互聯網服務故障診斷算法研究.pdf

1、隨著互聯網技術的發(fā)展，Internet正逐漸向面向服務的體系結構（Service Oriented Architecture，SOA）演化。SOA以用戶為中心，目標是為用戶提供良好的服務體驗，使用戶在任何時候、任何地點都能夠獲得良好的服務。故障管理對于服務QoS保證非常重要，服務的不可用或性能降級都會引起SLA（Service Level Agreement，服務等級協定）違約，影響SP的信譽，并造成經濟損失。因此，SP需要面向服務的故

2、障管理機制，在服務發(fā)生故障時能迅速定位故障并采取相應措施，以縮短服務宕機時間和性能降級時間。 本文圍繞著互聯網服務的故障管理體系及其相關診斷算法進行了研究，研究的側重點在于基于概率技術的服務故障診斷，服務故障傳播模型建立，故障定位算法的分析和改進，HMM故障傳播、以及基于Viterbi的故障假設推理。論文的主要工作包含以下幾個方面： （1）分析造成服務故障的復雜原因，比較了現有的故障診斷技術，選擇圖論技術作為本文研究的理論

3、工具，采用概率模型，提出了HMM故障傳播模型。HMM模型通過建立故障之間的依賴轉移關系，簡化了故障診斷過程。 （2）提出了基于隱馬爾可夫過程（Hidden Markov Model）的故障傳播模型（FPM）的完備形式化表達，在新一代故障傳播模型的建模過程中，考慮故障之間的轉移關系，同時考慮故障與癥狀之間的轉移關系。故障之間的轉移對于外界來說是不可見的，即無法直接確定故障組件。通過HMM故障傳播模型對系統的不確定進行建模。 （

4、3）針對現實網絡中數據獲取的困難性，將探針選擇與故障先驗概率獲取通過信息熵結合在HMM故障傳播模型中，提出前向一后向算法（Forward-backward）算法，將探針選擇融入到模型參數獲得的過程中去，使模型參數獲取與探針選擇成為有機整體。 （4）故障診斷的問題可以描述為在觀測癥狀已知的前提下推理故障組件的過程。通過最大的信息熵增益最小覆蓋探針集合準則，合理地降低診斷探針產生的網絡負載。在故障假設推理部分，提出了信息不完備下的Vi