TWI554055B - Architecture heterogeneous network service interruption determining system and method - Google Patents

Description

異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法

本發明是有關於一種異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法，特別是有關於一種當特定電信線路中發生告警時，可用以判斷其上負載的服務是否完全中斷之異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法。

隨著網路的速度愈來愈快，服務愈趨多元，其架構也隨之更加複雜。維運規模如此龐大，設備新舊雜陳，服務五花八門的網路系統，造成營運商很大的負擔。在異質架構網路中，設備的告警管理或網路故障定位已有許多先前技術揭露，如中華民國專利公開號201220255及200601738之發明描述了異質網路中告警的接收、管理架構；中華民國專利公開號200505190及I308828為障礙定位技術。為了強化網路系統的存活力，在設計佈建時常會加入多重線路作為保護機制，如保護環或鏈路彙集的設計。然而這類保護機制會造成維運上的困擾：當收到告警時，該線路可能自動切到備援線路而不一定中斷。

然而目前缺乏能快速判斷有保護機制的線路，在告警發生時是否真正中斷的技術，使得維運單位卻可能投入過多的資源在查測、修復這未中斷的線路上。本發明即針對前述缺失，提出一種系統及方法，能達成判斷線路是否中斷，尤其是具有保護環路的線路。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法，可有效判斷具有保護環路之線路是否中斷，以解決先前技術所述之問題。

根據本發明之目的，提出一種異質架構網路服務中斷判斷系統，其包含：一線路路由資料庫，係儲存對應複數個線路之複數個線路號 碼，以及分別與各線路號碼所對應之一路由資料；一告警影響度表構建模組，用以接收一告警訊息，並於分析告警訊息後自線路路由資料庫取出所影響之線路所對應之線路號碼，並依據線路號碼於線路路由資料庫中取得對應之路由資料，以依據路由資料將線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠之埠號以一對一之資料結構方式，使各埠號之一對應值係對應至一初始值，以完成至少一埠號對應表；以及一服務中斷判斷模組，用以接收告警影響度表構建模組所傳送之埠號對應表、告警訊息及路由資料，並以告警訊息比對路由資料，以進行埠號對應表中各埠號之對應值之設定，進而以各對應值已設定好之埠號對應表來判斷是否中斷服務。

較佳地，路由資料係包含網路設備型號、通訊埠編號、通訊埠的環路設定以及設備之間的連接關係。

較佳地，服務中斷判斷模組係由所有之埠號對應表分別取得最大之對應值，並判斷所有取得之對應值中之最小者是否大於一第一設定值，若是，則判斷為服務中斷，若否，則判斷為服務未中斷，進而產生一判斷結果傳至外部之一接收設備。

較佳地，當埠號對應表中之對應值係設定為第一設定值時，表示對應值所對應埠號之通訊埠無法正常運作；若埠號對應表中之對應值係設定為一第二設定值時，表示對應值所對應埠號之通訊埠可正常運作。

較佳地，第一設定值為1，第二設定值為0。

較佳地，當線路具有n個環路時，告警影響度表構建模組係建立2ⁿ個埠號對應表。

根據本發明之目的，又提出一種異質架構網路服務中斷判斷方法，其包含下列步驟：經由一告警影響度表構建模組接收一告警訊息，並於分析告警訊息後自一線路路由資料庫取出所影響之一線路所對應之一線路號碼，並依據線路號碼於線路路由資料庫中取得對應之一路由資料；藉由告警影響度表構建模組依據路由資料將線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠之埠號以一對一之資料結構方式，使各埠號之一對應值係對應至一初始值，以完成至少一埠號對應表；以及利用一 服務中斷判斷模組接收告警影響度表構建模組所傳送之埠號對應表、告警訊息及路由資料，並以告警訊息比對路由資料，以進行埠號對應表中各埠號之對應值之設定，進而以各對應值已設定好之埠號對應表來判斷是否中斷服務。

承上所述，依本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法，其具有下列一或多個優點：

1、本發明讓網路服務營運商能判斷發出告警的線路，其服務受阻的嚴重程度。若告警並不會造成該線路上提供之服務中斷，則營運商可優先處理那些更嚴重或服務已告中斷的網路，提升整體網路服務品質與節省成本。

2、本發明係基於網路供裝設定資料來運作，獨立於網路的實體層或提供的服務，因此可實施於不同種類與架構的網路上。

S11~S13、H01~H05、S01~S02、S02_1、S03~S04、T01、T01_1、T02~T05‧‧‧步驟

A01‧‧‧網管系統

A02‧‧‧告警管理系統

A02_1‧‧‧網路/程式介面

A03‧‧‧線路供裝系統

A03_1‧‧‧資料庫/程式介面

A04‧‧‧異質架構網路服務中斷判斷系統

A04_1‧‧‧線路路由資料庫

A04_2‧‧‧告警影響度表構建模組

A04_3‧‧‧服務中斷判斷模組

A05‧‧‧接收設備

A05_1‧‧‧通報系統

A05_2‧‧‧通報人機介面

E0‧‧‧局端設備

P01~P17‧‧‧埠

E1~E7‧‧‧設備

CPE‧‧‧用戶終端設備

R‧‧‧環路

ARM01‧‧‧告警訊息

TAB01、TAB02‧‧‧埠號對應表

第1圖 係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷方法之流程圖。

第2圖 係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統之架構圖。

第3圖 係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷方法之另一流程圖。

第4圖 係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法之實施例之第一示意圖。

第5圖 係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法之實施例之第二示意圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

請參閱第1圖，其係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷方法之流程圖，其流程步驟為：

步驟S11：經由一告警影響度表構建模組接收一告警訊息，並於分析告警訊息後自一線路路由資料庫取出所影響之一線路所對應之一線路號碼，並依據線路號碼於線路路由資料庫中取得對應之一路由資料。其中，路由資料係包含網路設備型號、通訊埠編號、通訊埠的環路設定以及設備之間的連接關係。

步驟S12：藉由告警影響度表構建模組依據路由資料將線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠之埠號以一對一之資料結構方式，使各埠號之一對應值係對應至一初始值，以完成至少一埠號對應表。其中，當線路具有n個環路時，告警影響度表構建模組係建立2ⁿ個埠號對應表。

步驟S13：利用一服務中斷判斷模組接收告警影響度表構建模組所傳送之埠號對應表、告警訊息及路由資料，並以告警訊息比對路由資料，以進行埠號對應表中各埠號之對應值之設定，進而以各對應值已設定好之埠號對應表來判斷是否中斷服務。其中，服務中斷判斷模組係由所有之埠號對應表分別取得最大之對應值，並判斷所有取得之對應值中之最小者是否大於一第一設定值，若是，則判斷為服務中斷，若否，則判斷為服務未中斷，進而產生一判斷結果傳至外部之一接收設備。

上述中，當埠號對應表中之對應值係設定為第一設定值時，表示對應值所對應埠號之通訊埠無法正常運作；若埠號對應表中之對應值係設定為一第二設定值時，表示對應值所對應埠號之通訊埠可正常運作。而第一設定值可為1，第二設定值可為0。

本發明之目的即在提供一種異質架構網路服務中斷判斷系統及方法，係利用線路上網路設備之供裝資料與路由資料，尤其是備援環路設定，來判斷發生告警的特定線路上，所提供之服務是否完全中斷，抑或可因為備援環路的作用使得服務仍然可用，可協助電信網路營運商有效分配維運資源。

請參閱第2圖，其係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統之架構圖。圖中，本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統A04包含一個核心資料庫和二個功能模組，其分別為線路路由資料庫A04_1、告警 影響度表構建模組A04_2及服務中斷判斷模組A04_3。

在本發明之實施例中，「路由」和「路徑」係作不同的解釋。路徑指的是邏輯上連接兩端點間點與邊的集合；路由指的是線路在通訊時訊號會經過的設備，機架、卡、埠，以及線路設定等資訊。

在第2圖中，除了異質架構網路服務中斷判斷系統A04外，還具有其它與異質架構網路服務中斷判斷系統A04相配接之系統設備，包含：網管系統A01，用以納管各類網路設備，當偵測到問題或錯誤時，設備將會發送告警訊息；告警管理系統A02，負責接收、處理、儲存、同步來自網管系統A01所發送之告警訊息。此告警管理系統A02可透過各種習知的網路/程式介面A02_1把告警訊息轉送給異質架構網路服務中斷判斷系統A04進行服務中斷判斷。其中，告警訊息應至少包含發生告警的埠號、設備識別號及告警類型；線路供裝系統A03，用以透過資料庫/程式介面A03_1負責對線路路由資料庫A04_1進行路由資料之建立、修改或刪除。當新架設一路線路時，將其線路編號及路由資料，新增入資料表中；當某筆線路進行改接時，更新其資料表中的路由資料；當某筆線路拆除時，刪除其對應的路由資料；以及接收設備A05，可包含無人機介面之通報系統A05_1，或具人機操作介面之通報人機介面A05_2，可用以接收自異質架構網路服務中斷判斷系統A04於判斷線路服務中斷與否後之判斷結果。

對於需納管的線路，需先透過線路供裝系統A03，將其路由資料建入線路路由資料庫A04_1中，並且隨時因線路的改接或拆除，對線路路由資料庫A04_1中的資料作更新，使得異質架構網路服務中斷判斷系統A04能以最新的路由資料作正確的判斷。另外，納管線路上所使用的設備，應由網管系統A01所管理，使得告警管理系統A02能接收、處理完整而正確的告警訊息，不會漏掉應交送異質架構網路服務中斷判斷系統A04的告警訊息。

以下則是針對本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統A04之各組件之功能進行說明。

首先是線路路由資料庫A04_1，用以儲存線路之路由資料，即線路中經過之各設備及通訊埠之設定與關係。告警影響度表構建模組A04_2可透過習知方法於線路路由資料庫A04_1中取得下面資訊：1、由告警訊息找到對應的線路；2、找出該線路所有的網路設備及其使用之通訊埠號碼與埠設定，尤其是備援環路的設定；3、若設有備援環路，能找出該環路所有的設備及其埠之設定。

接下來是告警影響度表構建模組A04_2，其主要執行項目有：1、由告警訊息找出對應待判斷的線路號碼。2、依待判斷的線路號碼，找出它們的路由資料。3、以線路路由資料，建立1至多個能達成一對一對應關係之資料結構手段，將該線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠對應至一可比較大小之值。

最後是服務中斷判斷模組A04_3，以告警訊息比對路由資料，進行告警影響度表構建模組A04_2所建立埠號對應表的對應值設定，並判斷服務是否中斷。對應值設定完成後，判斷步驟如下：

步驟一：找出各個資料結構中最大的埠對應值。

步驟二：找出步驟一得的值中的最小者，若該值小於b，則判斷服務未中斷，否則判斷服務中斷。

請參閱第3圖，其係為本發明之異質架構網路服務中斷判斷方法之另一流程圖，其執行步驟如下：步驟H01：首先，利用告警訊息中的資料，從線路路由資料庫中找出所屬的線路編號。步驟H02：接下來，以習知方法依據線路編號自線路路由資料庫中取得對應該線路之路由資料。步驟H03：下一步，以線路路由資料為基礎，建立1至多個能達成一對一對應關係之資料結構手段，將該線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠，對應至一可比較大小之初始值，來完成埠號對應表。步驟H04：下一步，根據邏輯上該埠是否完全失效無法通訊，設定埠號對應表中的對應值；其中，設定為最大值b代表該埠無法通訊；設定為最小值a代表該埠正常運作。步驟H05：最後一步，以設定完成之埠號 對應表，進行服務中斷判斷。

上述中，若該線路有n個環路，須建立2ⁿ個能達成一對一對應關係之資料結構手段，以對應其各個相異路徑上的所有通訊埠。

上述中，告警影響度表構建模組中，係使用雜湊表資料結構(Hash Map)為手段，以線路於局端與用戶端間的一條路徑上所使用的每個通訊埠識別碼為鍵(key)值。

上述中，定義資料結構手段中埠號之對應值為b，其數值可為1，對應值為a時，其數值為0。

再請一併參閱第2圖、第4圖及第5圖，第4圖及第5圖分別為本發明之異質架構網路服務中斷判斷系統及其方法之實施例之第一示意圖及第二示意圖。

請參閱第4圖，舉一例子說明本發明異質架構網路服務中斷判斷系統之實施方式。被納管線路編號12345的路由設定如下：局端設備E0使用埠P01接設備E1局端埠P02，設備E1用戶端埠P03接設備E2之局端埠P04。該設備E2係架於保護環路R內。環路R中的設備，除設備E2外，另有設備E3、E4、E5、E6。其埠設定，從設備E2開始依逆時針順序分別為P05、P06、P07、P08、P09、P10、P11、P12、P13及P14。設備E5另一埠P15接線路12345的下一部設備E7之埠P16。其中設備E7的埠提供了保護機制。E7用戶端埠P17接用戶終端設備CPE。以上連接設定可參閱第4圖中之(a)所示。

首先，網管系統A01納管線路12345上所有的設備，即E0~E7，並於線路路由資料庫A04_1建立相關資料，包含：

1、線路編號：12345

2、各設備識別號：E0、E1、E2、E5、E7、CPE

3、各通訊埠設定，包含：

3.1、局端埠號：E1(P02)、E2(P04)、E5(環路R)、E7(P16)。

3.2、用戶端埠號：E0(P01)、E1(P03)、E2(環路R)、E5(P15)、E7(P17)。

3.3、備援環路設定：環路R{E2(P05,P14)、 E3(P06,P07)、E4(P08,P09)、E5(P10,P11)、E6(P12,P13)}。

之後，當告警管理系統A02收到了1筆來自網管系統A01的告警訊息ARM01，其內容為：ARM01：設備E4，通訊埠P08，告警種類LINK DOWN。告警管理系統A02將告警訊息傳給告警影響度表構建模組A04_2，依下面步驟執行(如第4圖中之(b)所示)：

步驟S01，取得線路編號：由查詢線路路由資料庫A04_1得知告警訊息來自線路編號12345。

步驟S02，取得線路路由資料：由查詢線路路由資料庫A04_1得知編號12345共使用埠P01、P02、P03、P04、P15、P16及P17；設備E2、E5間有1個保護環路R。並透過步驟S02_1取得環路R之各設備之埠設定。

步驟S03，建立告警影響度表：以雜湊表手段，建立2個埠號對應表TAB01及TAB02，分別對應線路12345兩端點的2條不同路徑所經過的所有埠。埠號對應表TAB01對應的埠號，即它的鍵(Key)值為：{P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P08、P09、P10、P15、P16、P17}；埠號對應表TAB02對應的埠號為：{P01、P02、P03、P04、P14、P13、P12、P11、P15、P16、P17}。設定埠號對應表TAB01，TAB02中各埠之對應值為初始值a=0，如第4圖中之(c)所示。

步驟S04，執行服務中斷判斷模組A04_3：將埠號對應表TAB01及TAB02、路由資料及告警訊息傳至服務中斷判斷模組A04_3作進一步處理。

接續，再請參閱第5圖，服務中斷判斷模組A04_3比對路由資料及告警訊息，進行埠號對應表中對應值之設定與服務中斷判斷，其中如第5圖中之(a)所示：

步驟T01，依接收到的告警訊息，設定埠號對應表TAB01及TAB02中的對應值：步驟T01_1，告警訊息ARM01，指定埠號對應表TAB01中P08的對應值為b=1。設定完成之埠號對應表內容為TAB01_a、TAB02_a，如第5圖之(b)所示。

步驟T02，取得各設定完成之埠號對應表TAB01_a及 TAB02_a中的最大對應值：TAB01_a最大對應值為1；TAB02_a最大對應值為0。

步驟T03，找出T02步驟所得到值之最小值：得0。

步驟T04，T03步驟中所得到之最小值的結果小於b(b=1)，判斷服務不會中斷。

步驟T05，發送判斷結果給接收設備A05。

在前述施實例中，告警影響度表構建模組根據線路局端到用戶端所有相異路徑所經過的所有埠，分別建立埠於值之對應表。熟習相關技術之人士應了解，相異的路徑數量，與該線路架設環路的數量相關：若該線路共架設了n個保護環路，則兩端間會有2ⁿ個相異路徑，因此告警影響度表構建模組執行終了時將會建立2ⁿ個對應表。

在前述施實例中，採用雜湊表作為對應埠與值a、b的手段，但本發明之實施方式，亦可採用一維陣列，或任何可達成一對一對應目的之資料結構或函數手段來完成。

服務中斷判斷模組A04_3設定資料結構中各通訊埠所對應的值a、b，只需符合a<b之邏輯關係即可，並不限於前述實施例中的數值。

本發明的特徵在於告警影響度表構建模組，係根據線路局端到用戶端所有相異路徑所經過的所有埠，建立埠於值對應的資料結構，因此只需在線路路由資料庫建立本文闡述之足夠的資料便可施行，並不受限於網路型態、設備種類與提供之服務類型。本發明之進一步特徵在於服務中斷判斷模組，係判斷埠值對應表中的各埠所構成邏輯上之路徑是否連通，具備相關知識技術者，可將欲判斷的線路，拆解成多段，分別以告警影響度表構建模組建立對應的埠值對應表並判斷連通，最後再結合作最終判斷，因此本發明能實施於各種網路拓樸結構中。本發明另一特徵在於服務中斷判斷模組，係根據不同告警種類和埠的設定，於資料結構中設定不同的埠對應值作為得出判斷結果的依據：最小設定值a代表該埠無告警運作正常，最大設定值b代表該埠完全失效。該值之定義，不受網路型態、設備種類與提供之服務類型的限制。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明 之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

A01‧‧‧網管系統

A02‧‧‧告警管理系統

A02_1‧‧‧網路/程式介面

A03‧‧‧線路供裝系統

A03_1‧‧‧資料庫/程式介面

A04‧‧‧異質架構網路服務中斷判斷系統

A04_1‧‧‧線路路由資料庫

A04_2‧‧‧告警影響度表構建模組

A04_3‧‧‧服務中斷判斷模組

A05‧‧‧接收設備

A05_1‧‧‧通報系統

A05_2‧‧‧通報人機介面

Claims (12)

1. 一種異質架構網路服務中斷判斷系統，其包含：一線路路由資料庫，係儲存對應複數個線路之複數個線路號碼，以及分別與各該線路號碼所對應之一路由資料；一告警影響度表構建模組，用以接收一告警訊息，並於分析該告警訊息後自該線路路由資料庫取出所影響之該線路所對應之該線路號碼，並依據該線路號碼於該線路路由資料庫中取得對應之該路由資料，以依據該路由資料將該線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠之埠號以一對一之資料結構方式，使各埠號之一對應值係對應至一初始值，以完成至少一埠號對應表；以及一服務中斷判斷模組，用以接收該告警影響度表構建模組所傳送之該埠號對應表、該告警訊息及該路由資料，並以該告警訊息比對該路由資料，以進行該埠號對應表中各埠號之該對應值之設定，進而以各該對應值已設定好之該埠號對應表來判斷是否中斷服務。
2. 如申請專利範圍第1項所述之異質架構網路服務中斷判斷系統，其中該路由資料係包含網路設備型號、通訊埠編號、通訊埠的環路設定以及設備之間的連接關係。
3. 如申請專利範圍第1項所述之異質架構網路服務中斷判斷系統，其中該服務中斷判斷模組係由所有之該埠號對應表分別取得最大之該對應值，並判斷所有取得之該對應值中之最小者是否大於一第一設定值，若是，則判斷為服務中斷，若否，則判斷為服務未中斷，進而產生一判斷結果傳至外部之一接收設備。
4. 如申請專利範圍第3項所述之異質架構網路服務中斷判斷系統，其中當該埠號對應表中之該對應值係設定為該第一設定值時，表示該對應值所對應埠號之通訊埠無法正常運作；若該埠號對應表中之該對應值係設定為一第二設定值時，表示該對應值所對應埠號之通訊埠可正常運作。
5. 如申請專利範圍第4項所述之異質架構網路服務中斷判斷系統，其中該第一設定值為1，該第二設定值為0。
6. 如申請專利範圍第3項所述之異質架構網路服務中斷判斷系統，其中當該線路具有n個環路時，該告警影響度表構建模組係建立2ⁿ個該埠號對應表。
7. 一種異質架構網路服務中斷判斷方法，其包含下列步驟：經由一告警影響度表構建模組接收一告警訊息，並於分析該告警訊息後自一線路路由資料庫取出所影響之一線路所對應之一線路號碼，並依據該線路號碼於該線路路由資料庫中取得對應之一路由資料；藉由該告警影響度表構建模組依據該路由資料將該線路於局端與用戶端間的所有相異路徑上所使用的每個通訊埠之埠號以一對一之資料結構方式，使各埠號之一對應值係對應至一初始值，以完成至少一埠號對應表；以及利用一服務中斷判斷模組接收該告警影響度表構建模組所傳送之該埠號對應表、該告警訊息及該路由資料，並以該告警訊息比對該路由資料，以進行該埠號對應表中各埠號之該對應值之設定，進而以各該對應值已設定好之該埠號對應表來判斷是否中斷服務。
8. 如申請專利範圍第1項所述之異質架構網路服務中斷判斷方法，其中該路由資料係包含網路設備型號、通訊埠編號、通訊埠的環路設定以及設備之間的連接關係。
9. 如申請專利範圍第1項所述之異質架構網路服務中斷判斷方法，其中該服務中斷判斷模組係由所有之該埠號對應表分別取得最大之該對應值，並判斷所有取得之該對應值中之最小者是否大於一第一設定值，若是，則判斷為服務中斷，若否，則判斷為服務未中斷，進而產生一判斷結果傳至外部之一接收設備。
10. 如申請專利範圍第9項所述之異質架構網路服務中斷判斷方法，其中當該埠號對應表中之該對應值係設定為該第一設定值時，表示該對應值所對應埠號之通訊埠無法正常運作；若該埠號對應表中之該對應值係設定為一第二設定值時，表示該對應值所對應埠號之通訊埠可正常運作。
11. 如申請專利範圍第10項所述之異質架構網路服務中斷判斷方法，其中該第一設定值為1，該第二設定值為0。
12. 如申請專利範圍第9項所述之異質架構網路服務中斷判斷方法，其中當該線路具有n個環路時，該告警影響度表構建模組係建立2ⁿ個該埠號對應表。