可靠度小于网络可靠度区间2中的网络可靠度,网络可靠度区间2中的网络可靠度小于网络可靠度区间3中的网络可靠度。
该计算设备为该网络设置多个网络可靠度等级,每个网络可靠等级分别对应一个网络可靠度区间。仍以上述的网络可靠度区间1-3为例,该计算设备为该网络设置3个网络可靠等级,分别为第一网络可靠等级、第二网络可靠等级以及第三网络可靠等级,其中,第一网络可靠等级对应网络可靠度区间1,第二网络可靠等级对应网络可靠度区间2,第三网络可靠等级对应网络可靠度区间3。
在一种可能的实现方式中,若该多个网络等级中的任一网络等级所对应的网络可靠度区间包括多个网络可靠度,该计算设备将任一网络等级所对应的网络可靠度区间划分为多个子区间,将任一网络等级划分为多个网络可靠性子等级,每个网络可靠性子等级分别对应一个子区间。仍以上述的网络可靠度区间2为例,该计算设备将第二网络可靠等级划分为多个网络可靠性子等级,每个网络可靠等级分别对应网络可靠度区间(0,m*n)的一个子区间。上述的网络可靠等级划分方式为一种示例,还能有其他的划分方式,在此,本申请实施例对其他的划分方式不做限定。
对于z个网络可靠度中的每个网络可靠度,该计算设备确定每个网络可靠度所在的网络可靠度区间,基于网络可靠度区间与网络可靠等级之间的关系,将每个网络可靠度所在的网络可靠区间所对应的网络可靠等级确定为每个网络可靠度所属的网络可靠等级,基于该z个网络可靠度所属的网络可靠等级,生成该可靠性评估表格,该可靠性评估表格中的每个评估条目包括一个测试项的标识和该测试项对应的网络可靠度所属的网络可靠等级,或者,每个评估条目还包括该测试项对应的网络可靠度。
当该可靠性评估表格生成后,该计算设备显示该可靠性评估表格。
方式F、该计算设备以文本的形式输出可靠性评估结果。
该计算设备基于该可靠性评估结果中的z个网络可靠度,生成该网络的可靠性文本信息,可靠性文本信息包括z个可靠性子文本信息,每个可靠性信息子文本信息用于记录每个测试项所对应的网络可靠度。
在另一种可能的实现方式,该计算设备基于该z个网络可靠度所属的网络可靠等级,生成该可靠性文本信息,该可靠性文本信息中的每个可靠性子文本信息用于记录每个该测试项对应的网络可靠度所属的网络可靠等级,或者,还用于记录该测试项对应的网络可靠度。
当该可靠性文本信息生成后,该计算设备显示该可靠性文本信息。
方式G、该计算设备图形化显示可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,该计算设备在该网络的网络拓扑结构图中呈现该可靠性评估结果。例如,该计算设备基于该z个网络可靠度以及该网络的网络拓扑信息,显示该网络的网络拓扑结构图,在该网络拓扑结构图中,每个测试项对应的位置显示对应的网络可靠度。或者,在该网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
其中,该网络拓扑结构图包括x个节点和y个线条,每个节点指示一个网络设备,一个线条指示一个链路,x个节点与y个线条连接,形成该网络的网络拓扑结构。
在一种可能的实现方式中,该网络拓扑结构图中该网络可靠等级的显示方式包括描述信息、具有颜色属性的标识或具有颜色属性的线条。
以描述信息为例,每个网络可靠度等级对应一个描述信息,不同网络可靠等级对应的描述信息不同。一个描述信息用于描述对应的网络可靠等级,例如,描述信息为一个网络可靠度等级的名称。对于z个测试项中的第i个测试项,在该网络拓扑结构图中该第i个测试项的对应的位置,显示该第i个测试项对应的网络可靠等级的描述信息。
由于不同网络可靠等级对应的描述信息不同,从而通过网络拓扑结构图中不同的描述信息以及不同描述信息的显示位置,能够提示每个测试项的网络可靠度所属的网络可靠等级。
以具有颜色属性的标识为例,其中,该标识为网络拓扑结构图中的节点,每个网络可靠度等级对应一种颜色属性,不同网络可靠等级对应的颜色属性不同,采用基于节点以及该节点的颜色属性,提示该节点指示的网络设备所对应的网络可靠等级。以图6中的网络拓扑结构图为例,其中,图6为本申请实施例提供的一种可靠性验证界面的示意图。图6以第一网络可靠等级对应的颜色属性为黑色、第二网络可靠等级对应的颜色属性为灰色、第三网络可靠等级对应的颜色属性为白色为例。若图6中的某一个节点为黑色节点,则说明该节点指示的网络设备所对应的网络可靠等级为第一网络可靠等级。若图6中的某一个节点为灰色节点,则说明该节点指示的网络设备所对应的网络可靠等级为第二网络可靠等级。若图6中的某一个节点为白色节点,则说明该节点指示的网络设备所对应的网络可靠等级为第三网络可靠等级。
以具有颜色属性的线条为例,其中,该线条为网络拓扑结构图中指示链路的线条,每个网络可靠度等级对应一种颜色属性,不同网络可靠等级对应的颜色属性不同。采用线条以及线条的颜色属性,提示该线条指示的链路所对应的网络可靠等级。仍以图6中的网络拓扑结构图为例,若图6中的某一线条为黑色线条,则说明该线条指示的链路所对应的网络可靠等级为第一网络可靠等级。若图6中的某一个线条为灰色线条,则说明该线条指示的链路所对应的网络可靠等级为第二网络可靠等级。若图6中的某一个线条为白色线条,则说明该线条指示的网络设备所对应的网络可靠等级为第三网络可靠等级。需要说明的是,由于黑色线条、灰色线条和白色线条在图6中不容易区分,图6以不同线型来指代不同颜色属性的线条。
需要说明的是,上述黑色指示第一网络可靠等级、灰色指示第二网络可靠等级、白色指示第三网络可靠等级为一种示例,这三个网络可靠等级也能够由另外三种颜色属性来指示,例如第一网络等级用红色来指示,第二网络可靠等级用橙色来指示,第三网络可靠等级用蓝绿色来指示。在此,本申请实施例对每个网络可靠等级对应的颜色属性不做限定。
在一种可能的实现方式中,在测试项的对应位置处不采用颜色属性,来体现测试项项对应的网络可靠等级,而是使用节点的不同节点形状来体现不同网络设备的网络可靠等级,使用不同线型的线条来体现不同链路的网络可靠等级。例如,设置三种节点形状,每种节点形状均能够指示一个节点,且每种节点形状分别对应一个网络可靠等级。在网络拓扑结构图中,若某一个网络设备由一种节点形状的节点来指示,则该节点形状所对应的网络可靠等级也即是该网络设备对应的网络可靠等级。再例如,设置三种线型的线条,每种线型的线条均能够指示一个链路,且每种线型的线条分别对应一个网络可靠等级。在网络拓扑结构图中,若某一个链路由一种的线型的线条来指示,则该线条的线型所对应的网络可靠等级也即是该链路对应的网络可靠等级。当通过不同的线型来指示不同网络可靠等级时,线条的颜色属性可能相同,也可能不同。当不同线型的线条的颜色属性不同时,线条的每种颜色属性指示一个网络可靠等级,如图6所示。
在一种可能的实现方式中,该网络结构拓扑图单独显示,而不显示在可靠性验证界面中。在另一种可能的实现方式中,该网络结构拓扑图显示在可靠性验证界面中。例如,计算设备显示该可靠性验证界面,该计算设备基于该z个网络可靠度以及该网络的网络拓扑信息,在该可靠性验证界面中显示该网络的网络拓扑结构图,在该网络拓扑结构图中,每个测试项对应的位置显示对应的网络可靠度。或者,在该网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
结合图6所示该可靠性验证界面,对步骤204作如下介绍:
如图6所示,可靠性验证界面600包括拓扑图显示区域601,当确定出z个网络可靠度所属的网络可靠等级后,该计算设备基于该网络的网络拓扑信息以及z个网络可靠度所属的网络可靠等级,在拓扑图显示区域601中,显示该网络的网络拓扑结构图,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。例如,图6中黑色节点指示一个网络设备对应的网络可靠等级为第一网络可靠等级,图6中黑色线条指示一个链路对应的网络可靠等级为第一网络可靠等级。
在另一种可能的实现方式中,该可靠性验证界面600还包括子网互访区域602,该子网互访区域602包括第一源网段输入框21和第一目的网段输入框22,用户在该第一源网段输入框21中输入源网段,在第二目标网段输入框22中输入目的网段,其中,该源网段为m个源IP地址中的部分IP地址所在IP网段,该目的网段为n个目的IP地址中的部分目的IP地址所在的IP网段。当用户输入完成后,对于第i个预测矩阵Di,该计算设备从第i个预测矩阵Di中,获取源网段中的每个源IP地址与目的网段中的每个目的IP地址所对应的预测结果,将获取到的预测结果组成目标预测矩阵,该目标预测矩阵中的每一行分别对应该源网段中的一个源IP地址,每一列分别对应该目的网段中的一个目的IP地址。对于第i个期望矩阵Hi,该计算设备从第i个期望矩阵Hi中,获取源网段中的每个源IP地址与目的网段中的每个目的IP地址所对应的期望结果,将获取到的期望结果组成目标期望矩阵,该目标预测矩阵中的每一行分别对应该源网段中的一个源IP地址,每一列分别对应该目的网段中的一个目的IP地址。该计算设备基于目标预测矩阵以及目标期望矩阵,计算第i个测试项对应的另一个网络靠可靠度(该过程可参考步骤20332-2033),相应地,遍历每个测试项,该计算设备能够获取到一组新的z个网络可靠度,该计算设备再基于新的z个网络可靠度,更新该网络拓扑结构图中显示的网络可靠等级。
在一种可能的实现方式中,若第i个测试项对应的网络可靠度所属的网络可靠等级为第一可靠等级,则在该网络拓扑结构图中,该第i个测试项对应的位置显示提示标记,该提示标记用于提示该第i个测试项时,该网络完全不可靠。在不同的实施场景中,提示标记可能有不同的形状,例如,提示标记为感叹号、三角形或者感叹号和三角形的组合等。
在一种可能的实现方式中,该计算设备还提供查看每个测试项对应的预测结果的功能,例如,用户对第i个测试项进行查看操作,该计算设备响应于对该第i个测试项的查看操作,基于预测矩阵Di,显示m*n条提示信息,每条提示信息用于提示该第i个测试项故障时,该网络中一个源IP地址与一个目的IP地址之间的达到性。
其中,用户对第i个测试项进行的查看操作包括在该网络的拓扑结构图中,对该第i个测试项对应的位置的查看操作,例如,若第i个测试项为一个网络设备,该查看操作为双击该网络拓扑结构图中该网络设备对应的节点,若第i个测试项为一个链路,该查看操作为双击该网络拓扑结构图中该链路对应的线条。
在一种可能的实现方式中,m*n条提示信息能够以列表的形式显示。例如,该计算设备响应于对该第i个测试项对应的位置的查看操作,显示可达结果界面,以图7所示的本申请实施例提供的一种可达结果界面的示意图为例,进行如下介绍:
如图7所示,该可达结果界面700包括预测结果选项701,用户对该预测结果选项701进行选择操作,该计算设备响应于对该预测结果选项701的选择操作,基于预测矩阵Di,显示预测结果列表,该预测结果列表包括m*n个预测条目,每个预测条目为一个提示信息,每个预测条目包括一个源IP地址、一个目标IP地址以及一个结果标识,该结果标识指示预测矩阵Di中源IP地址与该目标IP地址所对应的预测结果。
在一种可能的实现方式中,每条提示信息还用于提示一个期望结果与该预测矩阵Di中的一个预测结果是否相同,该期望结果与该预测结果对应同一源IP地址以及同一目的IP地址,该期望结果为期望的第i个测试项故障时,该网络中对应的源IP地址与对应的目的IP地址之间的可达性。例如,该计算设备响应于对该预测结果选项701的选择操作,基于预测矩阵Di以及期望矩阵Hi,显示预测结果列表,该预测结果列表包括m*n个预测条目,每个预测条目为一个提示信息,每个预测条目包括一个源IP地址、一个目标IP地址、一个结果标识以及一个比较结果,该比较结果指示预测矩阵Di中源IP地址与该目标IP地址所对应的预测结果与期望矩阵Hi中源IP地址与该目标IP地址所对应的期望结果是否相同。在一种可能的实现方式中,该比较结果用文本信息来表示,例如比较结果为“预测结果与期望结果相同”或者为“预测结果与期望结果不相同”。或者,不同的比较结果用不同的目标标记来表示,其中,目标标记包括第一目标标记和第二目标标记,第一目标标记所表示的比较结果为“预测结果与期望结果相同”,第二目标标记所表示的比较结果为“预测结果与期望结果不相同”。例如,图7中的白色圆圈为第一目标标记,黑色圆圈为第二目标标记。
在一种可能的实现方式中,若预测矩阵Di中任一源IP地址与任一目标IP地址所对应的预测结果与期望矩阵Hi中该源IP地址与该目标IP地址所对应的期望结果不同,该计算设备确定该预测矩阵Di中该源IP地址与该目标IP地址所对应的预测结果没有达到预期的原因,并在对应预测条目中显示该原因,以达到提示用户的目的。
例如,图7中最后一个预测条目的源IP地址、目标IP地址、结果标识、比较结果以及原因分别为:源IP地址m、目的IP地址n、路径不可达、预测结果与期望结果不同、路由黑洞所导致的不可达。
在另一种可能的实现方式中,该可达结果界面700还包括第二源网段输入框702以及第二目的网段输入框703,用户在第一源网段输入框702内输入源网段,在第二目的网段输入框703内输入目的网段,当用户输入完成后,该计算设备在该预测结果列表中,显示源网段中每个源IP地址与目的IP网段中每个目的IP地址所对应的预测条目。
在另一种可能的实现方式中,该可达结果界面700还包括期望结果选项704,用户对该期望结果选项704进行选择操作,该计算设备响应于对该期望结果选项704的选择操作,基于期望矩阵Hi,显示期望结果列表,该期望结果列表包括m*n个期望条目,每个预测条目包括一个源IP地址、一个目标IP地址以及一个期望结果。
相应地,用户在第二源网段输入框702内输入源网段,在第二目的网段输入框703内输入目的网段,当用户输入完成后,该计算设备在该期望结果列表中,显示源网段中每个源IP地址与目的IP网段中每个目的IP地址所对应的期望条目。
本申请实施例提供的方法,通过在获取到网络的网络快照后,基于该网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定该网络的可靠性评估结果,并输出可靠性评估结果,无须人工逐个假设各个网络设备出现故障,节约了人工假设网络设备故障的时长,提高了网络的可靠性评估效率。
在另一种可能的实现方式中,该计算设备基于终端的请求,来计算该网络的可靠性评估结果,并向终端返回计算出的可靠性评估结果。为了进一步说明该过程,参见图8所示的本申请实施例提供的一种网络的可靠性评估方法的交互流程图。
801、终端向计算设备发送可靠性评估请求,该可靠性评估请求指示对网络的可靠性进行评估。
其中,该可靠性评估请求包括该网络的标识,该网络的标识包括该网络的名称。在一种可能的实现方式中,该可靠性请评估请求还包括该网络的网络快照。在另一种可能的实现方式中,该可靠性请评估请求还包括m个源IP地址以及n个目的IP地址。
在一种可能的实现方式中,该终端显示快照上传界面,当用户在快照上传界面中上传完该网络的网络快照后,对该快照上传界面中的确认选项进行选择操作,该终端响应于对该确认选项的选择操作,基于该快照上传界面中的内容,向该计算设备发送该可靠性评估请求,此时该可靠性评估请求包括用户上传的该网络的网络快照。
在另一种可能的实现方式中,该终端显示地址输入界面,用户在地址输入界面中输入m个源IP地址以及n个目的IP地址,当用户输入完成后,触发终端向该计算设备发送该可靠性评估请求,此时,该可靠性评估请求包括m个源IP地址以及n个目的IP地址。
在一种可能的实现方式中,当用户输入完源IP地址以及n个目的IP地址且上传完网络的网络快照,触发端向该计算设备发送该可靠性评估请求,此时,该可靠性评估请求包括用户上传的该网络的网络快照、用户输入的m个源IP地址以及n个目的IP地址
802、该计算设备接收该可靠性评估请求。
803、该计算设备基于该可靠性请评估请求,获取该网络的网络快照。
当该计算设备接收到该可靠性评估请求后,对该可靠性评估请求进行解析,解析出该网络的标识,若该可靠性请评估请求还包括该网络的网络快照,则计算设备还能够从该可靠性评估请求中解析出该网络快照。若可靠性请评估请求不包括网络快照,则该计算设备基于该网络的标识,通过上述的方式B,获取该网络的网络快照。
804、该计算设备获取m个源IP地址以及n个目的IP地址。
若该可靠性请评估请求还包括该m个源IP地址以及n个目的IP地址,则计算设备还能够从该可靠性评估请求中解析出m个源IP地址以及n个目的IP地址。若可靠性请评估请求不包括m个源IP地址以及n个目的IP地址,则该计算设备基于网络快照得到m个源IP地址以及n个目的IP地址。其中,该计算设备基于网络快照得到m个源IP地址以及n个目的IP地址的过程在步骤202中有相关介绍,在此不再赘述。
805、该计算设备基于该网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定该网络的可靠性评估结果。
其中,本步骤805与上述步骤203同理,在此,本申请实施例对本步骤805不再赘述。
806、该计算设备向终端输出可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,该计算设备基于可靠性评估结果,向终端输出可靠性评估表格。
在一种可能的实现方式中,该计算设备基于可靠性评估结果,向终端输出可靠性文本信息。
在另一种可能的实现方式中,该计算设备基于可靠性评估结果以及该网络的网络拓扑信息,向终端输出该网络的网络拓扑结构图。
807、终端接收该可靠性评估结果。
当该终端接收到该可靠性评估结果后,该终端还能够显示接收到的可靠性评估结果。
例如,若接收的是可靠性评估表格,响应于用户对该可靠性评估表格的打开操作,终端显示可靠性评估表格。
再例如,若接收的是可靠性文本信息,响应于用户对该可靠性文本信息的打开操作,终端显示可靠性文本信息。
再例如,若接收的是网络拓扑结构图,终端在可靠性验证界面中显示该的网络拓扑结构图。
本申请实施例提供的方法,通过终端请求计算设备对网络的可靠性进行评估,计算设备基于终端的请求,向终端返回网络的可靠性评估结果,无须人工逐个假设各个网络设备出现故障,节约了人工假设网络设备故障的时长,提高了网络的可靠性评估效率。
以上介绍了本申请实施例的方法,以下介绍本申请实施例的装置。
参见图9,本申请实施例提供了一种网络的可靠性评估装置的结构示意图,如图9所示的装置900可以为前面各个方法实施例中的计算设备或计算设备的部分,用于执行计算设备所执行的方法。其中,所述网络包括x个网络设备,所述x为大于0的整数,所述装置900包括:
获取模块901,用于获取所述网络的网络快照,所述网络快照包括所述x个网络设备的网络配置信息;
确定模块902,用于基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果,所述m为大于0的整数,所述n为大于0的整数;
输出模块903,用于输出所述可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,所述输出模块903用于:
在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果。
在一种可能的实现方式中,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述可靠性评估结果包括z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,所述测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度,所述y为大于0的整数,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
所述输出模块903,用于基于所述z个网络可靠度以及所述网络的网络拓扑信息,显示所述网络的网络拓扑结构图,在所述网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
在一种可能的实现方式中,所述网络可靠等级的显示方式包括描述信息、具有颜色属性的标识或具有颜色属性的线条。
在一种可能的实现方式中,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述y为大于0的整数;所述确定模块902包括:
第一获取单元,用于基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D,每个测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个预测矩阵D指示对应的测试项故障时所述网络的可达性,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
第二获取单元,用于基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度。
在一种可能的实现方式中,所述每个预测矩阵D包括m行n列的预测结果di,即z个预测矩阵D分别为D1,…Di,…Dz,其中,Di=(dipq)m×n,Di为所述z个测试项中第i个测试项对应的预测矩阵D,dipq为预测矩阵Di中第p行第q列的预测结果di,预测结果dipq为预测的所述第i个测试项故障时,所述网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性,所述i为大于0,且小于或等于z的整数,所述p为大于0,且小于或等于m的整数,所述q为大于0,且小于或等于n的整数。
在一种可能的实现方式中,所述第一获取单元包括:
第一预测子单元,用于对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述x网络快照,对所述x个网络设备的转发表进行预测,得到所述x个网络设备的预测转发表;
第二预测子单元,用于基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di。
在一种可能的实现方式中,所述第二预测子单元用于:
对于所述第p个源IP地址以及所述第q个目的IP地址,基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中的网络设备进行至少一次判定过程,得到所述预测结果dipq
在每次判定过程中,确定本次判定过程中的当前网络设备,当本次判定过程是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述x个网络设备中第一个接收到所述第p个源IP地址的报文的网络设备,当本次判定过程不是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述上一次判定过程所确定出的下一跳设备;
若所述当前网络设备是所述网络向所述第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若所述当前网络设备不是所述最后一跳网络设备,基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备;
若所述当前网络设备中与所述下一跳设备之间的目标出接口没有故障,则进入下一次判定过程,若所述目标出接口故障,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
在一种可能的实现方式中,所述当前网络设备的预测转发表包括k个转发条目,每个转发条目指示发往一个IP地址的报文由所述当前网络设备的一个出接口转发,所述k为大于0的整数;所述第二预测子单元还用于:
基于所述k个转发条目,确定所述当前网络设备对应的r个报文等价类,每个报文等价类对应所述当前网络设备的一个出接口,每个报文等价类中的报文均由所述当前网络设备的对应出接口转发,所述r为大于0的整数;
从所述r个报文等价类中,查询所述第q个目的IP地址所在的目标报文等价类;
将所述目标报文等价类对应的所述目标出接口所连接的网络设备,确定为所述下一跳设备。
在一种可能的实现方式中,所述第一获取单元用于:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述网络快照,对所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的连通图进行计算,所述连通图包括由所述x个网络设备中至少一个网络设备组成的传输路径,所述传输路径用于将所述第p个源IP地址的报文传输至所述第q个目的IP地址;
若能够计算出所述连通图,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若不能计算出所述连通图,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
在一种可能的实现方式中,所述第二获取单元用于:
对于所述第i个测试项,获取所述第i个测试项对应的期望矩阵Hi,所述期望矩阵Hi包括m行n列的期望结果hi,即Hi=(hipq)m×n,其中,hipq为所述期望矩阵Hi中第p行第q列的期望结果hi,期望结果hipq为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的可达性;
统计所述期望矩阵Hi与所述预测矩阵Di之间相同位置的元素发生改变的目标个数;
基于所述目标个数,确定所述第i个测试项所对应的网络可靠度。
在一种可能的实现方式中,所述装置900还包括:
显示模块,用于响应于对所述第i个测试项的查看操作,基于所述预测矩阵Di,显示m*n条提示信息,每条提示信息用于提示所述第i个测试项故障时,所述网络中一个源IP地址与一个目的IP地址之间的达到性。
在一种可能的实现方式中,每条提示信息还用于提示一个期望结果与所述预测矩阵Di中的一个预测结果是否相同,所述期望结果与所述预测结果对应同一源地址以及同一目的IP地址,所述期望结果为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中对应的源IP地址与对应的目的IP地址之间的可达性。
应理解,装置900对应于上述方法实施例中的计算设备,装置900中的各模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现方法实施例中的计算设备所实施的各种步骤和方法,具体细节可参见上述方法实施例,为了简洁,在此不再赘述。
应理解,装置900在对网络进行可靠性评估时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置900的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的装置900与上述方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见上述方法实施例,这里不再赘述。
应理解,装置900可以相当于实施场景100中的计算设备104,或者相当于计算设备104中的执行部件。
图10是本申请实施例提供的一种计算设备的结构示意图。应理解,以下介绍的计算可以实现上述任一方法中计算设备的任意功能。如图10所示,计算设备1000包括至少一个处理器1001、通信总线1002、存储器1003以及至少一个通信接口1004。
处理器1001可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)、微处理器、微控制器(microcontroller unit,MCU)、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、或人工智能处理器等各类运行软件的计算设备,每种计算设备可包括一个或多个用于执行软件指令以进行运算或处理的核。该处理器可以内置于SoC(片上系统)、或者可以是一个或多个用于实现本申请方案的集成电路,例如,专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
通信总线1002用于在上述组件之间传送信息。通信总线1002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器1003可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1001提供指令和数据。存储器1003还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器1003还可以存储设备类型的信息。
存储器203可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data date SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM,DR RAM)。
存储器1003可以是独立存在,并通过通信总线1002与处理器1001相连接。存储器1003也可以和处理器1001集成在一起。
通信接口1004使用任何收发器一类的装置,用于与其它设备或通信网络通信。通信接口1004包括有线通信接口,还可以包括无线通信接口。其中,有线通信接口例如可以为以太网接口。以太网接口可以是光接口,电接口或其组合。无线通信接口可以为无线局域网(wireless local area networks,WLAN)接口,蜂窝网络通信接口或其组合等。
在具体实现中,作为一种实施例,处理器1001可以包括一个或多个CPU,如图7中所示的CPU0和CPU1。
在具体实现中,作为一种实施例,计算设备可以包括多个处理器,如图7中所示的处理器1001和处理器1005。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器(single-CPU),也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。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(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,计算设备还可以包括输出设备1006和输入设备1007。输出设备1006和处理器1001通信,可以以多种方式来显示信息。例如,输出设备1006可以是液晶显示器(liquid crystal display,LCD)、发光二级管(light emitting diode,LED)显示设备、阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示设备或投影仪(projector)等。输入设备1007和处理器1001通信,可以以多种方式接收用户的输入。例如,输入设备1008可以是PCIE设备、鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。
在一些实施例中,存储器1003用于存储执行本申请方案的程序代码1010,处理器1001可以执行存储器1003中存储的程序代码1010。也即是,该计算设备1000可以通过处理器1001以及存储器1003中的程序代码1010,来实现上文各个实施例提供的方法。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,例如包括程序代码的存储器,上述程序代码可由计算设备中的处理器执行以完成上述实施例中的基线信息生成方法。例如,该计算机可读存储介质是非临时计算机可读存储介质,如只读存储器(read-onlymemory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、只读光盘(compact discread-only memory,CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括程序代码,该程序代码存储在计算机可读存储介质中,计算设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,使得计算设备执行上述网络的可靠性评估方法。
本申请实施例还提供了一种系统,该系统包括可靠性评估装置以及x个网络设备,其中,x为大于0的整数。x个网络设备能够组成一个网络,该可靠性评估装置可能位于该网络中,也可能位于该网络之外。可以理解的是,该可靠性评估装置相当于装置900。
另外,本申请的实施例还提供一种装置,这个装置具体可以是芯片,组件或模块,该装置可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储计算机执行指令,当装置运行时,处理器可执行存储器存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述各方法实施例中网络的可靠性评估方法。
其中,本实施例提供的装置、设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,与上述实施例提供的网络的可靠性评估方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。此外,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
需要说明的是,本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)以及信号,均为经用户授权或者经过各方充分授权的,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。例如,本申请中涉及到的网络快照都是在充分授权的情况下获取的。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (28)

1.一种网络的可靠性评估方法,其特征在于,所述网络包括x个网络设备,所述x为大于0的整数,所述方法包括:
获取所述网络的网络快照,所述网络快照包括所述x个网络设备的网络配置信息;
基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果,所述m为大于0的整数,所述n为大于0的整数;
输出所述可靠性评估结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输出所述可靠性评估结果包括:
在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述可靠性评估结果包括z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,所述测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度,所述y为大于0的整数,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
所述在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果包括:
基于所述z个网络可靠度以及所述网络的网络拓扑信息,显示所述网络的网络拓扑结构图,在所述网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述网络可靠等级的显示方式包括描述信息、具有颜色属性的标识或具有颜色属性的线条。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述y为大于0的整数;
所述基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果包括:
基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D,每个测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个预测矩阵D指示对应的测试项故障时所述网络的可达性,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述每个预测矩阵D包括m行n列的预测结果di,即z个预测矩阵D分别为D1,…Di,…Dz,其中,Di=(dipq)m×n,Di为所述z个测试项中第i个测试项对应的预测矩阵D,dipq为预测矩阵Di中第p行第q列的预测结果di,预测结果dipq为预测的所述第i个测试项故障时,所述网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性,所述i为大于0,且小于或等于z的整数,所述p为大于0,且小于或等于m的整数,所述q为大于0,且小于或等于n的整数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D包括:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述x网络快照,对所述x个网络设备的转发表进行预测,得到所述x个网络设备的预测转发表;
基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di包括:
对于所述第p个源IP地址以及所述第q个目的IP地址,基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中的网络设备进行至少一次判定过程,得到所述预测结果dipq
在每次判定过程中,确定本次判定过程中的当前网络设备,当本次判定过程是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述x个网络设备中第一个接收到所述第p个源IP地址的报文的网络设备,当本次判定过程不是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述上一次判定过程所确定出的下一跳设备;
若所述当前网络设备是所述网络向所述第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若所述当前网络设备不是所述最后一跳网络设备,基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备;
若所述当前网络设备中与所述下一跳设备之间的目标出接口没有故障,则进入下一次判定过程,若所述目标出接口故障,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述当前网络设备的预测转发表包括k个转发条目,每个转发条目指示发往一个IP地址的报文由所述当前网络设备的一个出接口转发,所述k为大于0的整数;所述基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备包括:
基于所述k个转发条目,确定所述当前网络设备对应的r个报文等价类,每个报文等价类对应所述当前网络设备的一个出接口,每个报文等价类中的报文均由所述当前网络设备的对应出接口转发,所述r为大于0的整数;
从所述r个报文等价类中,查询所述第q个目的IP地址所在的目标报文等价类;
将所述目标报文等价类对应的所述目标出接口所连接的网络设备,确定为所述下一跳设备。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D包括:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述网络快照,对所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的连通图进行计算,所述连通图包括由所述x个网络设备中至少一个网络设备组成的传输路径,所述传输路径用于将所述第p个源IP地址的报文传输至所述第q个目的IP地址;
若能够计算出所述连通图,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若不能计算出所述连通图,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度包括:
对于所述第i个测试项,获取所述第i个测试项对应的期望矩阵Hi,所述期望矩阵Hi包括m行n列的期望结果hi,即Hi=(hipq)m×n,其中,hipq为所述期望矩阵Hi中第p行第q列的期望结果hi,期望结果hipq为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的可达性;
统计所述期望矩阵Hi与所述预测矩阵Di之间相同位置的元素发生改变的目标个数;
基于所述目标个数,确定所述第i个测试项所对应的网络可靠度。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
响应于对所述第i个测试项的查看操作,基于所述预测矩阵Di,显示m*n条提示信息,每条提示信息用于提示所述第i个测试项故障时,所述网络中一个源IP地址与一个目的IP地址之间的达到性。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,每条提示信息还用于提示一个期望结果与所述预测矩阵Di中的一个预测结果是否相同,所述期望结果与所述预测结果对应同一源地址以及同一目的IP地址,所述期望结果为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中对应的源IP地址与对应的目的IP地址之间的可达性。
14.一种网络的可靠性评估装置,其特征在于,所述网络包括x个网络设备,所述x为大于0的整数,所述装置包括:
获取模块,用于获取所述网络的网络快照,所述网络快照包括所述x个网络设备的网络配置信息;
确定模块,用于基于所述网络快照、m个源IP地址以及n个目的IP地址,确定所述网络的可靠性评估结果,所述m为大于0的整数,所述n为大于0的整数;
输出模块,用于输出所述可靠性评估结果。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述输出模块用于:
在所述网络的网络拓扑结构图中呈现所述可靠性评估结果。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述可靠性评估结果包括z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,所述测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度,所述y为大于0的整数,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
所述输出模块,用于基于所述z个网络可靠度以及所述网络的网络拓扑信息,显示所述网络的网络拓扑结构图,在所述网络拓扑结构图中,每个网络可靠度所属的网络可靠等级显示在对应的测试项所对应的位置。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述网络可靠等级的显示方式包括描述信息、具有颜色属性的标识或具有颜色属性的线条。
18.根据权利要求14-17中任一项所述的装置,其特征在于,所述x个网络设备之间设置有y个链路,所述y为大于0的整数;所述确定模块包括:
第一获取单元,用于基于所述网络快照、所述m个源IP地址、所述n个目的IP地址以及z个测试项,获取z个预测矩阵D,每个测试项为所述网络中的一个网络设备或一个链路,每个预测矩阵D指示对应的测试项故障时所述网络的可达性,所述z为大于0,且小于或等于x+y的整数;
第二获取单元,用于基于所述z个预测矩阵D,获取z个网络可靠度,每个网络可靠度对应一个测试项,每个网络可靠度指示对应的测试项故障时所述网络传输报文的可靠程度。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述每个预测矩阵D包括m行n列的预测结果di,即z个预测矩阵D分别为D1,…Di,…Dz,其中,Di=(dipq)m×n,Di为所述z个测试项中第i个测试项对应的预测矩阵D,dipq为预测矩阵Di中第p行第q列的预测结果di,预测结果dipq为预测的所述第i个测试项故障时,所述网络中第p个源IP地址与第q个目的IP地址之间的可达性,所述i为大于0,且小于或等于z的整数,所述p为大于0,且小于或等于m的整数,所述q为大于0,且小于或等于n的整数。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一获取单元包括:
第一预测子单元,用于对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述x网络快照,对所述x个网络设备的转发表进行预测,得到所述x个网络设备的预测转发表;
第二预测子单元,用于基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中每个源IP地址与每个目的IP地址之间的可达性进行预测,得到所述预测矩阵Di。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述第二预测子单元用于:
对于所述第p个源IP地址以及所述第q个目的IP地址,基于所述x个网络设备的预测转发表,对所述网络中的网络设备进行至少一次判定过程,得到所述预测结果dipq
在每次判定过程中,确定本次判定过程中的当前网络设备,当本次判定过程是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述x个网络设备中第一个接收到所述第p个源IP地址的报文的网络设备,当本次判定过程不是第一次判定过程时,所述当前网络设备为所述上一次判定过程所确定出的下一跳设备;
若所述当前网络设备是所述网络向所述第q个目的IP地址传输报文的最后一跳网络设备,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若所述当前网络设备不是所述最后一跳网络设备,基于所述当前网络设备的预测转发表,确定所述当前网络设备向所述第q个目的IP地址传输报文时的下一跳设备;
若所述当前网络设备中与所述下一跳设备之间的目标出接口没有故障,则进入下一次判定过程,若所述目标出接口故障,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,结束本次判定过程,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述当前网络设备的预测转发表包括k个转发条目,每个转发条目指示发往一个IP地址的报文由所述当前网络设备的一个出接口转发,所述k为大于0的整数;所述第二预测子单元还用于:
基于所述k个转发条目,确定所述当前网络设备对应的r个报文等价类,每个报文等价类对应所述当前网络设备的一个出接口,每个报文等价类中的报文均由所述当前网络设备的对应出接口转发,所述r为大于0的整数;
从所述r个报文等价类中,查询所述第q个目的IP地址所在的目标报文等价类;
将所述目标报文等价类对应的所述目标出接口所连接的网络设备,确定为所述下一跳设备。
23.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一获取单元用于:
对于所述第i个测试项,假设所述第i个测试项故障,基于所述网络快照,对所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的连通图进行计算,所述连通图包括由所述x个网络设备中至少一个网络设备组成的传输路径,所述传输路径用于将所述第p个源IP地址的报文传输至所述第q个目的IP地址;
若能够计算出所述连通图,则将第一可达结果作为所述预测结果dipq,所述第一可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间可达;
若不能计算出所述连通图,则将第二可达结果作为所述预测结果dipq,所述第二可达结果指示所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间不可达。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的装置,其特征在于,所述第二获取单元用于:
对于所述第i个测试项,获取所述第i个测试项对应的期望矩阵Hi,所述期望矩阵Hi包括m行n列的期望结果hi,即Hi=(hipq)m×n,其中,hipq为所述期望矩阵Hi中第p行第q列的期望结果hi,期望结果hipq为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中所述第p个源IP地址与所述第q个目的IP地址之间的可达性;
统计所述期望矩阵Hi与所述预测矩阵Di之间相同位置的元素发生改变的目标个数;
基于所述目标个数,确定所述第i个测试项所对应的网络可靠度。
25.根据权利要求19-24中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
显示模块,用于响应于对所述第i个测试项的查看操作,基于所述预测矩阵Di,显示m*n条提示信息,每条提示信息用于提示所述第i个测试项故障时,所述网络中一个源IP地址与一个目的IP地址之间的达到性。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,每条提示信息还用于提示一个期望结果与所述预测矩阵Di中的一个预测结果是否相同,所述期望结果与所述预测结果对应同一源地址以及同一目的IP地址,所述期望结果为期望的所述第i个测试项故障时,所述网络中对应的源IP地址与对应的目的IP地址之间的可达性。
27.一种计算设备,其特征在于,所述计算设备包括处理器,所述处理器用于执行程序代码,使得所述计算设备执行如权利要求1至权利要求13中任一项所述的方法。
28.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器读取以使计算设备执行如权利要求1至权利要求13中任一项所述的方法。
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