一种基于批量告警还原二级分光器拓扑的算法的制作方法

1.本发明涉及光纤网络技术领域，具体是涉及一种基于批量告警还原二级分光器拓扑的算法。


背景技术：

2.随着运营商有线宽带业务量日益扩大，网络规模越来越大，所管理的pon网络设备越来越多，近年来家庭宽带用户量持续不断增长。由于网络拓扑资源数据线路的准确性，业务开通记录的资源信息与实际现网资源信息不一致，直接影响业务开通效率和故障定位，其中一级分光器和二级分光器是无源设备，网络业务资源数据涉及的olt和onu对应的一级分光器、二级分光器的关联关系，缺乏自动化更新手段，数据准确性得不到保障，在进行故障定位时无法提供准确的拓扑辅助信息。目前仍需要维护人员到达现场去清理，效率低，耗时长，同时维护成本高。
3.目前现有技术，通过手机app现场清查和专业仪器现场清查，可以在一定程度上解决用户资源线路关系准确的问题，但都存在耗时长、人工成本高，数据验证性困难等问题，从而造成这类工具推广很难，应用案例少，具体缺陷分析如下：
4.1、手机app和专线仪器清查：都需要通过拔插尾纤的方式，存在用户业务中断隐患。
5.2、人工现场处理低效：通过人工现场处理会造成效率低、耗时长、投入资源清查成本高。
6.实现快速、准确的还原分光器拓扑是实际使用的迫切需要。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于实时接收全量olt、pon口、onu的告警数据，配置告警影响接收规则，建立告警级别的影响传递的规则，进行告警分组，通过网络聚类算法和分光器拓扑还原算法，实现pon网络分光器拓扑还原。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种基于批量告警还原二级分光器拓扑的算法，其特征在于，包括以下步骤：
10.步骤1)、实时接收全量olt、pon口、onu的告警数据，设置告警数据接口接入；
11.步骤2)、配置告警影响接收规则，建立告警级别的影响传递的规则，进行告警分组；
12.步骤3)、组合步骤2)的告警数据，通过网络聚类算法，记录判断分光器拓扑onu分组数据管理，并不断推演提高分光器拓扑图精确度，实现分光器拓扑还原算法，实现pon网络分光器拓扑还原。
13.所述的步骤1)接收全量告警数据包括如下:
14.通过对告警数据来源类型，数据源库url、库用户名、库密码，连接参数进行管理配置，通过jdbc连接方式定时同步相关告警数据源。
15.所述的步骤2)接收全量告警数据按如下步骤进行接收、传递、分组:
16.告警数据过滤
→
数据预处理
→
字段映射
→
告警关联绑定
→
告警记录管理。
17.所述步骤具体还包括如下:
18.(1)告警接口处理：通过socket接口实现可配接口字段映射类型，接口ip及地址配置，将实时告警数据与实时性能数据按告警唯一编号识别生成告警源；
19.(2)数据预处理：全部的告警源数据采用规则各标识为一类告警源名称，对告警源名称配置唯一的告警接收规则，对文件流相关源对应规则转换字段属性；
20.(3)告警接收规则：按业务需求把符合规则的接收数据写入事件源表；
21.告警接收类型规则包括：
22.告警类型：onu产生告警的类型，如同一pon下挂的多个onu在相近时间内产生掉线告警，则在这一同告警最早的告警时间段及最后一个onu告警中的数据作为需要处理的告警数据。
23.告警严重度：对于onu类型严重度1，2类的告警作为需要处理的告警数据。
24.告警来源：对各类接口按告警源的接口类型进行区别，如restful,socket等需要处理的告警数据。
25.(4)数据过滤：对事件源的数据进行mq订阅，通过对数据源的相关类型，标题，来源等进行数据过滤；
26.(5)告警数据预处理：对特定数据进行合并，计算，截取，采用公式或脚本计算的方式，进行告警数据的预处理，生成相关性能；
27.告警时间：对于产生告警的时间点，作为聚类算法的关键时间点t0,告警关闭时间t1,告警经历时间tp＝t1
‑
t0。对t0时间进行近似开始时间聚类分类，对tp进行同组的相似性确认。
28.onu性能数据：包括onu接收光功率、onu测距数据。对onu接收光功率聚类记录初始分类，光功率抖动时进行分类分组更新。对onu测距数据进行聚类网格计算，对通过光功率分组的进行加权分析，相似值向量接近的推演一类分组，多次计算后不断改进分组的正确性。
29.(6)字段映射：对预处理后的告警数据按告警表属性与事件源的表属性关系进行关联，相关值写入配置字段中，进行字段映射；
30.(7)告警关联绑定：对告警数据节点属性进行cmdb配置数据源绑定，全局识别告警对象；
31.(7)告警表：将以上流程处理后的数据保存至告警表；
32.(8)告警分析：选取过滤、关联、合并相关光路相关的告警和onu，pon，olt对象告警数据，分析同时段批量中断信息。
33.所述(2)告警接收规则包括:
34.当下挂只有1个onu同时告警，pon口不受影响告警：正常；
35.当下挂onu 2
‑
5个同时告警，pon口受影响告警：受影响告警；
36.当下挂onu大于6同时告警，pon口受不可用告警：不可用告警。
37.所述的分光器拓扑还原推演包括：
38.a通过数据中，取得olt,pon与onu
‑
sn的对应关系；
39.b监控每4个一组ont opm值，光通道损耗约20
‑
25db，则初次判断为1：64的总分光比的拓扑；
40.c按初次判断的默认拓扑为1：64一级分光，然后按之前发生同一个pon的批量onu下线告警，记录可能概率及拓扑，按组计算，并计算完当前分光器的所有onu；
41.d通过长期告警分析推算，不断迭代修正onu分组及拓扑连接关系。
42.所述步骤1)接收告警数据来源:
43.11)使用restful微服务接口实时接收厂家网管推送的告警流数据、
44.12)使用自开发程序实现由厂家的cobra接口定时取出相关的告警数据、
45.13)使用定制的socket接口接收相关第三方监控或其他系统的告警数据。
46.综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
47.通过实时接收全量olt、pon口、onu的告警数据，配置告警影响接收规则，建立告警级别的影响传递的规则，进行告警分组，通过网络聚类算法和分光器拓扑还原算法，即记录onu同组的故障记录信息及onu上下线的记录，长期分析不断重复分析的概率确认，实现一级分光器下两级分光的可能的拓扑连接结构分析，实现不用通过分光器现场的清查与插拔尾纤，可以推断两级分光器拓扑结构的目的。因此，脱离维护人员去现场，不用插拔尾纤的方法进行处理。
48.对还原分光器拓扑的过程进行了改进优化：先通过可配置化的告警接口与预处理流程进行影响拓扑的告警源数据与类型进行数据清洗，去掉影响汇聚算法结果的原始数据，然后通过原始onu对应的光功率数据、距离数据进行聚类算法进行分光器拓扑的推演，再通过批量告警进行迭代数据分析修正onu分组及拓扑连接关系，并通过批量onu掉线对pon口的告警影响规则加权计算影响关系推演及确定拓扑连接关系。
49.为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
50.图1为本发明的步骤2)流程图；
51.图2为本发明的分光器拓扑还原推演步骤b其拓扑可能出现的两种示意图；
52.图3为本发明分光器拓扑还原推演步骤d分组及拓扑连接关系；
53.图4为本发明获取的onu列表连接示意图；
54.图5为本发明进行批量告警分析后获取的onu列表显示参考图；
55.图6为本发明进行再重复告警分析后获取的onu列表显参考图。
具体实施方式
56.下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
57.一种基于批量告警还原二级分光器拓扑的算法，其特征在于，包括以下步骤：
58.步骤1)、实时接收全量olt、pon口、onu的告警数据，设置告警数据接口接入；
59.步骤2)、配置告警影响接收规则，建立告警级别的影响传递的规则，进行告警分组；
60.步骤3)、组合步骤2)的告警数据，通过网络聚类算法，记录判断分光器拓扑onu分
组数据，并不断推演提高分光器拓扑图精确度，实现分光器拓扑还原算法，实现pon网络分光器拓扑还原。
61.所述的步骤1)接收全量告警数据包括如下:
62.通过对告警数据来源类型，数据源库url、库用户名、库密码，连接参数进行管理配置，通过jdbc连接方式定时同步相关告警数据源。
63.所述的步骤2)接收全量告警数据按如下步骤进行接收、传递、分组:
64.告警数据过滤
→
数据预处理
→
字段映射
→
告警关联绑定
→
告警记录管理。
65.其步骤流程可参考图1
66.所述步骤具体还包括如下:
67.(1)告警接口处理：通过socket接口实现可配接口字段映射类型，接口ip及地址配置，将实时告警数据与实时性能数据按告警唯一编号识别生成告警源；
68.(2)数据预处理：全部的告警源数据采用规则各标识为一类告警源名称，对告警源名称配置唯一的告警接收规则，对文件流相关源对应规则转换字段属性；
69.(3)告警接收规则：符合规则的接收数据进行告警接收程序写入事件源；
70.(4)数据过滤：对事件源的数据进行mq订阅，通过对相关类型，标题，来源等进行所需数据的过滤；告警数据预处理：对特定数据进行合并，计算，截取，公式或脚本计算的方式，进行告警数据的预处理，生成相关性能；
71.(5)字段映射：对预处理后的数据按告警表属性与事件源的表属性进行关系相连，相关值写及配置的字段，进行字段映射；
72.(6)告警关联绑定：对告警数据节点属性进行cmdb数据源绑定，全局识别告警对象；
73.(7)告警表：将以上流程处理后的数据保存至告警表；
74.(8)告警分析：选取过滤、关联、合并相关光路相关的告警和onu，pon，olt对象告警数据，分析同时段批量中断信息。
75.所述(2)告警接收规则包括:
76.当下挂只有1个onu同时告警，pon口不受影响告警：正常；
77.当下挂onu 2
‑
5个同时告警，pon口受影响告警：受影响告警；
78.当下挂onu大于6同时告警，pon口受不可用告警：不可用告警。
79.所述的分光器拓扑还原推演包括：
80.a通过olt,pon与onu
‑
sn的对应关系；
81.b监控每4个一组ont opm值，光通道损耗约20
‑
25db，则初次判断为1：64的总分光比的拓扑；
82.其拓扑可能如图2所示。
83.c按初次判断的默认拓扑为1：64一级分光，然后按之前发生同一个pon的批量onu下线告警，记录可能概率及拓扑，按组计算，并计算完当前分光器的所有onu；
84.可能告警情况一，推测两个ont同时挂在2级分光器下，确认变化的ont属于同一个2级分光器，概率～90％，或不确认是否挂在同一个2级分光器下，概率～10％；
85.可能光通道损耗变化情况二，确认变化的ont属于同一个2级分光器，概率～90％，或不确认是否挂在同一个2级分光器下，概率～10％；
86.d通过长期告警分析推算，不断迭代修正onu分组及拓扑连接关系，如图3所示。
87.所述步骤1)接收告警数据来源:
88.11)使用restful微服务接口实时接收厂家网管推送的告警流数据、
89.12)使用自开发程序实现由厂家的cobra接口定时取出相关的告警数据、
90.13)使用定制的socket接口接收相关第三方监控或其他系统的告警数据。
91.再具体举例如下:
92.第一步：告警数据来源：包括olt脱管、pon口宕、onu批量下线等告警信息、用户下线信息，如下；
93.[0094][0095]
1)告警数据规则解析：
[0096]
a厂家：
[0097]
告警信息:msgtype:0,timestamp:1598461259,bodylen:882,body{"alarmseq":107247672,"alarmtitle":"gpon ont掉电(dgi)","alarmstatus":1,"alarmtype":"qualityofservicealarm","origseverity":3,"eventtime":"2020
‑
08
‑
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‑
hw
‑
ma5680t(青山08a/传输
‑
无)","netype":"olt","objectuid":"4201hwcsfonue31a91da0d235bdf","objectname":"ems；wh
‑
u2000
‑2‑
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‑
ftth
‑
hw
‑
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‑‑
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[0098]
字段匹配规则映射：
[0099]
eventtime：告警时间
[0100]
alarmtitle：告警类型
[0101]
oltip：olt管理ip地址
[0102]
locationinfo：信息告警信息
[0103]
槽＝板块槽位
[0104]
端口＝端口信息
[0105]
onuid＝onu在olt上的注册id
[0106]
b厂家：
[0107]
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‑
08
‑
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‑
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zx
‑
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zte
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[0108]
trail:；vendoralarmid:35273","holdertype":"gtgh","alarmcheck":"null","layer":1}
[0109]
字段匹配规则映射：
[0110]
eventtime：告警时间
[0111]
alarmtitle：告警类型
[0112]
nename：地市/区县/设备名称
[0113]
locationinfo：告警信息
[0114]
an_slot＝槽
[0115]
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[0116]
an_onu＝onu编号
[0117]
c厂家：
[0118]
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‑
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‑
27 11:00:05告警信息:msgtype:0,timestamp:1598497206,bodylen:851,body{"alarmseq":11180380,"alarmtitle":"link_loss","alarmstatus":1,"alarmtype":"communicationsalarm","origseverity":2,"eventtime":"2020
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‑
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‑
olt060
‑
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‑
an5516
‑
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‑
01系统","objectuid":"4202fhcs1onu0002f17080028","objectname":"xxxxgpon01007
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‑
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‑
auto","objecttype":"onu","locationinfo":"ne＝55,rack＝1,shelf＝1,slot＝17,pon＝8,onu＝28","addinfo":"oltip＝172.16.1.18,type＝hg260,mac＝fhtt58b7dbda,loid＝,addinfo＝","holdertype":"hg260","alarmcheck":"","layer":0}
[0119]
字段匹配规则映射：
[0120]
eventtime：告警时间
[0121]
alarmtitle：告警类型
[0122]
locationinfo：告警信息
[0123]
slot＝槽
[0124]
pon＝端口
[0125]
onu＝onu编号
[0126]
oltip＝olt设备地址
[0127]
第二步：配置告警影响接收规则：
[0128]
告警影响规则预配：a)当下挂只有1个onu同时告警，pon口不受影响告警：正常；b)当下挂onu 2
‑
5个同时告警，pon口受影响告警：受影响告警；c)当下挂onu大于6同时告警，pon口受不可用告警：不可用告警。
[0129]
首先接收所有厂家的全量告警，根据过滤规则，匹配过滤规则的告警需要进行处理，未匹配的告警为不重要或为其它状态等无需处理。pon口下的每个等级的onu告警数量，按数量来执行对应规则，再对onu告警中的等级，当为次要，则影响pon口的告警影等级是“当次要告警影响时”所配置的等级；当等级为不可用，则影响pon口的告警等级是“当不可用告警影响时"所配置的等级；所有的等级出来后取高级的一个等级。例三个不可用onu影响到严重；两个严重onu影响到是次要，则pon最终最严重。
[0130]
(1)onu
‑
pon口影响规则：
[0131][0132]
1)onu影响规则1表示：当onu有的一个(x＝1)
‘
不可用’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
预警’；当onu有的一个(x＝1)
‘
受影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
正常’；当onu有的一个(x＝1)
‘
次要影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
正常’；当onu有的一个(x＝1)
‘
预警’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
正常’；
[0133]
2)onu影响规则2表示：当onu有2个到4个(2<＝x and x<5)
‘
不可用’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
不可用’；当onu有2个到4个(2<＝x and x<5)
‘
受影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
不可用’；当onu有2个到4个(2<＝x and x<5)
‘
次要影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
受影响’；当onu有2个到4个(2<＝x and x<5)
‘
预警’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
受影响’；
[0134]
3)onu影响规则3表示：当onu有5个或以上(x>＝5)
‘
不可用’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
不可用’；当onu有5个或以上(x>＝5)
‘
受影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
不可用’；当onu有5个或以上(x>＝5)
‘
次要影响’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
不可用’；当onu有5个或以上(x>＝5)
‘
预警’(表示告警等级)的告警产生时，则对些onu所在的pon的端口的影响结果是
‘
受影响’；
[0135]
注：配置的onu
‑
pon影响规则需要同时激活生效，使onu的告警可以产生包含多告警相关场景的配置。
[0136]
当同一个pon下有多个onu产生影响时，对pon的影响取最高影响结果。
[0137]
(2)olt告警影响规则：
[0138][0139]
当前pon口影响规则表示，当其中一个pon口的最高影响告警是“不可用”(表示告警等级)时，对pon口所在用olt的告警影响是20％“受影响”；当其中一个pon口的最高影响告警是“受影响”(表示告警等级)时，对pon口所在用olt的告警影响是20％“受影响”；当其中一个pon口的最高影响告警是“次要影响”(表示告警等级)时，对pon口所在用olt的告警影响是20％“受影响”；当其中一个pon口的最高影响告警是“预警”(表示告警等级)时，对pon口所在用olt的告警影响是20％“受影响”；对整个olt的影响结果是全部olt下的pon口影响结果相加，比如3个pon口是不可用，则对olt的影响计算是3*20％＝60％＝0.6权重，按“告警级别配置表(见后图)”就表示影响的优先级(结果)是受影响；
[0140]
当相加的结果大于1时按1权重算。
[0141]
∑a*b％
[0142]
批量告警影响规则：根据受影响的配置项估计中断的严重程度。
[0143]
影响规则[em_impact_rule]表包含显示适用的配置项，业务服务和影响设置的影响规则。
[0144]
以下默认影响规则可用：基于网络路径向上传递；影响传递系数为100％，60％，
40％，20％；同一级别ci传递值相加，但最高为100％
[0145]
告警级别配置：
[0146][0147][0148]
告警影响规则：显示配置项与每个子项配置项的相对百分比影响之间的关系，表示带有服务配置项关联[svc_ci_assoc]表中的配置项的服务映射。使用严重性颜色查找包含告警的配置项：
[0149]
严重(红色)：需要立即采取行动。资源不是功能正常的，就是迫在眉睫的问题。
[0150]
重要(橙色)：严重损害了主要功能或性能下降。
[0151]
轻微(黄色)：发生了部分非关键性功能损失或性能下降。
[0152]
警告(蓝色)：即使资源仍在运行，也需要注意。
[0153]
ok(绿色)：创建告警。该资源仍在运行。
[0154]
第三步：批量告警分组还原拓扑分析：
[0155]
当同时产生的onu批量原始值告警，标识为同一个onu分组；同区域、同设备、同pon
板卡、同pon口、同一级分光器、同二级分光器，可标记为相同的分组；示意过程如下：
[0156]
1)通过采集工具获取olt下pon口的所有onu列表；
[0157][0158]
参考图如图4所示
[0159]
2)通过批量告警，在同一时间内，同时下线的onu进行标识，初步判定归属为同一个二级分光器。
[0160]
第1轮：假设告警接收：当onu1、onu2、onu3、onu4、onu5同时下线，判断同一个二级分光器。将推算的pon网络拓扑作为基础版本，比如v1.0，以后基于v1.01版本不断迭代修正；
[0161][0162]
第2轮：假设告警接收：当系统接收到onu3、onu4、onu5、onu6、onu7同时下线告警时，判断同一个二级分光器。将推算的pon网络拓扑作为v1.01，基于该版本不断迭代修正；
[0163][0164][0165]
第3轮：假设告警接收：当系统接收到onu2、onu3、onu4、onu5、onu8同时下线告警时，判断同一个二级分光器。将推算的pon网络拓扑作为v1.02，基于该版本不断迭代修正；
[0166][0167]
第4轮：假设告警接收：当系统接收到onu1、onu2、onu3、onu4、onu5、onu7同时下线告警时，判断同一个二级分光器。通过多次迭代从而推算还原onu3、onu4、onu5为同一个二级分光器。
[0168][0169][0170]
参考图如图5所示
[0171]
3)重复第二步，通过批量告警分析不断迭代，在同一时间内，同时下线的onu进行分组，从而还原其它同一个二级分光器。
[0172]
当系统接收到onu3、onu4、onu5、onu6、onu7同时下线告警时，由系统检查与onu9同在一个分光器下的onu8是否下线，判断同一个二级分光器。
[0173]
参考图如图6所示。
[0174]
改进优化：先通过可配置化的告警接口与预处理流程进行影响拓扑的告警源数据与类型进行数据清洗，去掉影响汇聚算法结果的原始数据，然后通过原始onu对应的光功率数据、距离数据进行聚类算法进行分光器拓扑的推演，再通过批量告警进行迭代数据分析修正onu分组及拓扑连接关系，并通过批量onu掉线对pon口的告警影响规则加权计算影响关系推演及确定拓扑连接关系。
[0175]
通过以上实施例，也能充分说明实时接收全量olt、pon口、onu的告警数据，配置告警影响接收规则，建立告警级别的影响传递的规则，进行告警分组，通过网络聚类算法和分光器拓扑还原算法，即记录onu同组的故障记录信息及onu上下线的记录，长期分析不断重复分析的概率确认，实现一级分光器下两级分光的可能的拓扑连接结构分析，实现不用通过分光器现场的清查与插拔尾纤，可以推断两级分光器拓扑结构的目的。因此，脱离维护人员去现场，不用插拔尾纤的方法进行处理。
[0176]
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。