网络虚拟化环境下的故障管理

故障探测阶段：定期向网络中发送探针，探测物理链路和节点以及虚拟链路和节点的运行状态。并收集探测信息。为减少探测对网络性能的影响并提高诊断的处理速度。该阶段需要运用优化策略选取探测站点及探针集合。

故障定位阶段：基于探测到的网络症状信息和网络的故障传播模型，运行故障诊断算法，根据诊断结果判定网络环境中是否发生故障，如果存在故障则进入故障恢复阶段，如果未发生故障，则继续定期探测网络的运行状态。

故障恢复阶段：如果采用预留资源的恢复方案，则调用预先设计好的备份恢复方案：如果不采用预留资源的恢复方案，则管理系统需根据故障发生位置，临时为故障网络和业务选取可用资源。无论是预留资源的恢复方案还是无预留资源的恢复方案均须遵循相应的故障恢复策略，这些策略将综合权衡质量、容量、成本等各种因素。最后基于恢复方案对网络设施进行调整配置，实现故障恢复。

3.网络虚拟化环境下故障管理的研究方向

基于网络虚拟化环境的特性并围绕故障管理流程的3个关键环节。要实现网络虚拟化环境的故障管理。需要解决以下3个关键问题。

设计优化的故障探测机制，感知网络的故障状态。

设计及时准确的故障诊断机制，定位网络故障。

研究基于资源容量、位置：成本等各种因素的故障恢复机制，满足服务质量要求。本文从故障探测、故障定位和故障恢复这3个方面简要介绍网络虚拟化环境下故障管理的研究方向并分析其研究趋势。

3.1 故障探测机制

网络虚拟化环境需要使用一种灵活、准确、基于探针的主动探测方法来获取网络故障状态。这种方法通过向被管网络发送探针，并搜集探针的返回结果，获取网络的故障信息，从而最终定位故障。网络虚拟化环境在传统的物理网络设施的基础上又增加了众多并存的虚拟网络，因此要想全面获取网络的故障状态信息所需要的探测规模急剧增加。然而大量的探测会为网络和故障诊断带来极大的开销。对故障探测和诊断的及时性和实用性都带来严重的影响。为保证探测的全面性同时降低探测成本、减少不必要探测为网络和故障诊断带来的开销，需要对故障探测进行优化。具体来说涉及两个方面：探针集合的优化和探测站点的选择优化。

参考文献采用不同的方法优化主动探测向系统发送的探针集合，以尽可能少的探针获取更多的系统信息，同时尽可能降低计算复杂度。然而，网络虚拟化环境中的网络规模庞大。上述研究由于其计算复杂度过高对于大规模的网络来说仍然无法适用，为此。需要研究更加高效的故障探针集合选择方法，保证所选择的探针集合在能够探明系统故障情况的前提下，尽可能减小探针集合的规模。参考文献研究了探测站点的选择问题，以尽可能少的探测站点保证被管网络所有节点的故障情况可被探测所确定。网络虚拟化环境下，探测站点由于虚拟化的引入存在着更多的不确定性，节点可能失效和迁移，还需要在传统的探测站点选择方法的基础上针对网络虚拟化环境做进一步的研究。

3.2故障定位机制

网络虚拟化环境下的故障诊断是在某些故障发生之后，定位故障发生的具体位置，是故障恢复的基础。故障传播模型描述了被管网络中故障与症状(探针返回的结果)之间的依赖关系。故障传播模型是故障诊断的前提和基础。由于虚拟化网络中存在故障的多层次和关联性、负载的随机性、节点和链路的动态迁移特性，适合于虚拟化网络的故障传播模型成为故障诊断的一个重要研究内容。

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