故障监测方法、装置、设备和存储介质与流程

本技术涉及计算机网络，特别是涉及一种故障监测方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、随着计算机网络技术的发展，交换机、路由器、网元等网络设备在数据中心网络中，通过stp（spanning tree protocol，生成树协议）构建属性拓扑结构，实现网络设备的数据转发、业务接入、汇聚核心业务承载等功能。但网络设备由于用户二层vlan的配置错误、互联设备漏启用stp或者物理链路故障，容易出现单向通信的故障，因此需要对网络设备进行故障监测。

2、传统技术中，通过运维人员手动测试的方式，对数据中心内的每两个网络设备进行连通性测试，实现网络设备的故障监测。例如，针对交换机a、交换机b和交换机c，运维人员通过控制交换机a向交换机b执行ping操作，并控制交换机b向交换机a执行ping操作，实现交换机a和交换机b之间的双向连通性测试；同理，运维人员还需要对交换机a、交换机c之间，以及交换机b、交换机c之间的双向连通性测试，最终确定各组交换机之间的通信状态是否为故障状态，实现网络设备的故障监测。

3、然而，目前的传统技术中，由于网络设备的故障监测是基于人为手动操作实现的，导致网络设备故障监测的效率较差。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种故障监测方法、装置、设备和存储介质。

2、第一方面，本技术提供了一种故障监测方法，所述方法应用于网络环境中的第一网络设备，包括：

3、在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文；所述第一网络设备的通信优先级高于所述第二网络设备；

4、根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果；

5、基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

6、在其中一个实施例中，所述在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文，包括：

7、基于目标协议生成第一报文，在所述第一网络设备与第二网络设备的通信过程中，将所述第一报文发送至所述网络环境中的任一第二网络设备；所述目标协议为生成树协议；

8、接收预设时间窗口内所述第二网络设备反馈的第二报文。

9、在其中一个实施例中，所述预设优先级策略包括多个目标参数和各所述目标参数对应的参数层级；所述根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果，包括：

10、按照各所述目标参数对应的参数层级，对所述第一报文中的目标参数和所述第二报文中的目标参数进行逐层级对比，并基于各所述目标参数的对比结果得到所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果。

11、在其中一个实施例中，所述目标参数对应的参数层级依次为根桥身份标识号、根路径开销、指定桥身份标识号、指定接口身份标识号和接收接口身份标识号。

12、在其中一个实施例中，所述基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障，包括：

13、在预设时间窗口内多次报文交互中，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，确定连续接收到所述第二报文的目标报文数量；

14、基于目标协议和故障判定规则，若所述目标报文数量大于预设阈值，确定所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，并确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

15、在其中一个实施例中，所述基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障之后，所述方法还包括：

16、基于预设故障设置机制，阻塞所述第一网络设备中目标接口的数据转发功能；所述目标接口为所述第一网络设备中与所述第二网络设备进行通信的接口；

17、将所述目标接口的协议状态设置为故障状态，并记录故障原因为单向通信故障。

18、第二方面，本技术提供了一种故障监测方法，所述方法应用于网络环境中的第二网络设备，包括：

19、基于目标协议生成初始报文，并监听第一网络设备对应的接收接口；

20、若基于所述接收接口未接收到第一报文，根据第二报文构建机制和所述初始报文构建第二报文；

21、若基于所述接收接口接收到第一报文，根据预设优先级策略和第二报文构建机制，以及所述第一报文或所述初始报文构建第二报文；

22、将所述第二报文反馈至所述第一网络设备；所述第二报文用于在所述第一网络设备中，基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

23、在其中一个实施例中，所述若基于所述接收接口接收到第一报文，根据预设优先级策略和第二报文构建机制，以及所述第一报文或所述初始报文构建第二报文，包括：

24、根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述初始报文之间的优先级结果；

25、若所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述初始报文的优先级，将所述初始报文的报文内容替换为所述第一报文的报文内容，得到第二报文，并将所述第二报文反馈至所述第一网络设备；

26、若所述优先级结果为所述初始报文的优先级高于所述第一报文的优先级，将所述初始报文作为第二报文反馈至所述第一网络设备。

27、第三方面，本技术还提供了一种故障监测装置，所述装置应用于网络环境中的第一网络设备，包括：

28、收发模块，用于在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文；所述第一网络设备的通信优先级高于所述第二网络设备；

29、确定模块，用于根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果；

30、故障识别模块，用于基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

31、在其中一个实施例中，所述收发模块具体用于基于目标协议生成第一报文，在所述第一网络设备与第二网络设备的通信过程中，将所述第一报文发送至所述网络环境中的任一第二网络设备；所述目标协议为生成树协议；

32、接收预设时间窗口内所述第二网络设备反馈的第二报文。

33、在其中一个实施例中，所述预设优先级策略包括多个目标参数和各所述目标参数对应的参数层级；所述确定模块具体用于按照各所述目标参数对应的参数层级，对所述第一报文中的目标参数和所述第二报文中的目标参数进行逐层级对比，并基于各所述目标参数的对比结果得到所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果。

34、在其中一个实施例中，所述目标参数对应的参数层级依次为根桥身份标识号、根路径开销、指定桥身份标识号、指定接口身份标识号和接收接口身份标识号。

35、在其中一个实施例中，所述故障识别模块具体用于在预设时间窗口内多次报文交互中，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，确定连续接收到所述第二报文的目标报文数量；

36、基于目标协议和故障判定规则，若所述目标报文数量大于预设阈值，确定所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，并确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

37、在其中一个实施例中，所述装置还包括：

38、阻塞模块，具体用于基于预设故障设置机制，阻塞所述第一网络设备中目标接口的数据转发功能；所述目标接口为所述第一网络设备中与所述第二网络设备进行通信的接口；

39、状态设置模块，用于将所述目标接口的协议状态设置为故障状态，并记录故障原因为单向通信故障。

40、第四方面，本技术还提供了一种故障监测装置，所述装置应用于网络环境中的第二网络设备，包括：

41、监听模块，用于基于目标协议生成初始报文，并监听第一网络设备对应的接收接口；

42、第一构建模块，用于若基于所述接收接口未接收到第一报文，根据第二报文构建机制和所述初始报文构建第二报文；

43、第二构建模块，用于若基于所述接收接口接收到第一报文，根据预设优先级策略和第二报文构建机制，以及所述第一报文或所述初始报文构建第二报文；

44、反馈模块，用于将所述第二报文反馈至所述第一网络设备；所述第二报文用于在所述第一网络设备中，基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

45、在其中一个实施例中，所述第二构建模块具体用于根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述初始报文之间的优先级结果；

46、若所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述初始报文的优先级，将所述初始报文的报文内容替换为所述第一报文的报文内容，得到第二报文，并将所述第二报文反馈至所述第一网络设备；

47、若所述优先级结果为所述初始报文的优先级高于所述第一报文的优先级，将所述初始报文作为第二报文反馈至所述第一网络设备。

48、第五方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

49、在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文；所述第一网络设备的通信优先级高于所述第二网络设备；

50、根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果；

51、基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

52、第六方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

53、在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文；所述第一网络设备的通信优先级高于所述第二网络设备；

54、根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果；

55、基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

56、第七方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

57、在所述第一网络设备与任一第二网络设备的通信过程中，向所述第二网络设备发送第一报文，并接收所述第二网络设备针对所述第一报文反馈的第二报文；所述第一网络设备的通信优先级高于所述第二网络设备；

58、根据预设优先级策略确定所述第一报文和所述第二报文之间的优先级结果；

59、基于目标协议和故障判定规则，若多次报文交互中的所述优先级结果为所述第一报文的优先级高于所述第二报文，且所述第二报文的数据特征满足预设特征条件，确定所述第一网络设备与所述第二网络设备之间存在故障。

60、上述故障监测方法、装置、设备和存储介质中，在第一网络设备基于目标协议与第二网络设备进行通信的过程中，在网络通路正常时，第一网络设备发出高优先级的第一报文后，第二网络设备会反馈与第一报文相同优先级的第二报文，所以，在第一网络设备接收到第二网络设备反馈的第二报文后，通过获取预设时间窗口内第二网络设备响应于第一报文反馈的第二报文，并对比预设时间窗口内的第二报文与第一二报文的优先级结果，能够在优先级结果为预设时间窗口内优先级低于所述第一报文的所述第二报文的数据特征满足预设特征条件时，捕捉到第一网络设备持续接收低优先级第二报文的通信状态。此时，该通信状态说明当前第二网络设备由于无法接收到第一网络设备的第一报文，反馈的第二报文的优先级低于第一报文的优先级，进而能够确定第一网络设备与第二网络设备存在单向通信的故障，并通过预设故障设置机制将第一网络设备与第二网络设备之间的通信状态确定为故障状态，避免了故障监测中繁琐的人为操作，从而提升故障监测的效率。