根因确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本技术属于环境监控，尤其涉及一种根因确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着数据中心、通信机房及其他基础设施机房的规模不断扩大，机房中部署的动力设备和环境调节设备日益增多。动力设备和环境调节设备的运行状态直接影响机房内业务设备的安全、稳定运行，因此，通常采用动环监控系统（即动力环境监控系统）对机房中的设备及环境进行集中监测，以在设备运行异常或环境数据异常时，生成相应的告警信息。

2、然而，由于机房中的不同设备之间存在供电、控制或者运行依赖关系，一项设备异常可能引起其他设备的运行状态变化，进而在较短时间内产生多条告警。在告警数量较多的情况下，最初发生的异常告警和后续产生的关联告警相互混杂，容易形成告警风暴，导致运维人员难以从多条告警中准确识别引起其他告警的根因告警，进而导致故障长时间无法修复，甚至可能造成故障扩散。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供了一种根因确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够提高根因定位的效率和准确性。

2、本技术实施例的第一方面提供了一种根因确定方法，该方法包括：

3、获取告警事件和历史告警因果图，根据告警事件和历史告警因果图生成当前告警因果图；其中，当前告警因果图包括与告警事件对应的多个当前告警节点以及多个当前告警节点中的各当前告警节点之间的因果边，各因果边具有对应的因果传递方向、时滞窗口和关联强度；

4、根据各当前告警节点在当前告警因果图中的有向可达关系，以及各当前告警节点之间的触发时间间隔与对应因果边的时滞窗口之间的匹配关系，确定各候选根因节点和各候选根因节点对应的下游告警节点；

5、根据各候选根因节点至对应下游告警节点的因果路径所对应的关联强度，从各候选根因节点中确定目标根因节点，并输出目标根因节点对应的告警信息。

6、在本技术实施例中，以上一轮形成的告警因果图作为历史告警因果图，并利用本轮告警事件和历史告警因果图生成当前告警因果图，使因果关系能够随告警状态变化而更新，再通过有向可达关系和时滞窗口共同校验告警传播路径，并结合因果路径的关联强度确定目标根因节点，可以减少仅依赖告警先后顺序或者静态关联关系产生的误判，提高根因定位的效率和准确性。

7、在一种可能的实施方式中，根据各候选根因节点至对应下游告警节点的因果路径所对应的关联强度，从各候选根因节点中确定目标根因节点，并输出目标根因节点对应的告警信息，包括：

8、根据关联强度确定各候选根因节点的根因置信度，根据各根因置信度从各候选根因节点中确定目标根因节点；

9、根据目标根因节点至目标根因节点对应的下游告警节点的因果路径，确定目标因果链；目标因果链包括目标根因节点、下游告警节点以及连接目标根因节点和下游告警节点的因果边；目标因果链按照其中各因果边的因果传递方向显示；

10、根据目标因果链输出告警信息；告警信息包括目标根因节点对应的根因告警信息、目标根因节点的根因置信度和目标因果链中的至少一个。

11、在该实施方式中，通过根据因果路径的关联强度确定候选根因节点的根因置信度，并输出目标根因节点对应的根因告警信息、根因置信度或者按照因果传递方向显示的目标因果链，解决仅输出根因节点而难以判断结果可信程度及告警传播依据的问题，使根因确定结果更加直观且可追溯。

12、在一种可能的实施方式中，根据告警事件和历史告警因果图生成当前告警因果图包括：

13、根据告警事件对应的多个当前告警节点在对应时滞窗口内的触发情况，更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的条件概率；

14、获取节点物理拓扑关系，根据节点物理拓扑关系，构建用于表征告警节点之间的拓扑先验关系的目标先验矩阵；

15、根据各当前告警节点对应的告警类型，确定各当前告警节点对应的因果检验滞后阶数；

16、在目标先验矩阵的约束下，按照因果检验滞后阶数对历史告警事件执行因果关系检验，根据因果关系检验结果更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的因果边以及各因果边的因果传递方向；

17、根据节点物理拓扑关系和历史告警事件的共现情况，更新各因果边的关联强度；

18、根据更新后的关联强度、更新后的条件概率和相应当前告警节点的历史发生概率，确定各因果边的因果强度，根据因果强度更新历史告警因果图中的因果边，生成当前告警因果图。

19、在该实施方式中，通过在历史告警因果图的基础上，利用本轮告警事件更新条件概率，并结合节点物理拓扑关系、因果关系检验、关联强度和因果强度更新因果边以生成当前告警因果图，解决固定告警因果图难以及时适应当前告警模式变化的问题，同时保持前后轮次之间的因果关系连续性。

20、在一种可能的实施方式中，根据节点物理拓扑关系，构建用于表征告警节点之间的拓扑先验关系的目标先验矩阵，包括：

21、根据节点供电方向，构建用于表征对应告警节点之间能量传递关系的能量流邻接矩阵；

22、根据节点信号采集链路和节点信号控制链路，构建用于表征对应告警节点之间信号传递关系的信号流邻接矩阵；

23、根据节点依赖关系，构建用于表征对应告警节点之间控制传递关系的控制流邻接矩阵；

24、按照各邻接矩阵对应的融合权重，对能量流邻接矩阵、信号流邻接矩阵和控制流邻接矩阵进行融合，得到目标先验矩阵。

25、在该实施方式中，通过融合能量流、信号流和控制流邻接矩阵，能够更加全面地表征告警节点之间的拓扑先验关系。

26、在一种可能的实施方式中，在目标先验矩阵的约束下，按照因果检验滞后阶数对历史告警事件执行因果关系检验，根据因果关系检验结果更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的因果边以及各因果边的因果传递方向，包括：

27、根据目标先验矩阵，在第一告警节点与第二告警节点之间确定拓扑先验关系支持的待检验方向；第一告警节点与第二告警节点为当前告警节点中任一存在物理拓扑连接关系的两个节点；

28、获取目标先验矩阵中与待检验方向对应的矩阵元素；

29、根据矩阵元素调整因果关系检验的判别条件；

30、按照因果检验滞后阶数，对第一告警节点和第二告警节点对应的历史告警事件执行因果关系检验，得到因果关系检验结果；

31、根据因果关系检验结果和调整后的判别条件，生成因果传递方向与待检验方向一致的因果边，以更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的因果边以及各因果边的因果传递方向。

32、在该实施方式中，通过目标先验矩阵约束因果关系检验的方向和判别条件，能够减少不符合物理拓扑关系的伪因果边。

33、在一种可能的实施方式中，根据告警事件对应的多个当前告警节点在对应时滞窗口内的触发情况，更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的条件概率，包括：

34、统计告警事件中第一告警节点对应的告警事件的触发次数，以及在第一告警节点对应的告警事件触发后的预设时滞窗口内，第二告警节点对应的告警事件被触发的次数；

35、根据统计得到的触发次数，确定在第一告警节点对应的告警事件触发的条件下，第二告警节点对应的告警事件被触发的本轮条件概率；

36、获取历史告警因果图中第一告警节点和第二告警节点之间的更新前条件概率；

37、根据更新前条件概率、本轮条件概率和预设更新步长，更新历史告警因果图中第一告警节点和第二告警节点之间的条件概率。

38、在该实施方式中，通过统计第一告警节点触发后预设时滞窗口内第二告警节点被触发的次数以确定本轮条件概率，并根据更新前条件概率、本轮条件概率和预设更新步长进行更新，解决历史条件概率不能及时反映近期告警触发关系以及单轮告警波动容易导致条件概率突变的问题，使条件概率能够平稳地适应告警模式变化。

39、在一种可能的实施方式中，根据节点物理拓扑关系和历史告警事件的共现情况，更新各因果边的关联强度，包括：

40、根据因果边连接的两个告警节点对应的物理空间参数，确定两个告警节点之间的物理邻近度；

41、根据两个告警节点对应设备之间的拓扑连接关系，确定两个告警节点之间的拓扑连接强度；

42、根据两个告警节点对应的历史告警事件的共现情况，确定两个告警节点之间的历史共现强度；

43、对物理邻近度、拓扑连接强度和历史共现强度进行加权处理，得到因果边的关联强度。

44、在该实施方式中，通过融合物理邻近度、拓扑连接强度和历史共现强度，能够提高因果边关联强度的物理合理性和可解释性。

45、在一种可能的实施方式中，根据更新后的关联强度、更新后的条件概率和相应当前告警节点的历史发生概率，确定各因果边的因果强度，根据因果强度更新历史告警因果图中的因果边，包括：

46、根据因果边的因果传递方向，将因果边指向的告警节点确定为下游告警节点，并将因果边连接的另一告警节点确定为上游告警节点；

47、获取在上游告警节点对应的历史告警事件触发的条件下，下游告警节点对应的历史告警事件被触发的更新后的条件概率，以及下游告警节点对应的历史告警事件的历史发生概率；

48、根据因果边的关联强度、更新后的条件概率与历史发生概率之间的差异以及历史发生概率，确定因果边的因果强度；

49、根据因果强度和边筛选阈值，更新历史告警因果图中各当前告警节点之间的因果边。

50、在该实施方式中，通过因果强度和边筛选阈值筛选因果边，能够滤除因果关联较弱的边，提高当前告警因果图的可靠性。

51、在一种可能的实施方式中，根据关联强度确定各候选根因节点的根因置信度，包括：

52、确定各候选根因节点的先验发生概率；

53、确定在各候选根因节点对应的告警事件触发的条件下，对应下游告警节点的告警事件在相应时滞窗口内被触发的条件概率；

54、根据各候选根因节点的先验发生概率、对应下游告警节点的条件概率以及相应因果路径中各因果边的关联强度，确定各候选根因节点的根因概率；

55、对各候选根因节点的根因概率进行归一化处理，得到各候选根因节点的根因置信度。

56、在该实施方式中，通过综合候选根因节点的先验发生概率、下游告警节点的条件概率和因果路径的关联强度，能够更加全面地评价候选根因节点的可信程度。

57、在一种可能的实施方式中，根据各根因置信度从各候选根因节点中确定目标根因节点，包括：

58、对于各候选根因节点，在相应候选根因节点处于未激活状态且相应根因置信度达到第一置信度阈值的情况下，将相应候选根因节点切换至根因激活状态；

59、在相应候选根因节点处于根因激活状态、相应根因置信度达到第二置信度阈值且处于根因激活状态的持续时间达到最小驻留时间的情况下，保持相应候选根因节点的根因激活状态；

60、在相应候选根因节点处于根因激活状态且相应根因置信度低于第二置信度阈值的情况下，撤销相应候选根因节点的根因激活状态；

61、将处于根因激活状态的候选根因节点确定为目标根因节点；

62、其中，第一置信度阈值大于第二置信度阈值。

63、在该实施方式中，通过双置信度阈值和最小驻留时间控制根因激活状态，能够减少根因置信度短时波动引起的根因输出震荡。

64、在一种可能的实施方式中，在多个候选根因节点的根因置信度均达到第一置信度阈值的情况下，将处于根因激活状态的候选根因节点确定为目标根因节点，包括：

65、根据多个候选根因节点的根因置信度以及各候选根因节点对应的下游告警节点数量，从多个候选根因节点中选择候选根因节点；

66、在所选择的候选根因节点不同于当前处于根因激活状态的候选根因节点，且二者的根因置信度差值小于切换裕量的情况下，继续将当前处于根因激活状态的候选根因节点确定为目标根因节点；

67、在根因置信度差值达到切换裕量的情况下，将所选择的候选根因节点确定为目标根因节点。

68、在该实施方式中，通过结合根因置信度、下游告警节点数量和切换裕量选择目标根因节点，能够避免相近候选根因之间的频繁切换。

69、本技术实施例的第二方面提供了一种根因确定装置，该装置包括：

70、获取模块，用于获取告警事件和历史告警因果图，根据告警事件和历史告警因果图生成当前告警因果图；其中，当前告警因果图包括与告警事件对应的多个当前告警节点以及多个当前告警节点中的各当前告警节点之间的因果边，各因果边具有对应的因果传递方向、时滞窗口和关联强度；

71、候选确定模块，用于根据各当前告警节点在当前告警因果图中的有向可达关系，以及各当前告警节点之间的触发时间间隔与对应因果边的时滞窗口之间的匹配关系，确定各候选根因节点和各候选根因节点对应的下游告警节点；

72、根因确定模块，用于根据各候选根因节点至对应下游告警节点的因果路径所对应的关联强度，从各候选根因节点中确定目标根因节点，并输出目标根因节点对应的告警信息。

73、本技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面任一实施方式的方法。

74、本技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面任一实施方式的方法。

75、本技术实施例的第五方面，提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行如上述第一方面任一实施方式的方法。

76、上述第二方面至第五方面的有益效果均可以参考上述第一方面的有益效果，本技术在此不再赘述。