空间信息网拓扑故障检测与诊断算法李冬妮I,刘军2,魏锋2(1.北京理工大学计算机学院，北京100081；2.东北人学信息科学与工程学院，沈阳110004)摘要：针对空间信息网特点，提出了基丁•区域划分的故障检测与系统级的故障诊断相结合的算法。在网络中选举一部分节点，以分布式协作的方式检测网络故障；对节点和路径重要程度进行评估，防止由于重要节点和链路出现故障对网络性能造成过大的危害；最后在选举出來的检测节点间采用皋于系统级的故障诊断方法进行诊断与泄位。使用NS2对算法进行仿真，仿真结果表明算法能有效地进行故障检测与定位，保证网络性能和服务质址，提髙了网络的可靠性和有效性。关键词：空间信息网；故障检测；故障诊断中图分类号：TP393FaultDetectionandDiagnosisAlgorithminSpaceInformationNetworkLIDongnii,LIUJun?,WEIFeng?(1.SchoolofComputerScienceandTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081;2.SchoolofInformationScienceandEngineering,NortheasternUniversity,Shenyang110004)Abstract:Accordingtothecharacteristicsofspaceinformationnetworks,,afaultdetectionanddiagnosisalgorithmispresentedinthispaper・Somenodesareselectedtobetheselectionnodesthatcooperatewitheachothertodetectfaultsinthenetwork.Theimportanceofnodesandlinksareevaluatedinordertoavoidseveredamagescausedbyimportantelements.Basedontheselecteddetectionnodesandtheimportanceevaluationmechanism,faultsarepositionedanddiagnosed.TheperformanceofthealgorithmisevaluatedviaNS2.Simulationresultsindicatetheproposedalgorithmissuitabletospaceinformationnetworks.Keywords:spaceinformationnetwork;faultdetection;faultdiagnosis0引言随着天地一体化网络的发展，空间信息网已经成为了融合空间网络、地面有线网络、无线局域网、军兵种数据链、海陆空各种移动终端的混合网络空间信息网被广泛的应用到国民牛活和军事国防中，该网络的实体承担大量的数据传输和信息收集任务，但空间信息网的组成实体大都暴露在恶劣的外部环境中，容易受到口然雷电的干扰、电离层的变化和太阳黑子的电磁辐射与干扰，而忖缺乏集中监控机制和明确的防护线，高度开放的分布式结构容易受到窃听、入侵、网络攻击和拒绝服务等安全威胁[7-l2]o任何一个实体的损坏都会导致网络性能的下降。但是不同实体对网络性能的彩响程度是不同的，对网络实体的评估可以掌握各节点和链路的重要性，增加对网络中比较重要的节点的检测与评估，减少由于重要节点和链路的故障而造成的巨大损失，网络实体对网络性能的彩响程度的评估就显得尤为匣要[1・9・15]O另外，网络拓扑故障诊断技术和故障对网络性能的影响程度评估构成了拓扑重构的触发条件[9,10]。网络实体通过运行故障诊断算法,迅速并精确的定位故障，然后把故障实体对网基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200800071004)作者简介：李冬妮(]977-),女,副教授，主耍研究方向：优化理论及其在网络和工业控制领域的应用.E-mail:ldn@bit.edu.cn络性能的彫响程度作为拓扑重构的触发条件，对于减少网络故障平均恢复时间，降低网络的维护保障费用具有重要意义。1空间信息网故障检测与诊断架构模型图1空间信息网故障检测与诊断模型Fig」Faultdetectionanddiagnosismodelofthespaceinformationnetwork感知部分丄要用于实现对空间信息网中的节点属性、状态、功能、角色信息的采集及规范化描述；在木地跨层信息的基础上，扩大局部信息交互范围，耦合关联节点间信息，实现数据的收集、分析与提炼，形成对环境相对完整一致的感知描述。在检测节点选举与检测区域划分中，首先从空间信息网中获取拓扑信息，采用综合最小权值方法进行检测节点的选举，在网络划分检测范围，并以分布式的工作方式协作的检测网络故障，优化网络资源的使用。状态评估通过対网络环境进行学习，分别对链路故障和节点故障进行评估。分析网络实体对网络性能的影响，作为故障诊断算法选择重点检测对彖的依据，以减少重要度比较高的节点发生故障对全网网络件能造成...