CN102457403A - 一种网络连接的故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络连接故障检测方法及装置，该方法包括：预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。该方法和装置能够实现网络连接故障的自动检测。

Description

一种网络连接的故障检测方法及装置

技术领域

本发明涉及网络故障检测技术，尤其涉及一种网络连接的故障检测方法及装置。

背景技术

网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，通俗来讲，就是用传输媒体把网络中的计算机等设备连接起来。

实际应用中，网络拓扑结构可能较为复杂或覆盖范围较广，因此，当网络连接发生故障时，单靠人工排查很难准确定位故障发生点，因此，急需一种能够自动进行网络拓扑结构故障检测的方法。

目前还没有比较有效地进行网络拓扑结构故障检测的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种网络连接的故障检测方法及装置，能够实现对于网络连接的故障检测。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种网络连接故障检测方法，包括：

预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

其中，所述预设预期网络连接信息包括：

在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

还包括：预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置；

相应的，确定发生故障的网络连接时，还包括：

查找发生故障的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

所述预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置包括：

预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

所述根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接包括：

比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

判断所述不一致的网络连接信息中存在第一网络连接时，将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

判断所述不一致的网络连接信息中存在第二网络连接时，确定所述第二网络连接发生故障；所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

还包括：判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

还包括：对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

还提供一种网络连接故障检测装置，包括：

第一预设单元，用于预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

获取单元，用于在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

确定单元，用于根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

其中，第一预设单元包括：获取子单元，用于在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

更新子单元，用于获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

还包括：第二预设单元，用于预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置；

相应的，确定单元还用于：查找发生故障的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

所述第一预设单元包括：

预设子单元，用于预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

查找子单元，用于根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

确定单元包括：

比较子单元，用于比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

第一判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第一网络连接时，将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

第二判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第二网络连接时，确定所述第二网络连接发生故障；所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

第一判断子单元还用于：判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

确定单元还包括：

确定子单元，用于对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

对于上述技术方案的技术效果分析如下：

通过预设预期的网络连接信息，并在预设检测时刻，检测得到当前的实际网络连接信息，通过预期的网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接，从而实现了对于网络连接故障的自动检测。

附图说明

图1为本发明实施例一种网络连接的故障检测方法流程示意图；

图2为本发明实施例另一种网络连接的故障检测方法流程示意图；

图3为本发明实施例一种网络结构示意图；

图4为本发明实施例另一种网络结构示意图；

图5为本发明实施例步骤203的实现方法流程示意图；

图6为本发明实施例一种显示实例；

图7为本发明实施例另一种基于某一节点的网络连接显示实例；

图8为本发明实施例一种网络连接的故障检测装置结构示意图。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本发明实施例网络连接的故障检测方法及装置的实现。

图1为本发明实施例一种网络连接的故障检测方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤101：预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

步骤102：在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

步骤103：根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

图1所示的本发明实施例中，通过预设预期的网络连接信息，并在预设检测时刻，检测得到当前的实际网络连接信息，通过预期的网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接，从而实现了对于网络连接故障的自动检测。

在图1的基础上，以IB(infiniband)网络拓扑结构为例，通过图2对本发明实施例网络拓扑结构的故障检测方法进行更为详细的说明。如图2所示，该方法包括：

步骤201：在预设时刻到来时，预设预期网络连接信息以及网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

所述预设时刻可以为：执行故障检测的节点首次上电时；或者，也可以自主设定。

所述网络连接信息可以包括：网络连接的源节点和目的节点；进而，还可以包括：源节点端口和目的节点端口。在实际应用中，所述网络连接信息可以通过数据表的形式存储，如表1所示：

表1

另外，所述网络连接信息还可以包括：网络中各个节点的信息，例如，节点名称、节点类型、硬件型号、因特网协议(IP)地址、结构编号、是否配置(标识节点是否关停)、IP地址、全局唯一标识符(GUID)地址、主机通道适配器(HCA)状态、交叉开关(SWITCH)状态、节点状态等；其中，HCA/SWITCH状态可以包括：0：正常；1：停止；2：初始化状态；3：TRAP信息；4：1X状态；5：硬件寄存器错；6：通过InfiniBand传送IP(IPoIB)与服务节点不通；7：网络设备地址GUID重复；8：只能管理；9：故障预警，该状态下故障频繁；10：缺硬件设备等。具体的获取方法请参考步骤202中的相应描述，这里不赘述。

在实际应用中，所述网络结构可以如图3所示，包括：管理节点(执行故障检测的节点)、若干个服务节点以及若干个终端节点；此时，可以由管理节点触发各个服务节点上的服务进程，由服务节点上的服务进程收集服务节点的节点信息、服务进程所属服务节点所连接的其他终端节点的信息以及相应的网络连接信息。

或者，所述网络结构可以如图4所示，包括：管理节点以及若干个终端节点；这时，可以由管理节点直接向各个终端节点发送请求信息，由终端节点将相关的节点信息以及网络连接信息反馈给管理节点。

其中，节点可以通过节点标识表示，所述节点标识可以为：节点名称、GUID等，这里并不限制，只要能将网络上的所有节点区分开即可。

其中，所述预设预期网络连接信息可以包括：

在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

所述预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置包括：

预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

另外，得到源节点和目的节点所属的物理位置后，也可以进一步包括：向用户显示所述源节点和目的节点所属物理位置；接收用户的物理位置调节指令，根据所述调节指令进行源节点或目的节点所属物理位置的更新。

另外，预设预期网络连接信息以及预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置两个步骤的执行顺序不限制。进而，所述向用户显示网络连接关系以及向用户显示节点所属物理位置等的执行顺序也不限制，例如可以同时向用户显示上述信息，然后接收用户对于上述信息的调节指令，同时进行两种信息的更新；或者，也可以各个步骤分别执行。

步骤202：根据预设规则确定检测时刻，在确定的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

这里，所述预设规则可以为：设定检测开始时刻以及检测周期；或者，直接预设各个检测时刻；或者，也可以由用户进行检测的触发等，这里并不限制。

这里，所述获取当前的实际网络连接信息可以包括：

A1、获取各个节点所对应的网络连接的原始信息，所述原始信息包括：节点地址、端口、目标节点地址以及目标端口；

A2、获取网络中各个节点的状态信息；

所述状态信息可以包括：0：正常；1：停止；2：初始化状态；3：陷阱指令(TRAP)信息；4：1X状态；5：硬件寄存器错；6：IPoIB与服务节点不通；7：网络设备地址GUID重复；8：只能管理(只能运行管理包)；9：故障预警，该状态下故障频繁；10：缺硬件设备等。

对于以上的状态信息，可以直接根据相应的获取指令获取状态0～4以及状态8；而对于状态5，可以通过定时检测硬件寄存器值的变化与预设设定的硬件寄存器阈值进行比较，得到状态5；对于状态6，可以通过检测以太网联通情况获得；对于状态7，可以通过子网管理检测获取；对于状态9：可以通过统计故障效率获得；对于状态10，可以通过检测PCI信息获取；

A3、根据A1和A2中获取到的信息进行关联，得到当前的实际网络连接信息。

这里的实际网络连接信息既包括：网络连接的源节点、源节点端口、目的节点、目的节点端口信息，还包括：节点的状态信息。

步骤203：根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

本步骤的实现可以如图5所示，包括：

步骤501：比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

步骤502：判断所述不一致的网络连接信息中是否存在第一网络连接，如果存在，则将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，执行步骤503；否则，执行步骤503；

所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

步骤503：判断所述不一致的网络连接信息中是否存在第二网络连接，如果是，确定所述第二网络连接发生故障，执行步骤504；否则，直接执行步骤504；

所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

上述的新增或减少是指：当前的实际网络相对于预期的网络新增或减少。

其中，则确定第二网络连接后，还可以进一步包括：判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

这里，步骤502和步骤503的判断步骤执行顺序不限制。

步骤504：对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

在以上图5所示的步骤中，将网络连接分为了三种情况，一种是新增节点对应的网络连接，确定其为正常状态；一种是可能故障状态；还有一种是故障状态。

步骤204：将确定处于故障状态的网络连接和处于可能故障状态的网络连接向用户展现，并且，将故障状态和可能故障状态的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置同时向用户展现。

这里，所述展现的方式不限制，例如直接在某一界面上向用户显示网络的所有网络连接，而将其中处于故障状态的网络连接以及可能故障状态的网络连接分别使用不同的实现方式向用户显示，例如使用不同的颜色、不同的线条等，只要能让用户将正常状态、故障状态以及可能故障状态等网络连接区分开即可。这里，在实际应用中，也可以只设置正常状态和故障状态，此时，可能故障状态的网络连接划归正常状态或故障状态可以根据应用环境自主设定。

例如，如图6～7所示，分别为网络连接的不同显示实现，以及对于某一节点而言，其发生错误的网络连接的显示。在图6中使用不同的线条进行正常状态和故障状态的网络连接的分别显示；而在图7中，则通过下划线的方式，将节点ISW22发生故障的网络连接进行了突出显示。

图2所示的本发明实施例故障检测方法，除了实现自动故障检测外，能够直接且方便地诊断出网络拓扑结构的连接错误，并提供直观地显示，帮助管理员纠正连接错误，提高了网络系统的可靠性；能够方便系统管理员维护、修改网络拓扑结构配置，增强了用户(网络系统的管理员)友善性。增大或减小网络规模时，网络系统可进行物理连接关系的自动配置，提高了网络系统扩展的灵活性。

与本发明实施例网络连接的故障检测方法相对应的，本发明实施例还提供一种网络连接的故障检测装置，如图8所示，该装置可以包括：

第一预设单元810，用于预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

获取单元820，用于在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

确定单元830，用于根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

图8所示的本发明实施例网络连接的故障检测装置中，第一预设单元通过预设预期的网络连接信息，获取单元在预设检测时刻，检测得到当前的实际网络连接信息，确定单元通过预期的网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接，从而实现了对于网络连接故障的自动检测。

进一步地，所述第一预设单元可以包括：

获取子单元，用于在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

更新子单元，用于获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

优选地，如图8所示，所述装置还可以包括：

第二预设单元840，用于预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置；

相应的，确定单元830还可以用于：查找发生故障的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

其中，所述第二预设单元840可以包括：

预设子单元，用于预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

查找子单元，用于根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

优选地，确定单元830可以包括：

比较子单元，用于比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

第一判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第一网络连接时，将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

第二判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第二网络连接时，确定所述第二网络连接发生故障；所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

其中，第一判断子单元还可以用于：判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

另外，确定单元830还可以包括：

确定子单元，用于对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

以上所述的本发明实施网络连接故障的检测方法和装置不仅可以适用于infiniband网络，也可以适用于myrinet网络、以太网等其他网络。

综上所述，上述技术方案具有以下优点：

通过预设预期的网络连接信息，并在预设检测时刻，检测得到当前的实际网络连接信息，通过预期的网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接，从而实现了对于网络连接故障的自动检测。

能够直接且方便地诊断出网络拓扑结构的连接错误，并提供直观地显示，帮助网络系统的管理员纠正连接错误，提高了网络系统的可靠性。

能够方便系统管理员维护、修改网络拓扑结构配置，增强了用户(网络系统的管理员)友善性。

增大或减小网络规模时，网络系统可进行物理连接关系的自动配置，提高了网络系统扩展的灵活性。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的方法的过程可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时执行上述方法中的对应步骤。所述的存储介质可以如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种网络连接故障检测方法，其特征在于，包括：

预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设预期网络连接信息包括：

在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置；

相应的，确定发生故障的网络连接时，还包括：

查找发生故障的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置包括：

预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接包括：

比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

判断所述不一致的网络连接信息中存在第一网络连接时，将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

判断所述不一致的网络连接信息中存在第二网络连接时，确定所述第二网络连接发生故障；所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

8.一种网络连接故障检测装置，其特征在于，包括：

第一预设单元，用于预设预期网络连接信息；所述网络连接信息至少包括：网络连接的源节点、以及目的节点；

获取单元，用于在预设的检测时刻到来时，获取当前的实际网络连接信息；

确定单元，用于根据所述预期网络连接信息以及实际网络连接信息，确定发生故障的网络连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第一预设单元包括：

获取子单元，用于在预设时刻到来时，获取当前的网络连接信息，将获取到的网络连接信息向用户显示；

更新子单元，用于获取用户对于网络连接信息的调整指令，根据所述调整指令更新所述网络连接信息，将更新后的网络连接信息作为所述预期的网络连接信息。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二预设单元，用于预设网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置；

相应的，确定单元还用于：查找发生故障的网络连接的源节点和目的节点所属的物理位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一预设单元包括：

预设子单元，用于预设节点标识与节点所属物理位置之间的对应关系；

查找子单元，用于根据所述对应关系分别查找网络连接的源节点和目的节点对应的物理位置，得到所述源节点和目的节点所属的物理位置。

12.根据权利要求8至11任一项所述的装置，其特征在于，确定单元包括：

比较子单元，用于比较预期网络连接信息以及实际网络连接信息，得到不一致的网络连接信息；

第一判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第一网络连接时，将第一网络连接的信息添加到预期网络连接信息中，所述第一网络连接是指：源节点和/或目的节点为新增节点的网络连接；

第二判断子单元，用于判断所述不一致的网络连接信息中存在第二网络连接时，确定所述第二网络连接发生故障；所述第二网络连接是指：网络连接的源节点和/或目的节点为减少的节点。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，第一判断子单元还用于：判断所述减少的节点是否处于未关停状态，如果是，则确定未关停的节点对应的第二网络连接处于故障状态；如果否，则确定关停的节点对应的第二网络连接处于可能故障状态。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，确定单元还包括：

确定子单元，用于对于不一致的网络连接信息中，除第一网络连接信息和第二网络连接信息之外的信息，确定所述信息所标识的网络连接处于可能故障状态。

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