CN117376104A - 网络故障诊断方法、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络故障诊断方法、设备及存储介质，应用于网络管理器，网络管理器与网络中的近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层、远端用户层的设备分别连接，方法包括：当在远端用户层发现受损业务报文，通知近端用户层对受损业务报文进行染色，生成染色报文；将多个染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的染色报文的数量；根据各个层次接收到的染色报文的数量，确定通信网络中发生网络故障的位置。该方法能够跨域确定通信网络中发生网络故障的位置，提升了网络故障定位的速度和准确性，提升了网络的可维护性，节省了网络的维护成本。

Description

网络故障诊断方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络故障诊断方法、设备及存储介质。

背景技术

随着5G网络和智能网络的快速发展，网络对于运行和维护的要求也日益提升。网络设备组通常会分为不同的层次，包括用户层、接入层、传输层等。基于用户层的视角，可以看到用户层的状态是否正常，基于接入层，可以看到各种网络隧道传输是否正常，而基于传输层，可以看到传输层传输是否正常。相关技术中，用户层、接入层、传输层等都只能实现对当前层次所承载的业务的判断，无法对用户数据出现异常或丢包进行快速定位。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络故障诊断方法、设备及存储介质，能够对网络故障实现快速跨域定位，提升了故障定位的速度和准确性。

第一方面，本发明实施例提供一种网络故障诊断方法，应用于网络管理器，所述网络管理器与网络中的近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层、远端用户层的设备分别连接，包括：

当在所述远端用户层发现受损业务报文，通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文；

将多个所述染色报文在所述近端用户层、所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层和所述远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的所述染色报文的数量；

根据各个层次接收到的所述染色报文的数量，确定所述通信网络中发生网络故障的位置。

第二方面，本发明实施例提供一种网络故障诊断设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的网络故障诊断方法。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上第一方面所述的网络故障诊断方法。

本发明实施例包括：当在所述远端用户层发现受损业务报文，通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文；将多个所述染色报文在所述近端用户层、所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层和所述远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的所述染色报文的数量；根据各个层次接收到的所述染色报文的数量，确定所述通信网络中发生网络故障的位置。基于此，相较于现有的网络故障诊断方法，本发明基于受损业务报文生成染色报文，并将多个染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行传递和渲染，使得各个层次均可对染色报文进行识别，得到各个层次接收到的染色报文的数量，根据各个层次接收到的染色报文的数量，能够判定网络故障的位置，实现对网络故障的快速跨域跨设备的定位，提升了故障定位的速度和准确性，提升了网络的可维护性，节省了网络的维护成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本申请实施例提供的网络故障诊断装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的主要步骤图；

图3是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文传递和渲染的主要步骤图；

图4是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的步骤图；

图5是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在近端接入层渲染的步骤图；

图6是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在传输层传递和渲染的步骤图；

图7是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的另一步骤图；

图8是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在近端接入层渲染的另一步骤图；

图9是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在传输层传递和渲染的另一步骤图；

图10是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的另一步骤图；

图11是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的匹配规则和染色策略配置的步骤图；

图12是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的网络故障位置确定的步骤图；

图13是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的网络故障位置显示的步骤图；

图14是本申请实施例提供的染色报文传递和渲染的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

还应当理解，在本申请实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在本申请的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请实施例中的具体含义。

随着5G网络和智能网络的快速发展，网络对于运行和维护的要求也日益提升。一般情况下，网络设备组网会分为不同的层次：用户层、接入层、传输层等。基于用户层的视角，可以看到用户层的状态是否正常，基于接入层，可以看到各种网络隧道传输是否正常，而基于传输层，可以看到传输层传输是否正常。

现有技术中，对于网络的健康程度的判断方式通常包括四种方式，四种方式分别通过用户层、接入层、传输层和网络管理器实现。其中，用户层数据健康程度可以在用户的应用业务上予以表现，尤其表现为对于用户数据是否丢包、数据是否受损等状态，具体体现于用户侧的实际应用或者实际应用的监控软件上。接入层数据不区分用户的实际业务，而是只停留在对接入层的数据是否健康进行判断，一般接入层会使用各种隧道技术，则可以通过各种隧道的诊断方式对隧道的健康程度进行判断。传输层的一侧看不到任何隧道信息的存在，只能基于传输层承载的业务进行判断。虽然基于网络管理器可以看到整个网络的状态，却无法对每个层次的针对某个用户数据的问题进行跨域定位，只能判断整体网络的某个设备或者某个层次出现问题的情况或者收集相关设备的告警信息。总而言之，用户层、接入层、传输层等都只能实现对当前层次所承载的业务的判断，无法对用户数据出现异常或丢包进行快速定位。

基于此，本申请实施例提供了一种网络故障诊断方法、设备及存储介质，通过受损业务报文生成染色报文，根据染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层的传递，对染色报文进行识别，得到各个层次接收到的染色报文的数量，从而对网络故障进行跨域定位，提升了网络的可维护性。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

参照图1，图1是本申请实施例提供的网络故障诊断装置的结构示意图。通信网络包括近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层，其中，传输层包括多级传输层设备。近端用户层发送业务经近端接入层、传输层、远端接入层抵达远端用户层，近端接入层对传输隧道和业务报文进行封装并传递至远端接入层，远端接入层将隧道头字段弹出。网络管理器与网络中的近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层、远端用户层的设备分别连接。

当在远端用户层发现受损业务报文，网络管理器通知近端用户层对受损业务报文进行染色，生成染色报文；并将多个染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的染色报文的数量，根据各个层次接收到的染色报文的数量，确定通信网络中发生网络故障的位置，该装置能够提升网络故障定位的速度和准确性，另外，对于网络故障的定位能够便于后续进行网络维护，提升了网络的可维护性，节省了网络的维护成本。

本申请实施例描述的装置以及应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着系统架构的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的装置结构并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图1所示的装置结构中，各个模块可以分别调用其储存的网络故障诊断程序，以执行网络故障诊断方法。

基于上述装置，提出本申请实施例的网络故障诊断方法的各个实施例。

参照图2，图2是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的主要步骤图。网络诊断方法包括但不限于以下步骤：

步骤S100、当在远端用户层发现受损业务报文，通知近端用户层对受损业务报文进行染色，生成染色报文。

步骤S200、将多个染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的染色报文的数量。

步骤S300、根据各个层次接收到的染色报文的数量，确定通信网络中发生网络故障的位置。

需要说明的是，本申请实施例提供的网络故障诊断方法应用于网络管理器，网络管理器与网络中的近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层、远端用户层的设备分别连接，网络管理器能够对网络各个层次进行配置，并根据获取到的各个层次的信息确定网络中发生网络故障的位置。

需要说明的是，通信网络包括多个层次，其中，近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行连接，近端用户层发送业务报文依次经过近端接入层、传输层、远端接入层到达远端用户层，通信网络正常运行时，远端用户层接收到的业务报文与近端用户层发送的业务报文相同。当远端用户层接收到的业务报文受损，即远端用户层接收到的业务报文数量减少或增多时，进度按用户层至远端用户层之间传输路径出现故障。

在此过程中，通信网络的各个层次的统计基于各个层次所能识别到的染色信息进行，各个层次的识别字段是不一样的，因此，需要将染色报文在各个层次间传递才能完成。

需要说明的是，为确保能够染色报文数量能够因网络故障而发生变化，近端用户层所发送的染色报文需要足够多的数量，可以将染色报文的数量设置为固定的值，也可以根据受损业务报文对应的近端用户层发送的数量设置染色报文的数量。根据受损业务报文设置染色报文的数量，能够在确保检测到染色报文数量变化的同时，减少染色报文的数量，从而降低通信网络的负担。

需要说明的是，本申请实施例提供的网络故障诊断方法根据受损业务报文，通知近端用户层对受损业务报文进行染色，生成染色报文，染色报文的生成便于对染色报文的数量进行统计，并将多个染色报文在近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层和远端用户层依次进行传递和渲染，使得各个层次能够识别渲染后的染色报文，并进行计数，从而得到各个层次接收到的染色报文的数量，并根据各个层次接收到的染色报文的数量确定染色报文在网络的各个层次的数量，从而进一步确定通信网络中发生网络故障的位置，提升了网络故障定位的速度和准确性，另外，对于网络故障的定位能够便于后续进行网络维护，提升了网络的可维护性，节省了网络的维护成本。

如图3所示，图3是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文传递和渲染的主要步骤图，步骤S200包括但不限于以下步骤：

步骤S210、将近端用户层的染色报文发送至近端接入层使得近端接入层根据预设的匹配规则对染色报文进行匹配和计数，得到近端接入层接收到的染色报文的数量。

步骤S220、通过近端接入层在染色报文添加携带隧道染色信息的隧道头字段。

步骤S230、将添加隧道染色信息后的染色报文在传输层的多个设备中依次传递，使得传输层的的每一跳设备根据预设的匹配规则对染色报文进行匹配和计数，得到传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。

步骤S240、将染色报文传递至远端接入层，使得远端接入层弹出隧道头字段，并根据预设的的匹配规则对染色报文进行匹配和计数，得到远端接入层接收到的染色报文的数量。

需要说明的是，通信网络的各个层次并不能直接识别并对染色报文进行计数，因此在染色报文传递的过程中，需要根据染色报文对各个层次的相关性能进行配置，使得各个层次能够识别染色报文。在近端接入层时，染色报文中添加了隧道头字段，对于传输层而言，染色报文的染色信息已不可见，因此，需要对近端接入层进行相关配置，使得隧道头字段携带隧道染色信息，传输层能够通过识别隧道染色信息判定对应的报文为染色报文。

可以理解的是，近端接入层、传输层以及远端接入层的预设的匹配规则均为访问控制列表。

需要说明的是，访问控制列表(Access Control Lists，ACL)是一种基于包过滤的访问控制技术，它可以根据设定的条件对接口上的数据包进行过滤，允许其通过或丢弃。访问控制列表被广泛地应用于路由器和交换机，借助于访问控制列表，可以有效地控制用户对网络的访问，从而最大程度地保障网络安全。

可以理解的是，染色报文的染色报至少包括以下之一：报文优先级字段修改、携带特定虚拟局域网、携带特定字段。

需要说明的是，报文优先级字段是通过修改受损业务的优先级来实现的，因此，该染色方式受限较大，需要通信网络的所有优先级字段均不可被使用。

需要说明的是，若通过携带特定虚拟局域网对受损业务报文进行染色，则通信网络的优先级映射不可使用。

需要说明的是，携带特定字段生成染色报文适用于多数通信网络，但该染色方式需要对通信网络的各个层次进行实时配置，相对其他两种方式而言，花费时间较长，实现较为麻烦。

需要说明的是，报文优先级字段修改、携带特定虚拟局域网、携带特定字段三种染色方式可单独进行使用，也可两两结合使用，也可以三种染色方式同时使用。在实际通信网络的使用过程中，可以根据近端用户层的业务情况和网络承载情况进行调整和适应。

如图4所示，图4是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的步骤图。当使用报文优先级字段修改作为染色方式时，步骤S100包括但不限于以下步骤：

步骤S110、通过近端用户层设置受损业务报文的报文优先级为预设优先级，得到染色报文。

需要说明的是，使用报文优先级字段修改作为染色方式的前提条件是报文优先级字段对用户报文无实际意义。

如图5所示，图5是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在近端接入层渲染的步骤图。当使用报文优先级字段修改作为染色方式时，步骤S220包括但不限于以下步骤：

步骤S221、通过近端接入层对染色报文进行隧道优先级映射，使得传输隧道的头部优先级为预设优先级，得到携带隧道染色信息的隧道头字段。

步骤S222、将传输隧道封装，使得隧道头字段添加至染色报文，得到携带隧道染色信息的染色报文。

需要说明的是，为使得传输层能够识别染色报文，需要对近端接入层配置优先级隧道映射功能，将染色报文上的优先级字段对应的预设优先级配置为需要进行隧道优先级映射。近端接入层对传输隧道进行封装时，优先将染色报文的优先级信息映射到传输隧道的优先级上，使得传输隧道的头部优先级为预设优先级，得到携带隧道染色信息的隧道头字段，然后，近端接入层对传输隧道进行封装，使得隧道头字段添加至染色报文，得到携带隧道染色信息的染色报文。

如图6所示，图6是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在传输层传递和渲染的步骤图。当使用报文优先级字段修改作为染色方式时，步骤S230包括但不限于以下步骤：

步骤S231、将添加隧道染色信息后的染色报文在传输层的多个设备中依次传递，使得传输层的的每一跳设备根据访问控制列表对隧道头字段进行匹配和计数，得到传输层的每一跳设备接收到的隧道头字段的数量。

步骤S232、根据隧道头字段的数量，得到传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。

需要说明的是，传输层收到的报文是携带隧道封装信息的染色报文，对于传输层而言，染色报文的染色信息无法直接进行识别，传输层只能通过识别隧道映射的优先级信息，即隧道染色信息得到传输层的每一跳设备接收到的隧道头字段的数量，进一步确定传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。

在一些实施例中，通信网络为VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network，虚拟扩展局域网)接入的承载网络，当在远端用户层发现业务A受损，获取业务A对应的受损业务报文，并将受损业务的报文优先级设置为7，近端用户层发送的染色报文个数为确定的，此时将通过近端用户层发送1000个相同的染色报文至近端接入层。近端接入层首先通过访问注册列表对染色报文进行识别和匹配，得到近端接入层接收到的染色报文的数量。由于通信网络为VXLAN，近端接入层使用VXLAN隧道接入网络，近端接入层预先设置报文优先级7为染色优先级，并且对于优先级7配置VXLAN隧道优先级映射，使得接入层接收到来自近端用户层的染色报文后，通过VXLAN隧道优先级映射将染色报文的报文优先级映射至VXLAN隧道的头部，使得VXLAN隧道头部优先级为7，得到了携带隧道染色信息的隧道头字段，并将传输隧道封装，使得隧道头字段添加至染色报文，得到携带隧道染色信息的染色报文。染色报文在传输层的多个设备中依次进行传递，使得传输层的的每一跳设备根据访问控制列表对隧道头字段进行匹配和计数，得到传输层的每一跳设备接收到的隧道头字段的数量，进而得到传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。染色报文经传输层传递至远端接入层，远端接入层将隧道头字段弹出，使得染色报文恢复至原来的结构，远端接入层可直接通过访问控制列表对染色报文进行匹配和计数，得到染色报文的数量，并将染色报文发送至远端用户层。收集染色报文在各个层次的数量，并进行分析处理，若任何一层的任何一个设备收到的染色报文的数量不同于前一个设备的数量，则前一个设备至该设备之间的报文处理或报文传递出错，能够确定网络中网络故障发生的位置。

如图7所示，图7是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的另一步骤图。当使用携带特定虚拟局域网作为染色报文的染色方式时，步骤S100包括但不限于以下步骤：

步骤S120、通过近端用户层在受损业务的内侧增加一层预设的虚拟局域网标签，得到染色报文。

需要说明的是，使用携带特定虚拟局域网作为染色报文的染色方式可用于优先级映射不可使用的场景。

需要说明的是，通过近端用户层在受损业务的报文的内侧增加一层预设的虚拟局域网标签的前提条件是预设的虚拟局域网标签对应的虚拟局域网在实际网络业务中没有使用，此时整个通信网络需要预留出该虚拟局域网标签。

需要说明的是，近端接入层通过染色报文的外层虚拟局域网接入传输隧道，染色报文外层虚拟局域网的改变可能会对原业务报文的传输路径造成影响，使得染色报文的传输路径不同于受损业务报文，那么对于通信网络中网络故障的定位也会造成不利影响。因此，本申请实施例通过近端用户层在受损业务的内侧增加一层预设的虚拟局域网标签，得到染色报文。

如图8所示，图8是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在近端接入层渲染的另一步骤图。当使用携带特定虚拟局域网作为染色报文的染色方式时，步骤S220包括但不限于以下步骤：

步骤S223、通过近端接入层利用预设的虚拟局域网翻译表，使得虚拟局域网标签翻译至传输隧道的内层虚拟局域网，得到携带隧道染色信息的隧道头字段。

步骤S224、将传输隧道封装，使得隧道头字段添加至染色报文，得到携带隧道染色信息的染色报文。

需要说明的是，为使得传输层能够对染色报文进行识别，近端接入层利用预设的虚拟局域网翻译表将染色报文中的虚拟局域网翻译表翻译至传输隧道头部的的内层虚拟局域网中。当近端接入层对传输隧道进行封装时，传输隧道的内层虚拟局域网与染色报文的内层虚拟局域网保持一致，这样即可得到携带隧道染色信息的染色报文。

需要说明的是，预设的虚拟局域网翻译表与染色报文中的虚拟局域网标签相匹配。

如图9所示，图9是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的染色报文在传输层传递和渲染的另一步骤图。当使用携带特定虚拟局域网作为染色报文的染色方式时，步骤S230包括但不限于以下步骤：

步骤S233、将添加隧道染色信息后的染色报文在传输层的多个设备中依次传递，使得传输层的的每一跳设备根据访问控制列表对传输隧道的内层虚拟局域网进行匹配和计数，得到传输层的每一跳设备接收到的隧道头字段的数量。

步骤S234、根据隧道头字段的数量，得到传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。

需要说明的是，将添加隧道染色信息后的染色报文在传输层的多个设备中依次传递，传输层可以识别隧道头字段的内层虚拟局域网来判定染色数据报文的数量。

在一些实施例中，通信网络为IPv6(Internet Protocol Version 6，互联网协议第6版)接入的承载网络，当在远端用户层发现业务A受损，获取业务A对应的受损业务报文，近端用户层使用携带特定虚拟局域网对受损业务报文进行染色，本申请实施例中的近端用户层将受损业务增加内层VLAN4094作为染色VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)，得到染色报文，其中，VLAN4094为预设的虚拟局域网标签。近端接入层收到来自近端用户层的染色报文后，根据染色报文的内层VLAN4094进行访问注册列表匹配，并得到计数值。近端接入层利用预设的虚拟局域网翻译表，将染色报文内层的VLAN4094翻译至IPv6传输隧道头部的内层VLAN中，使得IPv6隧道携带内层VLAN4094，即得到携带隧道染色信息的隧道头字段，并得到携带隧道染色信息的染色报文。传输层可根据传输隧道头部的内层VLAN4094进行访问注册匹配和计数得到传输层的每一跳设备接收到的隧道头字段的数量。染色报文通过传输层后，到达远端接入层，远端接入层弹出IPv6隧道头部，根据染色报文的内层VLAN4094进行访问注册列表匹配并统计计数值，并将染色报文传递至远端用户设备。对染色报文在各个层次的数量进行分析处理，若任何一层的任何一个设备收到的染色报文的数量不同于前一个设备的数量，则前一个设备至该设备之间的报文处理或报文传递出错，能够确定网络中网络故障发生的位置。

如图10所示，图10是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的生成染色报文的另一步骤图。当通过携带特定字段的方式生成染色报文时，步骤S100包括但不限于以下步骤：

步骤S130、通过近端用户层修改受损业务报文的预设字段，得到染色报文。

需要说明的是，当通过携带特定字段的方式生成染色报文时，通过近端用户层将受损业务报文的某个特殊的不会在实际通信网络中使用的字段进行修改，得到染色报文，例如修改UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)源端口号作为染色报文的标识。

如图11所示，图11是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的匹配规则和染色策略配置的步骤图。当通过携带特定字段的方式生成染色报文时，步骤S100与步骤S200之间还包括但不限于以下步骤：

步骤S400、根据染色报文，配置近端接入层、传输层、远端接入层的匹配规则和染色策略。

需要说明的是，由于不同的业务报文不使用的字段时不同的，其对应修改的业务报文的预设值段也是不同的，则需要对于受损业务中的预设字段的修改做配置下发，以确保近端接入层、传输层、远端接入层能够对染色报文进行识别并计数。

需要说明的是，确认染色报文的修改字段之后，对接入层的访问控制列表进行配置，使得配置后的访问控制列表能够匹配染色报文，匹配动作为修改传输隧道中不影响业务转发的信息，例如修改传输隧道外层的VLAN优先级、修改VXLAN传输隧道的UDP源端口号，IP(Internet Protocol，网际互连协议)传输隧道的option(选择权)位等。访问控制列表的配置根据网络的传输层的具体情况而修改染色策略，最终达到染色但不影响传输层传输隧道传输的效果。这样既使得访问控制列表参与了染色报文在各个层次的渲染，又不会改变原业务报文的传输隧道的封装和路径。传输层的每一跳设备均可识别染色报文。

在一些实施例中，通信网络为VXLAN(接入的承载网络，当在远端用户层发现业务A受损，获取业务A对应的受损业务报文，并通过近端用户层将受损业务的报文协议字段修改为100，以标识染色，得到染色报文。根据染色报文，对近端接入层的访问控制列表进行实时配置，使得近端接入层能够通过访问控制列表对染色报文的报文协议字段100进行匹配和计数。同时对接入层的VXLAN封装进行配置，将染色报文对应的VXLAN封装的传输隧道的UDP源端口号修改为10100。除此之外，网管台对传输层中每一跳的设备配置访问控制列表，使得传输层中的每一跳设备可以根据VXLAN传输隧道的UDP源端口号为10100进行ACL匹配和计数。完成对整个网络的染色策略和匹配规则的配置，通过近端用户层发送一定数量的染色报文至远端用户层，并得到染色报文在各个层次的数量。对染色报文在各个层次的数量进行分析处理，若任何一层的任何一个设备收到的染色报文的数量不同于前一个设备的数量，则前一个设备至该设备之间的报文处理或报文传递出错，能够确定网络中网络故障发生的位置。

需要说明的是，本申请实施例提供的三种染色方式与其对应的网络故障诊断方法通过对于跨域设备的分别管控和处理，实现跨域的网络故障诊断功能。其中，报文优先级字段修改和携带特定虚拟局域网的染色方式适用于多数通信网络，但其也都有局限性，其中，报文优先级字段修改作为染色方式的前提条件是报文优先级字段对用户报文无实际意义，携带特定虚拟局域网前提条件是特定虚拟局域网实际网络业务中没有使用。携带特定字段作为染色报文的染色方式可以根据通信网络的情况自由应对处理，但是需要针对每台设备进行实时配置，并且在完成配置之后才能发起诊断。实际应用中，可根据需要选择染色方式对受损业务报文进行染色。

需要说明的是，参照图14，图14是本申请实施例提供的染色报文传递和渲染的示意图。将近端用户层的染色报文发送至近端接入层，近端接入层根据预设的匹配规则对染色报文，也就是图中所述的pri(染色信息)进行匹配和计数，得到近端接入层接收到的染色报文的数量，从而判定用户层增加或减少的染色报文的数量。近端接入层将用户优先级映射到隧道优先级，近端接入层在染色报文添加携带隧道染色信息的隧道头字段，也就是图中所示的隧道pri，染色报文在传输层的多个设备中依次传递，使得传输层的的每一跳设备根据预设的匹配规则对染色报文进行匹配和计数，得到传输层的每一跳设备接收到的染色报文的数量。染色报文传递至远端接入层，远端接入层弹出隧道头字段，并根据预设的的匹配规则对染色报文进行匹配和计数，得到远端接入层接收到的染色报文的数量。根据各个层次接收到的染色报文的数量确定染色报文在网络的各个层次的数量，从而进一步确定通信网络中发生网络故障的位置，提升了网络故障定位的速度和准确性，另外，对于网络故障的定位能够便于后续进行网络维护，提升了网络的可维护性，节省了网络的维护成本。

如图12所示，图12是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的网络故障位置确定的步骤图。当通过携带特定字段的方式生成染色报文时，步骤S300包括但不限于以下步骤：

步骤S310、将各个层次接收到的染色报文的数量进行比较，得到比较结果。

步骤S320、根据比较结果，确定网络故障的位置。

需要说明的是，通信网络处于正常的情况下，各个层次接收到的染色报文的数量相同。而通信网络发生网络故障时，根据各个层次接收到的染色报文的数量相对于前一个层次的染色报文的数量是否有改变，若有，则前一个设备至该设备之间的报文处理或报文传递出错，能够确定网络中网络故障发生的位置。

如图13所示，图13是本申请实施例提供的网络故障诊断方法的网络故障位置显示的步骤图。当通过携带特定字段的方式生成染色报文时，网络故障诊断方法还包括但以下步骤：

步骤S500、对通信网络中发生故障的位置进行显示。

需要说明的是，为使得用户能够知道网络故障的位置，本申请实施例提供的网络故障诊断方法对通信网络中发生故障的位置进行显示。

需要说明的是，当检测到通信网络中发生故障的具体位置，该网络故障诊断方法还可以进行报警，以提醒用户。

本发明实施例还提供了一种网络故障诊断设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上的网络故障诊断方法。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述实施例的网络故障诊断方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例中的网络故障诊断方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S300、图3中的方法步骤S210至S240、图4中的方法步骤S110至S300、图5中的方法步骤S221至S222、图6中的方法步骤S231至S232、图7中的方法步骤S120至S300、图8中的方法步骤S223至S224、图9中的方法步骤S233至S234、图10中的方法步骤S130至S300、图11中的方法步骤S400、图12中的方法步骤S310至S320、图13中的方法步骤S100至S500。

以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，其中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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的网络故障诊断方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至S300、图3中的方法步骤S210至S240、图4中的方法步骤S110至S300、图5中的方法步骤S221至S222、图6中的方法步骤S231至S232、图7中的方法步骤S120至S300、图8中的方法步骤S223至S224、图9中的方法步骤S233至S234、图10中的方法步骤S130至S300、图11中的方法步骤S400、图12中的方法步骤S310至S320、图13中的方法步骤S100至S500。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (16)

1.一种网络故障诊断方法，其特征在于，应用于网络管理器，所述网络管理器与网络中的近端用户层、近端接入层、传输层、远端接入层、远端用户层的设备分别连接，所述方法包括：

当在所述远端用户层发现受损业务报文，通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文；

将多个所述染色报文在所述近端用户层、所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层和所述远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的所述染色报文的数量；

根据各个层次接收到的所述染色报文的数量，确定所述通信网络中发生网络故障的位置。

2.根据权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，将多个所述染色报文在所述近端用户层、所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层和所述远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的所述染色报文的数量，包括：

将所述近端用户层的所述染色报文发送至所述近端接入层使得所述近端接入层根据预设的匹配规则对所述染色报文进行匹配和计数，得到所述近端接入层接收到的所述染色报文的数量；

通过所述近端接入层在所述染色报文添加携带隧道染色信息的隧道头字段；

将添加隧道染色信息后的所述染色报文在所述传输层的多个设备中依次传递，使得所述传输层的的每一跳设备根据预设的匹配规则对所述染色报文进行匹配和计数，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述染色报文的数量；

将所述染色报文传递至所述远端接入层，使得所述远端接入层弹出所述隧道头字段，并根据预设的的匹配规则对所述染色报文进行匹配和计数，得到所述远端接入层接收到的所述染色报文的数量。

3.根据权利要求2所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层的预设的匹配规则均为访问控制列表。

4.根据权利要求3所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述染色报文的染色方式至少包括以下之一：

报文优先级字段修改、携带特定虚拟局域网、携带特定字段。

5.根据权利要求4所述的网络故障诊断方法，其特征在于，当所述染色报文的染色方式为报文优先级染色时，所述通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文，包括：

通过所述近端用户层设置所述受损业务报文的报文优先级为预设优先级，得到染色报文。

6.根据权利要求5所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述通过所述近端接入层在所述染色报文添加携带隧道染色信息的隧道头字段，包括：

通过所述近端接入层对所述染色报文进行隧道优先级映射，使得传输隧道的头部优先级为预设优先级，得到携带隧道染色信息的隧道头字段；

将所述传输隧道封装，使得所述隧道头字段添加至所述染色报文，得到携带隧道染色信息的所述染色报文。

7.根据权利要求6所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述将添加隧道染色信息后的所述染色报文在所述传输层的多个设备中依次传递，使得所述传输层的的每一跳设备根据预设的的匹配规则对所述染色报文进行匹配和计数，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述染色报文的数量，包括：

将添加隧道染色信息后的所述染色报文在所述传输层的多个设备中依次传递，使得所述传输层的的每一跳设备根据访问控制列表对所述隧道头字段进行匹配和计数，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述隧道头字段的数量；

根据所述隧道头字段的数量，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述染色报文的数量。

8.根据权利要求3所述的网络故障诊断方法，其特征在于，当所述染色报文的染色方式为携带特定虚拟局域网时，所述通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文，包括：

通过所述近端用户层在所述受损业务的内侧增加一层预设的虚拟局域网标签，得到染色报文。

9.根据权利要求8所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述通过所述近端接入层在所述染色报文添加携带隧道染色信息的隧道头字段，包括：

通过所述近端接入层利用预设的虚拟局域网翻译表，使得所述虚拟局域网标签翻译至传输隧道的内层虚拟局域网，得到携带隧道染色信息的隧道头字段；

将所述传输隧道封装，使得所述隧道头字段添加至所述染色报文，得到携带隧道染色信息的所述染色报文。

10.根据权利要求9所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述将添加隧道染色信息后的所述染色报文在所述传输层的多个设备中依次传递，使得所述传输层的的每一跳设备根据预设的的匹配规则对所述染色报文进行匹配和计数，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述染色报文的数量，包括：

将添加隧道染色信息后的所述染色报文在所述传输层的多个设备中依次传递，使得所述传输层的的每一跳设备根据访问控制列表对所述传输隧道的内层虚拟局域网进行匹配和计数，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述隧道头字段的数量；

根据所述隧道头字段的数量，得到所述传输层的每一跳设备接收到的所述染色报文的数量。

11.根据权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，当所述染色报文的染色方式为携带特定字段时，所述通知所述近端用户层对所述受损业务报文进行染色，生成染色报文，包括：

通过所述近端用户层修改所述受损业务报文的预设字段，得到染色报文。

12.根据权利要求11所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述将多个所述染色报文在所述近端用户层、所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层和所述远端用户层依次进行传递和渲染，并获取各个层次接收到的所述染色报文的数量之前，所述方法还包括：

根据所述染色报文，配置所述近端接入层、所述传输层、所述远端接入层的匹配规则和染色策略。

13.根据权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述根据各个层次接收到的所述染色报文的数量，确定所述通信网络中发生网络故障的位置，包括：

将各个层次接收到的所述染色报文的数量进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果，确定所述网络故障的位置。

14.根据权利要求1所述的网络故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括；

对所述通信网络中发生故障的位置进行显示。

15.一种网络故障诊断设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至14任意一项所述的网络故障诊断方法。

16.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至14中任意一项所述的网络故障诊断方法。