一种网络流量流向的风险预判方法、装置和设备
技术领域
本发明的实施例一般涉及网络设备割接领域，并且更具体地，涉及一种网络流量流向的风险预判方法、装置和设备。
背景技术
网络改造中最关键的一步就是网络割接，又叫网络迁移，是指运行网络物理或者逻辑上的更改，是对正在使用的线路、设备进行操作，将会直接影响到上面承载的业务。
现在工程师在网络割接的过程中，出于某种需要，需要对某台设备的链路开销值进行修改，使链路开销值发生变化，可能会导致链路丢包或者链路错误等问题，从而会直接影响业务的转发或者造成拥塞等问题。但一般的情况是工程师往往只关注与该设备相关的影响，没有对割接可能会对全局网络流量流向产生风险进行预判。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种网络流量流向的风险预判方案。
在本发明的第一方面，提供了一种网络流量流向的风险预判方法。该方法包括：
读取设备的网络拓扑结构及所述网络拓扑结构中每两个设备之间的链路开销，对设备进行编号，提取每个设备与其他设备之间的两两互联关系，生成输入数据列表；
当第一设备与第二设备之间的开销发生变化，计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，并识别出开销最小的路径作为最优路径；
判断开销变化前和开销变化后的最优路径是否相同，如果是，则无风险；否则存在风险。
进一步地，根据所述网络拓扑结构中设备之间的拓扑关系对设备进行层级划分，使相邻层级的设备之间存在互联关系。
进一步地，所述提取每个设备与其他设备之间的两两互联关系，包括：
提取设备与其同层级设备之间的互联关系及开销；以及
提取设备到其后一顺序层级设备的有向连接关系及开销。
进一步地，所述输入数据列表包含若干个设备关系集，每个设备关系集对应以一设备为起点的互联关系，包括层级项以及由起点设备、终点设备、起点设备到终点设备的开销组成的关系项。
进一步地，所述计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，包括：
步骤1：从所述输入数据列表中提取出以所述第二设备为终点的关系项，作为第一关系项集；所述第一关系项集中包括直联关系项和/或非直联关系项；所述直联关系项为所述第一设备直接关联到所述第二设备的路径，且在该路径上无中间设备；所述非直联关系项为非第一设备关联到所述第二设备的路径；
步骤2：从所述输入数据列表中的不包含第二设备的关系项中提取出以所述第一关系项集中非直联关系项的起点为终点的关系项，作为第二关系项集；
步骤3：将所述第二关系项集中的各个关系项与所述第一关系项集中的各个关系项进行拼接，直至得到以第一设备为起点、第二设备为终点的全部关系项，生成拼接关系项集；
步骤4：输出所述直联关系项以及所述拼接关系项集。
进一步地，所述拼接过程包括：
将所述第二关系项集中各个关系项的终点与所述第一关系项集中各个关系项的起点进行匹配，如果一致，则以一致的设备作为中间设备，以第二关系项集中对应关系项的起点为起点，以第一关系项集中对应关系项的终点为终点，得到拼接的关系项。
进一步地，所述拼接的关系项中每个设备最多只能出现一次。
在本发明的第二方面，提供了一种网络流量流向的风险预判装置。该装置包括：
读取模块，用于读取设备的网络拓扑结构及所述网络拓扑结构中每两个设备之间的链路开销，按顺序对设备进行编号；
提取模块，用于提取每个设备与其他设备之间的两两互联关系，得到输入数据列表；
计算模块，用于当第一设备与第二设备之间的开销发生变化，计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，并识别出开销最小的路径作为最优路径；
判断模块，用于判断开销变化前和开销变化后的最优路径是否相同，如果是，则无风险；否则存在风险。
在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
本发明能够通过对割接产生的风险进行快速提前预判，提升割接效率，降低割接事故发生率，减少人工成本。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的网络流量流向的风险预判方法的流程图；
图2示出了根据本发明的实施例的网络拓扑结构图；
图3示出了根据本发明的实施例的网络流量流向的风险预判装置的方框图；
图4示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现在工程师割接过程中，出于某种需要，需要对某台设备的链路开销值进行修改，但一般的情况是工程师往往只关注与该设备相关的影响，不考虑或者考虑不到对全局的影响。例如，如图2所示的拓扑结构中，B-F两设备之间数据流量流向的最优路径执行B-D-F，但因为割接需要，需临时将D-F之间的开销值由10调整至200，则致使B-F之间的流量由原来的B-D-F变为B-D-E-F，因为此时B-D-E-F在由B到F的所有路径中开销值最小。调整后B-F之间的链路开销由20变为120；如果说B-D-E-F这条路径存在丢包或有链路错误等问题发生，则会直接影响业务的转发或者因为链路开销的问题造成拥塞。
本发明中通过对割接产生的风险进行快速提前预判，提升割接效率，降低割接事故发生率，减少人工成本。
图1示出了本发明实施例的网络流量流向的风险预判方法的流程图。
该方法包括：
S101、读取设备的网络拓扑结构及所述网络拓扑结构中每两个设备之间的链路开销，按顺序对设备进行编号。
按顺序对设备进行编号，例如按照从某一设备开始，顺次对与其连接的设备进行编号。
作为本发明的一种实施例，所述按顺序对设备进行编号，可以是从第一层级设备开始，从上到下对每个层级的设备进行编号；在层级内部按照从左到右的逻辑顺序对设备进行编号。
作为本发明的一种实施例，如图2所示，拓扑结构中包括6个设备，选定一个设备，编号为A，则从A出发，在一条路径上与A依次连接的设备，编号为B、C，在另一条路径上与A依次连接的设备编号为D、E和F。故按照上述顺序对拓扑结构中的设备完成了编号。
上述顺序可以根据需要进行选择，例如还可以将选定设备编号为A，将与选定设备的直接互联关系的设备编号为B、C等。
进一步地，还可以根据读取到的设备之间的拓扑关系将所有设备进行层级划分，使相邻层级的设备之间存在互联关系。
作为本发明的一种实施例，如图2所示，其中6设备分别为A～F，其中互联关系以及开销值为：
A-B互联，开销值为100；A-D互联，开销值为10；B-D互联，开销值为10；B-C互联，开销值为10；D-E互联，开销值为100；D-F互联，开销值为10；E-F互联，开销值为10。
将A、B和C作为第一层级，将D、E作为第二层级、将F作为第三层级，完成对设备的层级划分。
层级划分不是固定的，例如在本实施例中，也可将A作为第一层级，B、D作为第二层级，C、E、F作为第三层级。
通过划分层级，使存在关联关系的不同层级的设备中，层级较高的设备能够有向关联到层级较低的设备，而不需要层级较低向层级较高的设备进行关联。作为下述步骤中拼接过程的基础，使拼接过程不会无限循环拼接。
S102、提取每个设备与其他设备之间的两两互联关系，得到输入数据列表。
提取设备与其同层级设备之间的互联关系及开销；以及
提取设备到其后一顺序层级设备的有向连接关系及开销。
在本发明的实施例中，如图2所示，第一层级设备为A、B、C，第二层级设备为D和E，第三层级设备为F；A-B互联，开销值为100；A-D互联，开销值为10；B-D互联，开销值为10；B-C互联，开销值为10；D-E互联，开销值为100；D-F互联，开销值为10；E-F互联，开销值为10。
通过提取上述信息，按照从上到下，从左到右的顺序一一列出两两互联的关系以及互联的开销(cost值)，可以统计出：
第一层级：
以A为起点，[1，A-10-D，A-100-B]；
以B为起点，[1，B-10-D，B-10-C]；
以C为起点，无；
第二层级：
以D为起点，[2，D-100-E，D-10-F]；
以E为起点，[2，E-10-F]
其中，1或2表示当前设备的层级；A-10-D表示A和D存在互联关系，且A为起点、D为终点，A到D的开销值为10；其他同理。
统计逻辑为，按照划分的层次，从第一层级开始从上到下，统计出分别以每个设备为起点的互联关系及相应的开销值；在同一层级中的设备可以根据互联关系相互统计。
将上述信息统计成输入数据列表，即为：
[1，A-10-D，A-100-B]
[1，B-10-D，B-10-C]
[2，D-100-E，D-10-F]
[2，E-10-F]
S103、当第一设备与第二设备之间的开销发生变化，计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，并识别出开销最小的路径作为最优路径。
进一步地，所述计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，包括：
S103-1：从所述输入数据列表中提取出以所述第二设备为终点的关系项，作为第一关系项集；所述第一关系项集中包括直联关系项和/或非直联关系项；所述直联关系项为所述第一设备直接关联到所述第二设备的路径，且在该路径上无中间设备；所述非直联关系项为非第一设备关联到所述第二设备的路径。
在本实施例中，假设将D和F之间的链路开销从10变为200，则此时D为第一设备、F为第二设备。输入数据列表中以所述第二设备F为终点的关系项包括：D-10-F、E-10-F，以该两关系项组成第一关系项集，即第一关系项集：[D-10-F，E-10-F]。其中，D-10-F中，由于D为第一设备，F为第二设备，故D-10-F为直联关系项，即D直接关联到F的路径，在D和F之间无中间设备。E-10-F中，E为非第一设备，F为第二设备，故E-10-F为非直联关系项，即非第一设备E到第二设备F的路径。
S103-2：从所述输入数据列表中的不包含第二设备的关系项中提取出以所述第一关系项集中非直联关系项的起点为终点的关系项，作为第二关系项集。
在本实施例中，所述输入数据列表中的不包含第二设备F的关系项包括：A-10-D、A-100-B、B-10-D、B-10-C、D-100-E；所述第一关系项集中非直联关系项为E-10-F，起点为E。在A-10-D、A-100-B、B-10-D、B-10-C、D-100-E中，以E为终点的关系项为D-100-E；故第二关系项集中包括D-100-E。
S103-3：将所述第二关系项集中的各个关系项与所述第一关系项集中的各个关系项进行拼接，直至得到以第一设备为起点、第二设备为终点的全部关系项，生成拼接关系项集。
进一步地，将所述第二关系项集中各个关系项的终点与所述第一关系项集中各个关系项的起点进行匹配，如果一致，则以一致的设备作为中间设备，以第二关系项集中对应关系项的起点为起点，以第一关系项集中对应关系项的终点为终点，得到拼接的关系项。
在本发明的实施例中，第二关系项集中有D-100-E，第一关系项集中有D-10-F、E-10-F；将第二关系集中D-100-E的终点E分别与第一关系集中的起点D和E进行匹配，与D匹配失败，而E与E一致，故匹配成功，以E作为中间设备，以D为起点，以F为终点进行拼接，得到D-100-E-10-F，即为拼接的关系项。
判断所述拼接关系项集中的关系项的起点设备是否均为所述第一设备，如果是，则输出所述第一拼接关系项集以及所述直联关系项；否则，将所述第一拼接关系项集中起点设备不是所述第一设备的关系项与所述输入数据列表中的不包含第二设备的关系项再次进行拼接，直至拼接关系项的起点设备为所述第一设备。
再次拼接，将第二关系项集中的关系项终点与当前拼接关系项集中的非第一设备的关系项起点进行匹配，如果一致，则以一致的设备作为中间设备进行拼接，并判断当前拼接后的关系项起点是否为第一设备，如果不是，则继续执行上述拼接过程进行拼接，如果是，则输出拼接后的关系项。再次拼接为了找出全部的第一设备到第二设备之间的路径，不遗漏路径。
所述拼接的关系项中每个设备最多只能出现一次。例如，如果拼接后的关系项为E-10-B-10-E-10-F，那么此时拼接后的关系项中出现了两个E，根据拼接原则，拼接的关系项中每个设备最多只能出现一次，故本次拼接不成立，需要还原成拼接前的状态，即B-10-E-10-F，等待继续处理。如此设置为了避免拼接进入循环拼接，导致无法跳出。
作为本发明的一种实施例，如果拼接后的关系项为B-10-E-10-F，而最终需要起点为D，但已经没有能够继续拼接的两两关系存在了，说明以当前关系项为基础无法找出一条关联第一设备D和第二设备F的路径，则删除该拼接后的关系项B-10-E-10-F，不进行输出。
S103-4：输出所述直联关系项以及所述拼接关系项集。
在本实施例中，由于D到F只有两条路径，故已经得到以D为起点，F为终点的全部关系项D-100-E-10-F和D-10-F，此时拼接结束，输出直联关系项D-10-F和拼接关系项集中包括的D-100-E-10-F。
S104、判断开销变化前和开销变化后的最优路径是否相同，如果是，则无风险；否则存在风险。
判断开销变化前和开销变化后的最优路径是否相同，通过将路径上的开销值进行累加，比较得到的开销值和的大小，值最小的为最优路径。
在本实施例中，开销变化前输出的关系项为D-100-E-10-F和D-10-F，可以得出，D到F的开销值最小，即D-F为最优路径。
开销变化后，由于D-F的开销值变成200，故此时D-100-E-10-F的开销值110小于200，D-E-F为开销变化后的最优路径。
可以看出，由于D和F之间的开销值发生变化，导致最优路径发生变化，即开销变化前和开销变化后的最优路径不相同，可以判断出存在风险，可能会发生割接事故。
根据本发明的实施例，通过对割接产生的风险进行快速提前预判，提升割接效率，降低割接事故发生率，减少人工成本。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
如图3所示，装置300包括：
读取模块310，用于读取设备的网络拓扑结构及所述网络拓扑结构中每两个设备之间的链路开销，按顺序对设备进行编号。
作为本发明的一种实施例，所述读取模块310还包括：
分层模块311，用于根据所述网络拓扑结构中设备之间的拓扑关系对设备进行层级划分，使相邻层级的设备之间存在互联关系。
提取模块320，用于提取每个设备与其他设备之间的两两互联关系，得到输入数据列表。
作为本发明的一种实施例，所述提取模块320可以分为：
第一提取模块321，用于提取设备与其同层级设备之间的互联关系及开销。
第二提取模块322，用于提取设备到其后一顺序层级设备的有向连接关系及开销。
所述输入数据列表包含若干个设备关系集，每个设备关系集对应以一设备为起点的互联关系，包括层级项以及由起点设备、终点设备、起点设备到终点设备的开销组成的关系项。
计算模块330，用于当第一设备与第二设备之间的开销发生变化，计算开销变化前和开销变化后，所述第一设备到所述第二设备的所有路径及开销，并识别出开销最小的路径作为最优路径。
作为本发明的一种实施例，所述计算模块330包括：
第三提取模块331，用于从所述输入数据列表中提取出以所述第二设备为终点的关系项，作为第一关系项集；所述第一关系项集中包括直联关系项和/或非直联关系项；所述直联关系项为所述第一设备直接关联到所述第二设备的路径，且在该路径上无中间设备；所述非直联关系项为非第一设备关联到所述第二设备的路径；
第四提取模块332，用于从所述输入数据列表中的不包含第二设备的关系项中提取出以所述第一关系项集中非直联关系项的起点为终点的关系项，作为第二关系项集；
拼接模块333，用于将所述第二关系项集中的各个关系项与所述第一关系项集中的各个关系项进行拼接，直至得到以第一设备为起点、第二设备为终点的全部关系项，生成拼接关系项集；
输出模块334，用于输出所述直联关系项以及所述拼接关系项集。
识别模块335，用于识别出开销最小的路径作为最优路径。
判断模块340，用于判断开销变化前和开销变化后的最优路径是否相同，如果是，则无风险；否则存在风险。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
如图4所示，设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S101～S103。例如，在一些实施例中，方法S101～S103可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S101～S103的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S101～S103。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
