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文档简介
基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统 本 人郑 重 声明: 所呈 交 的论 文 是 本 人在 导 师的指 导 下独立 进行 研究 所取 得 的研 究 成果。除了 文 中 特 别 加 以 标 注 引用 的内容外, 本 论 文 不包含任何 其 他个 人或 集 体 己 经 发 表 或 撰 写 的成果作品 。对 本 文 的研 究 做 出重 要 贡献 的个 人和 集 体 , 均 已 在 文 中 以 明确 方式 标 明。本 人完全意识到本 声明的法 律 后果由 本 人承 担。年 解 密后适用 本 授 权书 。 列 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统摘要关 键字: 移动 网 络 ; 设备 告警; 数据挖 掘 ; 告警关 联 琣 簍 , 要 插 图 索引 亓9嬖 颉 亓9嬖 虻姆掷唷 婢 亓5亩濉 婢 亓5睦嘈汀 亓9嬖 蛲 诰 虻墓 獭 亓9嬖 蛲 诰 騀 甮 惴 移动 告警关 联 规 则 的挖 掘 过程 本 章 小 结 图 衍 生 告警关 联 的业 务流程 图 : 图 告警监 控 系统结构 图 告警关 联 实 现 的总 体 架 构图 图 告警关 联 的实 现 流程 图 告警关 联 的分析 过程 图 定位 信 总 流程 图 图 告警关 联 分析 的简要 流程 图 图 定位 和 关 联 分析 服 务分离后的流程 图 图 告警种 类的优 先 级别 : 图 告警时间触 发 示 意图 验 和 能 力 的层次上 , 这 就 要 求 监 控 人员 具 有 较 高 的维 护 工 作经 验 。个 故 障派 发 多张故 障监 控 工 单 现 象 , 甚至 一 个 重 大故 障导 致 工 单 风 暴 。这 些 使 得 网 络 的故 障判断 时间长, 故 障定位 不准 确 , 故 障处 理 效率和 工 单 处理 效率低 。因此 面 对 如 此 庞 大的网 络 , 如 果不采 取 有 效的措 施 , 改善 监 控 手 段 ,那么 及 时发 现 、 准 确 判断 、 及 时解 决故 障, 保 障网 络 的优 良运行 将 成为 一 项艰 难的工 作任务 。 某于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统 作为 组 件设计 来实 现 的。分析 就 是 基 于 编 码的。 删 除 】 。如 镜 腘 行故 障的关 联 定位 】 。 本 文 研究 的是 在 现 有 移动 网 络 监 控 平 台 上 利 用 数据挖 掘 技 术, 对 移动 平 台 上的历史 告警数据进行 挖 掘 , 运用 算 法 自 动 生 成告警关 联 规 则 , 形 成告警关 联 模型,将 满足一 定条 件且 使 用 率高 的告警关 联 规 则 存储在 系统中 , 形 成移动 告警关 联 规则 库, 再 通 过基 于 规 则 的实 现 方式 在 移动 网 络 告警平 台 上 实 现 对 实 时告警的自 动的告警关 联 。 论 文 结构 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统 网 络 告警关 联 规 则 和 算 法 的人会为 自 己购 买 一 些 啤 酒。关 联 规 则 按 照不同 的情 况 , 可以 分为 如 下几类: 则 。信 任度 和 支持 度 大于 相 应 的预 制阀 值 称 为 强关 联 规 则 、 反 之称 为 弱关 联 规 则 。理 过程 , 通 过对 告警关 联 进行 分析 , 提 出各 种 对 故 障情 况 的假 设。最 后一 个 阶 段是 验 证各 种 故 障假 设是 否 正 确 。告警过滤 是 用 来把 非故 障性 告警过滤 掉, 保 留 主要 的、 根本 性 原因告警。在 告警管 理 领域 中 , 告警关 联 分析 有 助于 故 障的实 时诊断 和 故 障定位 。在 通 信 网 络 中 , 通 过对 被 认为 是 一 个 共 有 的故 障和 状况 造 成的告警消 息的相 关 性 分析 , 可以 减少 操 作人员 所能 看到的信 息量 。同 时, 剩 下来的更加 有 用 的消 息将 帮 助操 作维 护 人员 指 出问 题的根源 。显然 , 信 息太少 和 信 息太多将 同 样 是 灾难 性 的, 因此 两者 之间的平 衡 将 是 重 要 的。理 想 情 况 下, 一 个 具 有 告警关 联 分析 功 能 的告警监 控 系统可以 在 没有 专 家 帮 助的情 况 下, 判断 问 题根源 ,并 采 取 相 应 的措 施 和 自 动 发 出维 护 请求 。告警关 联 分析 也 可以 用 于 协 助网 络 规 划和 配 置。 埽 埽 矗 躀 基 丁 数捌 挖 掘 的移动 告警关 联 系统内出现 大量 同 类告警。告警的特 定子 集 代 替告警其 形 式 可以 描 叙为 : 矗 珹 则 是 受 支 持 度 和 信 任度 约 束的。信 任度 表 示 规 则 的强度 , 支 持 度 表 示 规 则 算 法 中 的 树由 频繁项 头 列表 、 项前缀 子 树构成。频繁项 头 列表 和 项目链 头 猦 图 存放 压 缩 的频繁模式 信 息 树 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统 唇 鞲 诘 悖 昙 俏 !皀 薄 允 菘 釹中 的每 个 事务 或 记 录 度 、 时间特 性 按 照降 序 进行 排列, 得 到序 列间的时序 关 系。其 中 树节 点 包括 : 、 移动 告警关 联 规 则 的挖 掘 过程 的告警信 息去 除。并 进行 一 些 必要 的数据化 简, 删 除重 复 告警。 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统掘 的结果形 成知识库。 活 动 的就 是 是 清除的, 但 是 肯定是 先 活 动 后清 除, 活 动 告警在 清除了 以 后变 为 清将 告警进行 清除处 理 , 告警则 由 活 动 告警转 变 为 清除告警。 数据挖 掘 用 到的存储字段 :表 告警存储字段告警标 题编 号旧 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统时, 则 不进行 数据的存储。将 数据存储到到 成一 个 事务 数据库。图 算 法 的挖 掘 过程 骥 韘 搿 迂 繲 表 主次告警关 联 规 则描 叙的时间轴 适用 于 主次关 联 。图 主次关 联 的时间窗 图 主次模型的业 务流程 图衍 生 告警关 联 模型是 指 : 在 一 定地 域 或 设备 范围 内且 在 一 个 时间窗 内, 同 一个 告警频繁的发 生 , 数量 或 者 比例 超过门 限, 则 衍 生 为 一 条 新 告警。我 们将 这 种由 于 频繁发 生 的告警而衍 生 出的新 告警的关 联 规 则 称 为 衍 生 告警的关 联 模型。频次关 联 : 同 一 网 元 同 一 条 告警反 复 出现 , 在 一 定的时间内当告警的总 数量 超门 限,系统自 动 产 生 一 条 告警为 主告警, 时间域 内反 复 出现 的同 类告警作为 子 告警。我们通 过挖 掘 的结果按 照主次告警模型的形 式 归 纳 出了 适合 移动 告警关 联 分析 的主次告警规 则 如表 所示 :表 衍 生 告警关 联 规 则 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统衍 生 一 条 新 告警, 建 立 关 联 关 系, 将 这 些 告警作为 衍 生 告警的子 告警; 建 立 关 联图 衍 生 告警时间窗击 固图 衍 生 告警关 联 的业 务流程 图 本 章 小 结通 过对 挖 掘 出的关 联 规 进行 分析 与 归 类, 建 立 了 主次告警规 则 模型与 衍 生 告警规 基 于 数据挖 掘 的移动 告警父 联 系统随 着 网 络 的不断 扩 大和 运营 成本 的控 制, 集 中 化 的要 求 越 来越 高 。面 对 庞 大的网 络 , 需 要 对 其 进行 集 中 监 控 、 集 中 管 理 与 调 配 。告警处 理 系统主要 是 对 移动网 网 络 设备 及 网 络 的故 障和 性 能 进行 集 中 监 控 , 为 及 时地 维 护 网 络 、 提 高 网 络 服务质 量提 供 支持 。监 控 系统对 告警的处 理 主要 分为 三层: 数据采 集 层、 数据管 理层和 应 用 层。结构如 所示 : 应 用 层负 责 告警的关 联 、 呈 现 、 派 单 、 统计 查 询等 功 能 。下面 将 描 叙告警关 联 在 告警监 控 系统中 的实 现 与 运用 。图 告警关 联 实 现 的总 体 架 构图挖 掘 处 理 器 是 用 来通 过 算 法 对 训 练好 数据集 合 进行 规 则 的挖 掘 , 查 找 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统自 动 派 发 和 半 自 动 派 发 。 在 相 应 的时间窗 内找 到对 应 的告警, 建 立 关 联 关 系。告警关 联 秘 交 璢 驤富 的定位 信 息, 将 定位 信 存入 库, 到告警数据库中 找 到相 关 联 的告警, 找 到后进行 分析 , 符 合 要 求 则 将 这 些 告警建 立 起 关 联 关 联 关 系并 存储关 联 告警。在 建 立 通过关 联 后, 有 关 联 关 系的告警按 照树形 结构在 告警监 控 平 台 上 呈 现 。通 过规 则 的呈 现 与 告警的压 缩 , 达 到告警原因清 楚 , 告警量 压 缩 的目 的。这 就 是 告警关 联 实现 的具 体 分析 过程 , 详 细 见 图 。 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统图 定位 信 总 流程 图 返回 值 说明:函数功 能 : 将 告警定位 信 息填 入 固 定的字段 中 : 需 要 保 存定位 信 息的固 定字段 设计 说 明函数功 能 : 按 内容衍 生 告警定位 分析函数原型:木 , 猯 猼 半 猯 参 数说 明: : 按 内容衍 生 的定位 信 息 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统位 和 告警关 联 分析 是 串行 处 理 的。由 于 关 联 分析 的进程 叱 间相 关 性 , 导 致关 联 分析 在 初期设计 为 单 进程 运行 , 而可并 行 处 理 的告警定位 信 息获 取 部 分, 由于 和 关 联 分析 处 于 同 一 服 务中 , 也 只 能 单 进程 运行 。现 为 提 高 定位 信 息获 取 的执 行 效率, 优 化 程 序 结构, 将 告警定位 信 息获 取 和关 联 分析 两部 分分离开。这 样 , 定位 信 息获 取 部 分就 可以 采 用 多个 并 行的方式 处 理 。而关 联 分析 部 分, 由 于 进程 问 相 关 性 , 必须 考 虑 进程 叱 间的互斥 准 则 。定位 和 关 联 分析 分离带 来的另 一 好 处 是 关 联 分析 核 心 服 务可以 保 持 相 对稳 定。详 细 如 图 和 所示 :图 告警关 联 分析 的简要 流程 图图 定位 和 关 联 分析 服 务分禹后的流程 图同 线程 , 将 可能 导 致 派 生 出两个 告警。排他互 斥 举 例 : 若 疊 派 生 告警 鳦行的顺 序 由 优 先 级确 定。 田曰规 则 分为 规 则 体 与 规 则 项两部 分, 分别 存于 规 则 库中 的规 则 体 表 与 规 则 项表内, 一 个 规 则 体 可对 应 一 到多个 规 则 项。规 则 体 用 于 定义 规 则 可以 应 用 的告警,规 则 项用 于 判断 当前系统状态 下是 否 可以 执 行 选中 的规 则 。将 所有 规 则 分为 若干个 优 先 级, 高 优 先 级的规 则 排斥 低 优 先 级的规 则 , 即 : 当一 条 告警已 经 应 用 了 高优 先 级的规 则 就 不再 对 其 应 用 低 优 先 级的规 则 。相 同 优 先 级的规 则 之间没有 连 线表 明互 相 排斥 , 即 : 对 于 一 条 告警应 用 了 其 中 一 条 规 则 就 不能 应 用 另 外一 条 规 则 。相 同 优 先 级的规 则 之间有 直 线联 结表 示 两条 规 则 互 不排斥 , 即 : 对 于 一 条 告警应用 了 其 中 一 条 规 则 还 可以 再 应 用 另 外一 条 规 则 。相 同 优 先 级的规 则 之间有 带 箭 头的直 线联 结时, 规 则 的排斥 方向 沿 着 箭 头 的指 向 方向 , 即 : 箭 线尾部 的规 则 排斥箭 线头 部 的规 则 。明: 基 于 数据挖 掘 的移动 告警天 联 系统 网 管 时间线 将 查 找 到的子 告警挂 到父 告 基 于 数据挖 掘 的移动 告警天 联 系统 的查 询。下面 从几个 方面 对 关 联 的运用 进行 介绍。 告警压 缩 与 故 障定位二 嘲嚣 耢 懿 黝黼 萤 姥 帮 防 : 盼 嚣 卜衢叫 构亏 酰 皚 嬲 蝌 瑚 嘞 钟 涨职 拱 脾 鑬 綢勰耘碱黏: 怼辏 璉 : : 锄 孪 宏 眭 秀 槁 谚鴆 焊彗宓 濉 丁 嫌浴 喇告警;襟 渺 圆 黪绎孵 嬲 绣麟缓霪缓熙缓簇 簇 郝 铟鮮鸭锄髭二 鄂 泶 砦 汉 雔 萄 献 赂 嗬趴 富 钇 鑬 嗡 共黥 骖 彩 蓁 彩 骞 诲 靼牿 愠 皗 , 赡 : 锈撩瓣 黔 霉 燃 , 醭八 杈 涎 鑜 缓黪 酰 雐 籍磷黝施渤巍貔 誉 羹魁 燃。舅 麴 燧藕 熬 魏溺 基 于 数据挖 掘 的移动 告警关 联 系统梗 块 号 : , 链 路 号 , 原因值 : 铭 鼹 西 蠹 翘 撸 暴 露雩壤 缬 裕 琹 喊哉 鵩鞠 褚 荒厉 穑 合 : 狻短 穑 骸 荨 反 唬骸 ! 蹲 詄 : 骥 岛、 灞配 舡 瞄 路 腌梗 块 号 : , 链 路 号 蛑 稻 删 耹 眦 : : 脚攫块 号 : 役 绰 泛 镏 娟梗 块 号 : 趁 , 链 路 号 蛑 轎 硼表 告警关 联 的告警压 缩 率通 过告警关 联 , 对 其 子 告警进行 告警工 单 的抑
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