一种IPTV网络的故障定位方法

一种iptv网络的故障定位方法
技术领域
1.本公开实施例涉及电通信技术领域，尤其涉及一种iptv网络故障定位方法。


背景技术：

2.目前，完整的iptv故障检测定位及修复流程实际上是反复收集信息、尝试定位故障并排查故障，直到故障彻底修复的过程。但由于iptv网络的复杂性，出现故障的原因也多种多样，导致网络故障定位准确率和定位效率较低。此外，采集信息的杂乱性和冗余性，运维人员难以在杂乱的信息中定位故障。即使通过一些故障信息得出了故障诊断结论，也只能视为故障的概率信息，还需要后续收集的信息逐步排除，再做进一步的诊断决策和调整。目前，iptv网络故障检测定位主要存在以下问题：
3.(1)传统的人工故障定位方法存在成本高等问题。从内容提供商的服务器到iptv机顶盒需要经过多个设备和线路，若其中任意设备或线路出现故障都会影响到服务的稳定性。人工故障定位分析依赖个人经验，通常是运维人员上门进行故障检测，从不同网络节点和部门中协调获取数据，然后对数据进行分析后反复测试故障原因，这将消耗大量人力资源，协调沟通成本也非常高。
4.(2)传统的基于人工智能、基于图论、基于大数据集的故障定位方法存在定位成本高、定位成功率低和探测覆盖率小等问题。网络中存在着数以万计的设备，同时启动过多的探针进行网络性能检测，导致系统存放大量网络设备的状态信息、日志数据、告警信息等；过高的数据量会导致存储空间浪费和网络负载的增加，网络负载可能导致故障定位准确性降低；大量无意义的特征数据造成数据冗余，数据处理起来也十分昂贵，使得故障定位成本增加；此外，网络动态性和扩展性也会导致模型性能的不确定性，且这些模型存在参数不统一，难以获取和更新等问题。
5.可见，亟需一种能提高探测覆盖率、成功率和降低故障定位成本的i ptv网络故障定位方法。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本公开实施例提供一种i ptv网络故障定位方法，至少部分解决现有技术中存在定位成功率低、定位成本高的问题。
7.本公开实施例提供了一种i ptv网络故障定位方法，包括：
8.步骤1，将目标网络定义为无向连通图、定义终端节点所在位置一组探针的探测范围、定义目标网络中每个节点的负载，以及，定义每个节点的收益函数；
9.步骤2，根据无向连通图、探测范围、每个节点的负载和收益函数，迭代选取每个节点中最大收益的位置作为启动探针，形成节点位置集合；
10.步骤3，根据节点位置集合中每个启动探针端到端的测量结果，标记探测路径上的节点类型，生成探测结果集合，其中，探测结果集合包括正常节点集合、故障节点集合、疑似节点集合和未知节点集合；
11.步骤4，为疑似节点集合生成新的探测路径集并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点并将新探测的故障节点加入故障节点集合，生成故障定位结果。
12.根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述步骤1具体包括：
13.步骤1.1，根据目标网络的拓扑结构定义无向连通图g(l，v，e)，其中，l代表最底层终端叶子结点集合，v代表图中除去终端节点的中间结点集合，e代表相邻两层节点关系路径集合；
14.步骤1.2，定义终端节点i所在位置探针的探测路径dpi，并据此定义该探针的探测路径路径所经过的节点及其所关联的孤立节点之和，然后将一组探针的所有探测范围的集合的并集作为一组探针的探测范围dr；
15.步骤1.3，以该节点i为根节点，其包含的叶子节点数量与网络总节点数量n的比值作为其负载wi；
16.步骤1.4，定义终端节点i的收益函数为
[0017][0018]
其中，dpi表示节点i所在位置探针的探测路径，inj表示探测路径上的孤立节点，dr表示一组探针的探测范围，分母表示探测路径的负载和。
[0019]
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述步骤2具体包括：
[0020]
步骤2.1，根据网络拓扑结构g，遍历所有中间节点，并计算中间节点负载wi。
[0021]
步骤2.2，遍历所有终端叶子节点，计算每个候选探针位置的探测路径dpi，依据这些探测路径，计算探测路径上的孤立节点inj以及探测路径负载和，得到该探针的探测范围dr，若探针到根节点路径若存在多条，取路径上节点负载和最小的路径。
[0022]
步骤2.3，算法循环预设次数，每次选取当前收益最高的位置启动探针，即算法迭代计算每个叶子节点的收益值vi并选择收益最大的节点，每选择一次探针的位置加入到启动探针位置集合ps之后，将其从静默探针集合中删除，然后重新计算剩余终端节点的收益值，直到选择探针数量与预设次数相同，得到节点位置集合。
[0023]
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述步骤3具体包括：
[0024]
服务器端根据节点位置集合，激活位置处的启动探针，同时下发分布式主动检测任务，被激活启动的探针主动连接服务器进行网络性能测量和媒体质量监测，并将数据反馈至服务端，服务端对探针所反馈的信息进行分析处理，结合网络拓扑结构生成故障检测结果；
[0025]
根据故障检测结果判断每个节点的类型；
[0026]
若故障检测结果为正常，则将探测路径上的节点加入正常节点集合中；
[0027]
若故障检测结果为异常，则将探测路径上的节点加入疑似节点集合中；
[0028]
若只有单独一个的疑似节点，则判定其为故障节点并加入故障节点集合中；
[0029]
若对于无法从任何正常节点到达的疑似节点，则判定其为未知节点并加入未知节点集合中；
[0030]
若某个节点没有被任何探测路径经过，判定其为未知节点并加入未知节点集合
中。
[0031]
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述步骤4具体包括：
[0032]
当前疑似节点集合不为空时，遍历疑似节点集合，计算根节点到每个疑似节点的探测路径，并生成候选探测路径集，计算每条候选路径的权重w(p)；
[0033]
选择最高权重的候选路径来探测，若探测成功，则将疑似节点加入正常节点；
[0034]
若探测失败，且路径疑似节点为1，则将疑似节点判断为故障节点，若路径疑似节点不为1，则将路径末端节点改为未知节点并标记；
[0035]
若该标记节点上级节点为正常节点，则将该标记节点改为故障节点；
[0036]
每确定预设数量故障节点后，将其加入故障节点集合，并为剩余疑似节点重新生成候选探测路径并判定，输出更新后的各个节点状态，形成故障定位结果。
[0037]
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述权重值的计算公式为
[0038][0039]
其中，s(p)代表探测路径p上疑似节点数量，e(p)代表路径p上所有链路集合，n(l)为已选择探测路径经过路径的次数。
[0040]
本公开实施例中的i ptv网络故障定位方案，包括：步骤1，将目标网络定义为无向连通图、定义终端节点所在位置一组探针的探测范围、定义目标网络中每个节点的负载，以及，定义每个节点的收益函数；步骤2，根据无向连通图、探测范围、每个节点的负载和收益函数，迭代选取每个节点中最大收益的位置作为启动探针，形成节点位置集合；步骤3，根据节点位置集合中每个启动探针端到端的测量结果，标记探测路径上的节点类型，生成探测结果集合，其中，探测结果集合包括正常节点集合、故障节点集合、疑似节点集合和未知节点集合；步骤4，为疑似节点集合生成新的探测路径集并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点并将新探测的故障节点加入故障节点集合，生成故障定位结果。
[0041]
本公开实施例的有益效果为：通过本公开的方案，启动探针选取方法利用探针探测范围，结合网络拓扑节点权重，计算每个探针节点的收益，迭代选取最大收益的终端节点启动所部署的探针软件并下达测量任务。根据探针故障检测结果，首先对探测路径上的节点类型进行分类，再通过自适应故障节点判定方法迭代选择最优探测路径，对疑似节点进行故障判定。该故障定位方法可以在保证探测覆盖率同时提高节点故障的定位成功率并降低故障定位成本。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0043]
图1为本公开实施例提供的一种i ptv网络故障定位方法的流程示意图；
[0044]
图2为本公开实施例提供的一种节点12所在位置探针探测范围示意图；
[0045]
图3为本公开实施例提供的一种启动节点7和节点12所在位置软探针后探测范围图；
[0046]
图4为本公开实施例提供的一种根据故障检测结果标记节点类型图；
[0047]
图5为本公开实施例提供的一种疑似节点判定图。
具体实施方式
[0048]
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0049]
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0050]
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0051]
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0052]
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0053]
本公开实施例提供一种i ptv网络故障定位方法，所述方法可以应用于电通信场景的i ptv网络故障诊断过程中。
[0054]
参见图1，为本公开实施例提供的一种i ptv网络故障定位方法的流程示意图。如图1所示，所述方法主要包括以下步骤：
[0055]
步骤1，将目标网络定义为无向连通图、定义终端节点所在位置一组探针的探测范围、定义目标网络中每个节点的负载，以及，定义每个节点的收益函数；
[0056]
进一步的，所述步骤1具体包括：
[0057]
步骤1.1，根据目标网络的拓扑结构定义无向连通图g(l，v，e)，其中，l代表最底层终端叶子结点集合，v代表图中除去终端节点的中间结点集合，e代表相邻两层节点关系路径集合；
[0058]
步骤1.2，定义终端节点i所在位置探针的探测路径dpi，并据此定义该探针的探测路径路径所经过的节点及其所关联的孤立节点之和，然后将一组探针的所有探测范围的集合的并集作为一组探针的探测范围dr；
[0059]
步骤1.3，以该节点i为根节点，其包含的叶子节点数量与网络总节点数量n的比值
作为其负载wi；
[0060]
步骤1.4，定义终端节点i的收益函数为
[0061][0062]
其中，dpi表示节点i所在位置探针的探测路径，inj表示探测路径上的孤立节点，dr表示一组探针的探测范围，分母表示探测路径的负载和。
[0063]
本方法的故障定位主要包括探针选取、故障检测、节点标记和疑似节点判定等步骤。给定一个iptv分层网络拓扑结构，即已知网络节点位置和节点之间连接方式。该方法是以降低探测负载，提高探测收益为目标，动态选取部署于终端用户机顶盒上软探针并下达探测任务。软探针将测量结果上传给服务器。服务器利用所收集的探针数据和关联信息进行分析处理和故障检测，结合网络拓扑结构对不同类型节点进行标记，然后对探测结果生成的疑似节点重新生成候选探测路径，选取合适的路径探测疑似节点判定，最终实现故障定位。
[0064]
具体实施时，定义无向连通图g(l，v，e)表示的分层网络，其中l代表最底层终端叶子结点集合，终端叶子节点部署盒软探针，v代表图中除去终端节点的中间结点集合，一般代表网络中间结点设备，e代表相邻两层节点关系路径集合，根节点一般代表探针管理平台所在的服务器位置。当网络中最底层终端节点部署探针后，探针能够沿着网络进行数据传输，从而检测路径上节点和链路的状态，同时还可以对探测路径上节点所连接的孤立节点做故障推理。
[0065]
定义终端节点i所在位置探针的探测路径dpi(detetion path)，即从探针所部署的节点i到根节点的传输路径，是分层网络路过中间结点的一个集合，且包括探针自己所部署位置的节点。
[0066]
定义终端节点i的关联孤立节点集合in(isolated node)，即节点i的探测路径dp经过节点关联的的孤立节点的集合。关联孤立节点是指唯一父节点在探测路径dpi中，且没有子结点。单个探针的探测范围定义为该探针的探测路径路径所经过的节点及其所关联的孤立节点之和。一组探针ps(probe set)它们的探测范围dr(detetion range)，即探针所有探测范围的集合的并集。
[0067][0068]
为了量化网络中每个节点负载大小，定义节点i的负载wi表示为，以该节点为根节点，其包含的叶子节点数量与网络总节点数量n的比值。其中，公式分子表示与节点j是以节点i为树根，所有子树下叶子节点数量总和。即当节点j的为节点i子树叶子节点时，cij＝1，否则cij＝0。
[0069][0070]
定义终端节点i的收益函数vi，表示网络中终端节点启动探针具有的收益，根据当前可探测节点数量和探测路径的负载和的得到，vi越高则证明该节点启动探针收益越大。
计算方法如下：其中，分子为当前节点i的探测范围内的节点，除去已在探针集的探测范围内的节点，当前节点可探测范围越大，收益越高。分母为节点i到根节点的探测路径上的节点负载和，探测路径负载和越高，则证明在该节点处启动探针收益越低。
[0071][0072]
步骤2，根据无向连通图、探测范围、每个节点的负载和收益函数，迭代选取每个节点中最大收益的位置作为启动探针，形成节点位置集合；
[0073]
在上述实施例的基础上，所述步骤2具体包括：
[0074]
步骤2.1，根据网络拓扑结构g，遍历所有中间节点，并计算中间节点负载wi。
[0075]
步骤2.2，遍历所有终端叶子节点，计算每个候选探针位置的探测路径dpi，依据这些探测路径，计算探测路径上的孤立节点inj以及探测路径负载和，得到该探针的探测范围dr，若探针到根节点路径若存在多条，取路径上节点负载和最小的路径。
[0076]
步骤2.3，算法循环预设次数，每次选取当前收益最高的位置启动探针，即算法迭代计算每个叶子节点的收益值vi并选择收益最大的节点，每选择一次探针的位置加入到启动探针位置集合ps之后，将其从静默探针集合中删除，然后重新计算剩余终端节点的收益值，直到选择探针数量与预设次数相同，得到节点位置集合。
[0077]
例如，算法输入为分层网络拓扑g，启动探针数量m，算法输出为需启动的软探针所部署节点位置集合ps。
[0078]
算法首先根据网络拓扑结构g，遍历所有中间节点，并计算中间节点负载wi。
[0079]
其次，遍历所有终端叶子节点，计算每个候选探针位置的探测路径dpi，依据这些探测路径，计算探测路径上的孤立节点inj，探测路径负载和(收益vi的分母部分)，得到该探针的探测范围dr。若探针到根节点路径若存在多条，取路径上节点负载和最小的路径。
[0080]
最后，算法循环n次，每次选取当前收益最高的位置启动探针，即算法迭代计算每个叶子节点的收益值vi并选择收益最大的节点，每选择一次探针的位置加入到启动探针位置集合中之后，需将其从静默探针集合中删除，然后重新计算剩余终端节点的收益值，直到选择探针数量为m，得到节点位置集合，例如，节点12所在位置探针探测范围如图2所示。
[0081]
步骤3，根据节点位置集合中每个启动探针端到端的测量结果，标记探测路径上的节点类型，生成探测结果集合，其中，探测结果集合包括正常节点集合、故障节点集合、疑似节点集合和未知节点集合；
[0082]
进一步的，所述步骤3具体包括：
[0083]
服务器端根据节点位置集合，激活位置处的启动探针，同时下发分布式主动检测任务，被激活启动的探针主动连接服务器进行网络性能测量和媒体质量监测，并将数据反馈至服务端，服务端对探针所反馈的信息进行分析处理，结合网络拓扑结构生成故障检测结果；
[0084]
根据故障检测结果判断每个节点的类型；
[0085]
若故障检测结果为正常，则将探测路径上的节点加入正常节点集合中；
[0086]
若故障检测结果为异常，则将探测路径上的节点加入疑似节点集合中；
[0087]
若只有单独一个的疑似节点，则判定其为故障节点并加入故障节点集合中；
[0088]
若对于无法从任何正常节点到达的疑似节点，则判定其为未知节点并加入未知节点集合中；
[0089]
若某个节点没有被任何探测路径经过，判定其为未知节点并加入未知节点集合中。
[0090]
具体实施时，启动节点7和节点12所在位置软探针后探测范围图如图3所示，服务器端可以根据所构建的节点位置集合ps，激活位置处的软探针，同时下发分布式主动检测任务，被激活启动的探针主动连接服务器进行网络性能测量和媒体质量监测，再将数据反馈至服务端。服务端对探针所反馈的信息进行分析处理，结合网络拓扑结构实现快速故障检测。
[0091]
将网络中所有节点分为正常节点集合nns，故障节点集合fns，疑似节点集合sns，未知节点集合uns。
[0092]
依据启动探针的故障检测结果，若软探针故障检测正常，将探测路径上的节点加入正常节点集合中，若软探针故障检测异常，则将探测路径上的节点加入疑似节点集合中。如果只有单独一个的疑似节点，可判断为故障节点。如果对于无法从任何正常节点到达的疑似节点，则定为未知节点。如果某个节点没有被任何探测路径经过，也定为未知节点，根据故障检测结果标记节点类型的过程如图4所示，其中，图4(a)表示节点7所在位置探针探测结果正常，节点12所在位置探针探测结果异常时，网络拓扑节点类型的标记情况；图4(b)表示节点12所在位置探针探测结果正常，节点7所在位置探针探测结果异常时，网络拓扑节点类型的标记情况。
[0093]
步骤4，为疑似节点集合生成新的探测路径集并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点并将新探测的故障节点加入故障节点集合，生成故障定位结果。
[0094]
在上述实施例的基础上，所述步骤4具体包括：
[0095]
当前疑似节点集合不为空时，遍历疑似节点集合，计算根节点到每个疑似节点的探测路径，并生成候选探测路径集，计算每条候选路径的权重w(p)；
[0096]
选择最高权重的候选路径来探测，若探测成功，则将疑似节点加入正常节点；
[0097]
若探测失败，且路径疑似节点为1，则将疑似节点判断为故障节点，若路径疑似节点不为1，则将路径末端节点改为未知节点并标记；
[0098]
若该标记节点上级节点为正常节点，则将该标记节点改为故障节点；
[0099]
每确定预设数量故障节点后，将其加入故障节点集合，并为剩余疑似节点重新生成候选探测路径并判定，输出更新后的各个节点状态，形成故障定位结果。
[0100]
进一步的，所述权重值的计算公式为
[0101][0102]
其中，s(p)代表探测路径p上疑似节点数量，e(p)代表路径p上所有链路集合，n(l)为已选择探测路径经过路径的次数。
[0103]
具体实施时，如图5所示，其中，图5(a)表示当对疑似故障节点5进行二次故障判断后，探测结果正常时，网络拓扑节点标记情况；图5(b)表示当对疑似故障节点5进行二次故
障判断后，探测结果为异常时，网络拓扑节点标记情况。该步骤尽可能地对疑似节点进行二次故障判断，网络拓扑中从服务端到疑似节点路径有多条，疑似节点有多个，因此需要从故障判定候选路径中选取最优的路径，通过二次故障判定和最优路径选取以提高故障定位成功率和降低定位成本。
[0104]
定义候选探测路径p的权重值w(p)，对于已选择的探测路径，若经过该路径次数越多，那么选择该路径的权重越低。而探测路径经过疑似节点数量越多，权重越高。计算如下公式所示。其中，s(p)代表探测路径p上疑似节点数量。e(p)代表路径p上所有链路集合，n(l)为已选择探测路径经过路径的次数。
[0105][0106]
故障节点判定方法需要实现为剩余疑似节点生成新的探测路径集dps并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点。算法输入为步骤三中节点标记结果，即正常节点集合nns，故障节点集合fns，疑似节点集合sns，未知节点集合uns，算法输出是更新后的各个集合。
[0107]
算法开始时需判定当前疑似节点集合sns的大小是否为空。若非空，算法首先遍历疑似节点集合sns，计算根节点到每个疑似节点sns的探测路径，并生成候选探测路径集dps，计算每条候选路径的权重w(p)。
[0108]
如果当前候选探测路径集为空，则将疑似节点集合中sns的节点判定为未知节点，加入uns中，同时提前结束循环，返回结果。
[0109]
否则，算法迭代的选择最高权重的候选路径来探测。若探测成功，则将疑似节点加入正常节点；若探测失败，且路径疑似节点为1，则将疑似节点判断为故障节点，若路径疑似节点不为1，则将路径末端节点改为未知节点并标记。若该标记节点上级节点为正常节点，则将该标记节点改为故障节点。
[0110]
每确定一部分故障节点，将其加入故障节点集合，并为剩余疑似节点重新生成候选探测路径。实现对疑似节点集合的判定，输出更新后的各个节点状态。最终实现故障定位，生成故障定位结果。
[0111]
本实施例提供的i ptv网络故障定位方法，通过启动探针选取方法利用探针探测范围，结合网络拓扑节点权重，计算每个探针节点的收益，迭代选取最大收益的终端节点启动所部署的探针软件并下达测量任务。根据探针故障检测结果，首先对探测路径上的节点类型进行分类，再通过自适应故障节点判定方法迭代选择最优探测路径，对疑似节点进行故障判定。该故障定位方法可以在保证探测覆盖率同时提高节点故障的定位成功率并降低故障定位成本。
[0112]
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。
[0113]
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
[0114]
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种iptv网络故障定位方法，其特征在于，包括：步骤1，将目标网络定义为无向连通图、定义终端节点所在位置一组探针的探测范围、定义目标网络中每个节点的负载，以及，定义每个节点的收益函数；步骤2，根据无向连通图、探测范围、每个节点的负载和收益函数，迭代选取每个节点中最大收益的位置作为启动探针，形成节点位置集合；步骤3，根据节点位置集合中每个启动探针端到端的测量结果，标记探测路径上的节点类型，生成探测结果集合，其中，探测结果集合包括正常节点集合、故障节点集合、疑似节点集合和未知节点集合；步骤4，为疑似节点集合生成新的探测路径集并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点并将新探测的故障节点加入故障节点集合，生成故障定位结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述步骤1具体包括：步骤1.1，根据目标网络的拓扑结构定义无向连通图g(l，v，e)，其中，l代表最底层终端叶子结点集合，v代表图中除去终端节点的中间结点集合，e代表相邻两层节点关系路径集合；步骤1.2，定义终端节点i所在位置探针的探测路径dp
i
，并据此定义该探针的探测路径路径所经过的节点及其所关联的孤立节点之和，然后将一组探针的所有探测范围的集合的并集作为一组探针的探测范围dr；步骤1.3，以该节点i为根节点，其包含的叶子节点数量与网络总节点数量n的比值作为其负载wi；步骤1.4，定义终端节点i的收益函数为其中，dp
i
表示节点i所在位置探针的探测路径，in
j
表示探测路径上的孤立节点，dr表示一组探针的探测范围，分母表示探测路径的负载和。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述步骤2具体包括：步骤2.1，根据网络拓扑结构g，遍历所有中间节点，并计算中间节点负载w
i
；步骤2.2，遍历所有终端叶子节点，计算每个候选探针位置的探测路径dp
i
，依据这些探测路径，计算探测路径上的孤立节点in
j
以及探测路径负载和，得到该探针的探测范围dr，若探针到根节点路径若存在多条，取路径上节点负载和最小的路径；步骤2.3，算法循环预设次数，每次选取当前收益最高的位置启动探针，即算法迭代计算每个叶子节点的收益值v
i
并选择收益最大的节点，每选择一次探针的位置加入到启动探针位置集合ps之后，将其从静默探针集合中删除，然后重新计算剩余终端节点的收益值，直到选择探针数量与预设次数相同，得到节点位置集合。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于,所述步骤3具体包括：服务器端根据节点位置集合，激活位置处的启动探针，同时下发分布式主动检测任务，被激活启动的探针主动连接服务器进行网络性能测量和媒体质量监测，并将数据反馈至服
务端，服务端对探针所反馈的信息进行分析处理，结合网络拓扑结构生成故障检测结果；根据故障检测结果判断每个节点的类型；若故障检测结果为正常，则将探测路径上的节点加入正常节点集合中；若故障检测结果为异常，则将探测路径上的节点加入疑似节点集合中；若只有单独一个的疑似节点，则判定其为故障节点并加入故障节点集合中；若对于无法从任何正常节点到达的疑似节点，则判定其为未知节点并加入未知节点集合中；若某个节点没有被任何探测路径经过，判定其为未知节点并加入未知节点集合中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述步骤4具体包括：当前疑似节点集合不为空时，遍历疑似节点集合，计算根节点到每个疑似节点的探测路径，并生成候选探测路径集，计算每条候选路径的权重w(p)；选择最高权重的候选路径来探测，若探测成功，则将疑似节点加入正常节点；若探测失败，且路径疑似节点为1，则将疑似节点判断为故障节点，若路径疑似节点不为1，则将路径末端节点改为未知节点并标记；若该标记节点上级节点为正常节点，则将该标记节点改为故障节点；每确定预设数量故障节点后，将其加入故障节点集合，并为剩余疑似节点重新生成候选探测路径并判定，输出更新后的各个节点状态，形成故障定位结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于,所述权重值的计算公式为其中，s(p)代表探测路径p上疑似节点数量，e(p)代表路径p上所有链路集合，n(l)为已选择探测路径经过路径的次数。

技术总结
本公开实施例中提供了一种IPTV网络故障定位方法，属于电通信技术领域，具体包括：将目标网络定义为无向连通图、定义终端节点所在位置一组探针的探测范围、定义目标网络中每个节点的负载，以及，定义每个节点的收益函数；迭代选取每个节点中最大收益的位置作为启动探针，形成节点位置集合；根据节点位置集合中每个启动探针端到端的测量结果，标记探测路径上的节点类型，生成探测结果集合；为疑似节点集合生成新的探测路径集并选择合适的探测路径，直到探测路径集为空或判定完所有疑似节点并将新探测的故障节点加入故障节点集合，生成故障定位结果。通过本公开的方案，提高了探测覆盖率、节点故障的定位成功率并降低故障定位成本。节点故障的定位成功率并降低故障定位成本。节点故障的定位成功率并降低故障定位成本。


技术研发人员：盛羽 罗子迪
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/28