基于DCI的质量可视化传输性能监控系统的制作方法

本发明属于监控，具体涉及基于dci的质量可视化传输性能监控系统。

背景技术：

1、随着云计算和大数据的快速发展，数据中心之间的互联变得越来越重要。数据中心互联技术可以实现多个数据中心之间的高速数据传输，确保数据的可靠性、低延迟和高带宽。对于大多数公司而言，信息就是业务，必须对其进行存储，保护和轻松访问。数据中心互联技术对于应用程序和服务的访问，对改善用户和客户体验至关重要。并可以在提高效率的同时降低成本。dci数据中心的使用场景广泛：帮助内容和云服务提供商为用户更快地的传输服务；提供了银行所需的网络基础设施，以支持从数字货币转账到实时支付的全部数字产品；在不同的园区，城市内部建立dci网络,来进行无障碍访问和传输数字信息；帮助医院备份患者病情信息，在不同医院实时共享数据信息等场景。

2、在数据中心互联中，传输性能是一个关键指标。dci业务层、otn层、光层的传输性能包括带宽、延迟、吞吐量等方面的指标，通过对这些指标进行监控和可视化，可以及时发现性能问题并采取相应的措施进行优化。因此，基于dci的质量可视化传输性能监控系统是数据中心互联的重要性和对传输性能实时监控的需求。该系统通过监测数据中心之间的传输性能指标，并将其可视化展示帮助运维人员及时发现和解决性能问题，提高数据中心之间的传输效率和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供基于dci的质量可视化传输性能监控系统，能够解决现有技术中缺乏dci传输性能监控、可视化展示、故障定位与排查功能于一体的监控系统的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、基于dci的质量可视化传输性能监控系统，包括：监控端、监控服务器和客户端；其中监控服务器包括数据处理模块、图表生成模块和异常检测模块；客户端包括实时监控模块、可视化模块和日志存储模块；监控端与监控服务器信号连接，监控服务器与客户端信号连接；

4、监控端：用于分类采集dci传输性能监控数据，并将分类采集的dci传输性能监控数据传输至监控服务器；

5、监控服务器：用于将采集的dci传输性能监控数据进行处理，并将处理后的dci传输性能监控数据分别传输至图表生成模块和异常检测模块；

6、客户端：用于接收监控服务器传输的dci传输性能监控数据，并绘制、显示可视化图表，同时存储dci传输性能监控系统的运行日志；

7、数据处理模块：用于将分类采集的dci传输性能监控数据进行分析与风险判定、清洗与整合；并将处理后的dci传输性能监控数据分别传输至图表生成模块和异常检测模块；

8、图表生成模块：用于根据数据处理模块处理后的dci传输性能监控数据生成图表；

9、异常检测模块：用于在接收到风险信号时，产生异常报警信号，并将具体位置和编号发送至图表生成模块；将专网传输因子、光网传输因子、密网传输因子分别与其阈值进行比较；

10、实时监控模块：用于接收监控服务器传输的dci传输性能监控数据，再分别传输至可视化模块和日志存储模块；并实时显示可视化图表，实现实时监控功能；

11、可视化模块：用于接手实时监控模块传输的dci传输性能监控数据，通过图表形式对dci传输性能监控数据进行可视化的分析及图表绘制，并通过实时监控模块进行显示；

12、日志存储模块：用于进行操作运行的事件记录。

13、作为优选，监控端的工作流程如下：

14、s1、依据dci的传输方式不同将数据中心内的互连网络分类成专线连接网络、光纤连接网络和加密连接网络；

15、s2、采集专线连接网络的宽带利用率、延迟和丢包率；采集光纤连接网络的光功率、光链路状态和误码率；采集加密连接网络的加密算法状态和安全性事件发生频率；光链路状态包括正常、断开或损坏；

16、作为优选，数据处理模块的工作流程包括如下步骤：

17、步骤一，数据分析与风险判定：

18、当宽带利用率小于等于30%时，或者当丢包率大于等于5%时，或者延迟大于等于10毫秒时，判定专线连接网络存在一级专网风险，产生一级专网风险信号并将其发送至异常检测模块；当光纤连接网络的光链路状态为断开或损坏时，或者误码率大于等于5%时，或者发送端光功率不在 1 dbm~+10dbm范围内，接收端光功率不在 -30dbm~-10 dbm范围内，判定光纤连接网络存在一级光网风险，产生一级光网风险信号并将其发送至异常检测模块；当加密连接网络的安全性事件发生频率大于2次/月时，或者当加密算法状态为非安全状态，判定加密连接网络存在一级密网风险，产生一级密网风险信号并将其发送至异常检测模块；

19、步骤二，数据清洗与整合：

20、当专项连接网络的宽带利用率大于30%时，丢包率小于5%时且延迟小于10毫秒时，将专线连接网络的宽带利用率、丢包率和延迟经过最小化损失函数的处理产生每个专线连接网络的专网传输因子；

21、产生专网传输因子的最小化损失函数的定义为：

22、z(w) = σ(max(0, 1 - x* (w * a))) + λ * ||w||^2，其中w为模型参数，a=a1时表示宽带利用率，a=a2时表示丢包率，a=a3时表示延迟，x=x1时表示宽度利用率的真实类别标签，x=x2时表示丢包率的真实类别标签，x=x3时表示延迟的真实类别标签，其中xi为1表示正样本，-1表示负样本，λ为正则化参数；

23、当光纤连接网络的光链路状态为正常时，误码率小于5%时，光功率发送端光功率在 1 dbm~+10dbm范围内，接收端光功率在 -30dbm~-10 dbm范围内，将光纤连接网络的光功率和误码率经过最小化损失函数的处理产生每个光纤连接网络的光网传输因子；

24、产生光网传输因子的最小化损失函数的定义为：

25、g(w) = σ(max(0, 1 - x* (w * a))) + λ * ||w||^2，其中w为模型参数，b=b1时表示光功率，b=b2时表示误码率，y=y1时表示光功率的真实类别标签，y=y2时表示误码率的真实类别标签,其中yi为1表示正样本，-1表示负样本，λ为正则化参数；

26、当加密连接网络的安全性事件发生频率小于等于2次/月时，将加密连接网络的加密算法状态经过最小化损失函数的处理产生每个加密连接网络的密网传输因子；

27、产生专网传输因子的最小化损失函数的定义为：

28、m(w) = σ(max(0, 1 - z* (w * c))) + λ * ||w||^2，其中w为模型参数，c表示加密算法状态，z表示加密算法的真实类别标签，其中z为1表示正样本，-1表示负样本，λ为正则化参数。

29、作为优选，图表生成模块的工作流程包括如下步骤：

30、s21、图表类型选择：使用折线图展示一级专网风险信号、一级光网风险信号和一级密网风险信号的发送频率随时间的变化趋势，以时间作为横坐标，以发送频率作为纵坐标；使用柱状图来比较不同时间段的专网传输因子、光网传输因子和密网传输因子数值大小,综合考虑时间段优选为每六个小时；使用表格来记录一级专网风险信号、一级光网风险信号和一级密网风险信号的具体位置和编号；

31、s22、设计布局：确定图表的整体布局，包括标题、坐标轴标签、图例；

32、s23、绘制图表：根据选定的图表类型和设计布局，设置相应的参数和样式，将处理好的数据转化为图表；

33、s24、图表交互：添加图表交互功能，通过鼠标悬停显示具体数值、放大缩小图表、选择时间范围。

34、作为优选，异常检测模块的工作流程如下：

35、在接收到一级专网风险信号或一级光网风险信号或一级密网风险信号时，产生异常报警信号，并将对应的专线连接网络、光纤连接网络或加密连接网络的具体位置和编号发送至图表生成模块；

36、将专网传输因子、光网传输因子、密网传输因子分别与其阈值进行比较：

37、当专网传输因子低于其阈值，将专网传输因子数据传输至可视化模块；当专网传输因子低于其阈值时，将专网传输因子数据传输至图表生成模块；

38、当光网传输因子低于其阈值，将光网传输因子数据传输至可视化模块；当光网传输因子低于其阈值时，将光网传输因子数据传输至图表生成模块；

39、当密网传输因子低于其阈值，将密网传输因子数据传输至可视化模块；当密网传输因子低于其阈值时，将密网传输因子数据传输至图表生成模块。

40、作为优选，实时监控模块的工作流程包括如下步骤：

41、s31、客户端发起http请求：客户端通过http协议向监控服务器发送请求，请求获取dci传输性能监控数据；

42、s32、服务器响应请求：监控服务器接收到客户端的请求后，根据请求的dci传输性能监控数据和参数，生成对应的响应数据，响应数据包括http状态码、头部信息和实际的数据内容；

43、s33、数据传输：在http响应中，监控服务器将dci传输性能监控数据作为响应的主体部分进行传输，数据以json格式进行编码和封装；

44、s34、客户端接收响应：客户端接收到监控服务器的响应后，通过解析http响应，提取出dci传输性能监控数据，根据数据的格式和编码方式，客户端对数据进行解码和处理，以获取具体的监控信息；

45、s35、监控服务器提供相应的api接口。

46、作为优选，可视化模块的工作流程包括如下步骤：

47、可视化模块针对单位时间内风险信号产生的频率以及传输因子的大小，综合处理生成每个网络的传输质量系数与单位时间的关系的图表；

48、对每个网络进行评级排名处理：

49、网络的传输质量系数与单位时间的关系函数组定义为：t=t*[1-klog(υ/β)]，其中k为比例系数，k的取值为0.1024，且υ>0，β>0，且υ/β>1,υ为单位时间内风险信号产生的频率，β为传输因子的大小，经过该公式，分别得到单位时间内专网传输质量系数z(t)、光网传输质量系数g(t)和密网传输质量系数m(t)；当t数值大小在0.85~1范围内时，判定为甲级传输质量系数，当t数值大小在0.7~0.85范围内时，判定为乙级传输质量系数，当t数值大小小于0.7时，判定为丙级传输质量系数；同一时间段内，根据专网传输质量系数z(t)、光网传输质量系数g(t)和密网传输质量系数m(t)的数值大小进行评级和排名处理。

50、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

51、1、本发明对dci传输性能数据进行分类采集、分析与风险判定、清洗与整合，使得数据更易于比较和分析，减少数据转换和处理的复杂性，提高dci传输性能监控数据的可用性、可解释性和数据的可读性。

52、2、通过实时监控，可以随时了解连接网络内的多种关键指标，提供及时的警报和分析，快速检测到连接网络故障和异常情况，采取措施进行处理，以保证数据传输的安全性和可靠性，提高dci传输效率。

53、3、通过不同类型的图表分别将dci传输性能监控数据更直观、易于理解地展示给用户端，实现质量可视化功能。

54、4、日志存储模块用于进行操作运行的事件记录，便于管理员进行云平台的维护和异常溯源，让系统变得更健全，以应对各种错误并且方便用户管理员从错误中较快恢复。

55、5、对每个连接网络进行评级排名处理，帮助用户比较不同连接网络的传输性能表现，能有针对性地改进优化自身的网络架构；帮助网络服务提供商了解用户对网络服务的需求和偏好，从而更好地进行资源配置，通过合理分配网络资源，避免出现某些地区网络拥堵、带宽不足等问题，提高整体网络的可用性和稳定性。