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19-AI智能运维配置指导

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01-AI智能运维配置

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01-AI智能运维配置


1 AI智能运维

1.1  AI智能运维概述

AI(Artificial Intelligence,人工智能)正在以前所未有的速度深刻改变人类社会生活,各种ICT设备也在积极利用AI技术来提升设备运维效率,改进传统的设备运维手段,从而满足用户降本增效的需求。AI的三个核心要素是:算法、算力和数据,设备基于各种的AI智能算法,利用海量样本数据,再通过设备上芯片的算力来实现不同AI功能。

1.2  AI功能简介

1. AI ECN

AI ECN(Artificial Intelligence Explicit Congestion Notification,AI显式拥塞通知)利用AI算法和数据模型动态推测队列的最优队列的ECN门限,设备转发报文时,根据动态优化的ECN门限发送携带ECN标记的报文,降低网络中拥塞程度,保证在复杂网络环境下,接口上报文转发仍然能满足低时延和高吞吐率。

2. AI日志聚合和根因分析

AI日志聚合和根因分析根据日志间的相关性将一段时间内信息中心接收到的所有日志信息进行聚合,简化日志信息,并且基于日志聚合结果和故障根因分析库,推导出可能导致故障的原因,输出故障根因文件供用户参考。关于AI日志聚合和根因分析的详细介绍,请参见2 AI日志聚合和根因分析

3. AI设备异常检测

AI设备异常检测借助AI算法来判断当前的CPU使用率或者设备各种表项资源的使用率是否存在异常,根据异常判定结果输出告警信息。相对于静态手工配置的各类使用率告警阈值,AI设备异常检测更加准确合理。关于AI设备异常检测的详细介绍,请参见3 AI设备异常检测

1.3  AI模型简介

通常一些AI功能需要基于实验室大量的数据训练生成一套可靠的算法模型。算法模型文件可以直接从指定官网下载后复制到设备上,或者由分析器通过Telemetry推送到设备上。

用户在设备上执行加载模型文件的命令之后,已经使能的各种AI功能将根据模型文件名称自动读取模型文件,基于算法模型文件进行推理获得最优的配置值,从而实现AI业务的功能。

1.4  AI模型文件加载的License要求

AI模型文件加载功能受License限制,请在使用本功能前安装有效的License。有关License的详细介绍,请参见“基础配置指导”中的“License管理”。

 

1.5  管理AI模型文件

1. 配置限制和指导

为了使不同AI功能都可以正确识别各自的模型文件,从指定官网或者分析器获取的模型文件名称有一定的命名规范,不建议用户手工修改模型文件名称,修改模型文件名称之后可能导致AI功能无法识别该模型文件。例如,模型文件名称为h3caiecn-1-dqn-001,其中:

·     “aiecn”表示AI功能对应的进程名称;

·     “1”表示模型文件生成方式为分析器云端推送,如果取值为“0”则表示该文件从官网手工下载;

·     “dqn”表示AI功能采用的算法名称等描述的字符串,同一个AI功能可以基于不同AI算法实现;

·     “001”表示版本号信息。

如果当前加载的AI模型文件不适用于设备现网环境,则可以执行卸载模型文件的命令。

2. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入AI-Service视图。

ai-service

(3)     加载AI模型文件。

model load file-name

缺省情况下,不存在AI模型文件。

请先将AI模型文件保存在设备的存储空间上,再执行加载AI模型文件的操作。

(4)     (可选)卸载AI模型文件。

model unload file-name

1.6  AI模型的显示和维护

可在任意视图下执行以下命令,显示通用AI模型文件信息:

表1-1 显示AI模型文件信息

操作

命令

显示当前已经导入的AI模型文件信息

display ai-service model

 


2 AI日志聚合和根因分析

2.1  AI日志聚合和根因分析简介

2.1.1  功能概述

信息中心可以接收所有模块生成的日志信息,并按照模块和等级进行日志信息的分类、管理,但用户仍无法从海量的日志信息中快速查找关键信息,并根据关键日志信息精准高效故障定位。

开启AI日志聚合和根因分析功能后,可以实现:

·     根据日志间的相关性,AI进程将一段时间内信息中心接收到的所有日志信息进行聚合,并根据日志聚合结果生成日志摘要文件,从而简化日志信息,例如,因主接口故障而产生的多条主接口及其子接口故障日志信息,将被聚合成一条日志摘要。

·     AI进程基于日志聚合结果和设备中的故障根因模型文件,推导出可能导致故障的原因,并输出故障根因文件供用户参考。

2.1.2  数据源

AI日志聚合和根因分析的数据源是本设备生成的日志信息,即需要日志聚合和AI根因分析从本设备信息中心获取日志信息。

在设备上开启信息中心功能,并执行info-center loghost命令将本地环回地址127.0.0.1配置为日志主机地址,AI分析程序通过本机的UDP 514端口监听信息中心上送的日志信息。

2.1.3  日志摘要文件的格式

1. 日志摘要文件的字段

通过display ai ai-fault-analysis summary命令可以查看日志摘要文件的信息,该文件中各字段的含义如表2-1所示。

表2-1 日志摘要文件的字段

字段

描述

举例

备注

时间窗

日志摘要的时间跨度

2021-03-08 22:19:00 to 22:19:59

以年月日时分秒的形式表示

设备地址

设备的IP地址

77.1.1.4

设备信息年内容在“device”之后,包括:设备地址、设备名称

设备名称

日志摘要对应的设备名称

(S7503E)

日志事件

日志的摘要信息

Transceiver on Ten-GigabitEthernet1/2/0/23 is NOT sold by H3C.

日志事件的内容在“encountered the following events:”提示之后

日志影响Impact

该时间窗内所有日志的潜在影响

Impact: Flow stability on Ten-GigabitEthernet1/2/0/23.

·     无影响时不输出日志影响信息

·     仅有1个影响时不标注影响的编号

·     大于等于2个影响时标注影响的编号

聚合数量Aggregated entries

日志摘要信息总共聚合的日志数量

Aggregated entries: 3.

本条日志摘要中包含的日志数量

最高等级Highest severity level

被聚合的日志的最高严重等级

Highest severity level: Error.

被聚合的日志的最高严重等级

 

2. 日志摘要文件举例

以下显示信息为日志摘要文件的样例:

·     仅有1个日志事件元素:

2021-03-08 22:15:00 to 22:15:59, device 80.0.0.13(16X-B) encountered the following events: Interface Ten-GigabitEthernet11/2/1 link down. Aggregated entries: 7. Highest severity level: Error.

//2021-03-08从22:15:00起到22:15:59为止,名称为16X-B,IP地址为80.0.0.13的设备存在如下日志信息Ten-GigabitEthernet11/2/1链路down,聚合日志数量为7条,被聚合的日志的最高严重等级为Error。

·     有多个日志事件元素:

2021-03-08 22:17:00 to 22:17:59, device 80.0.0.13(16X-B) encountered the following events: 1. Interface Ten-GigabitEthernet5/2/2.2 physical down. 2. Interface Ten-GigabitEthernet5/2/2.1 physical down. 3. Interface Ten-GigabitEthernet5/2/2.3 physical down. Aggregated entries: 3. Highest severity level: Error.

//2021-03-08从22:17:00起到22:15:59为止,名称为16X-B,IP地址为80.0.0.13的设备存在如下日志信息Ten-GigabitEthernet5/2/2.1、Ten-GigabitEthernet5/2/2.2、Ten-GigabitEthernet5/2/2.3物理链路down,聚合日志数量为3条,被聚合的日志的最高严重等级为Error。

·     无日志影响元素:

2021-03-08 22:22:00 to 22:22:59, device 192.28.200.201(12508 W) encountered the following events: Many MAC addresses moved from port Ten-GigabitEthernet4/0/5:1 to port Ten-GigabitEthernet4/0/5:2. Aggregated entries: 5. Highest severity level: Warning.

//2021-03-08从22:22:00起到22:22:59为止,名称为12508 W,IP地址为192.28.200.201的设备存在如下日志信息:MAC地址从端口Ten-GigabitEthernet4/0/5:1迁移到端口Ten-GigabitEthernet4/0/5:2。聚合日志数量为5条,被聚合的日志的最高严重等级为Warning。

·     仅有1个日志影响元素:

2021-03-08 22:19:00 to 22:19:59, device 77.1.1.4(S7503E) encountered the following events: 1. Transceiver on Ten-GigabitEthernet1/2/0/23 is NOT sold by H3C. 2. Transient physical state change on interface Tunnel4. 3. Interface Tunnel4 physical up. Impact: Flow stability on Ten-GigabitEthernet1/2/0/23. Aggregated entries: 22. Highest severity level: Error.

//2021-03-08从22:19:00起到22:19:59为止,名称为S7503E,IP地址为77.1.1.4的设备存在如下日志信息:1.接口Ten-GigabitEthernet1/2/0/23上的光模块非H3C产品。2.Tunnel4的光模块物理状态变化。3.Tunnel4的物理状态变为up。可能影响接口Ten-GigabitEthernet1/2/0/23的流量转发稳定性。聚合日志数量为22条,被聚合的日志的最高严重等级为Error。

·     有多个日志影响元素:

2021-03-08 22:21:00 to 22:21:59, device 192.28.200.201(12508 W) encountered the following events: 1. Fan 1 failed. 2. Slot 2 rebooting. Impact: 1. IS-IS neighbor down. 2. OSPF neighbor down. 3. OSPFv3 neighbor down. Aggregated entries: 9. Highest severity level: Critical.

//2021-03-08从22:21:00起到22:21:59为止,名称为12508 W,IP地址为192.28.200.201的设备存在如下日志信息:1.风扇模块1 失效。2.槽位2重启。可能影响为1.IS-IS邻接状态down. 2.OSPF邻接状态down.3.OSPFv3邻接状态down。聚合日志数量为9条,被聚合的日志的最高严重等级为Critical。

2.1.4  故障根因定位的格式

1. 故障根因定位的字段

通过display ai ai-fault-analysis root-cause命令可以查看故障根因文件的信息,该文件中各字段的含义如表2-2所示。

表2-2 故障根因文件的字段

字段

描述

举例

备注

时间

以年月日时分秒表示

"2021-03-08 22:15:00"

故障发生时间

故障描述

故障告警的简要信息

fault BFD_Session_Down occurred on (device=77.1.1.41, session=21.2.1.1/21.2.1.2).

包含故障的简要描述和发生故障的设备地址,业务信息

固定描述字段

根据是否存在疑似根因,固定描述字段存在两种情况:

·     无疑似根因:root issue no causes found

·     有疑似根因:Possible root cause:

Possible root cause:

可能存在AI进程无法判断的故障

严重等级severity

故障的严重等级或者故障根因的日志严重等级

severity=Error

无疑似根因则显示为故障的严重等级,有疑似根因则显示为故障根因的日志的严重等级

疑似根因的可能性probability

引起故障原因的可能性

probability=0.8

无疑似根因则不显示此信息

故障的根因发生时间

引起故障的根因可能是某个日志记录的事件,此信息为该日志发生的时间

2021/3/8 22:21:52

无疑似根因则不显示此信息

故障的根因的设备地址

引起故障的根因可能是某个日志记录的事件,此信息为产生日志的设备的IP地址

192.28.200.201

设备信息年内容在“device”之后,包括:设备地址、设备名称

故障的根因的设备名称

引起故障的根因可能是某个日志记录的事件,此信息为产生日志的设备的名称

(12508 W)

故障的根因涉及的网元

引起故障的根因涉及的具体接口或槽位等信息

(device=192.28.200.201, mdc=1, chassis=0, slot=2)

故障的根因涉及的网元通常在“encountered xxxx on”信息之后

详细描述Details

故障根因的详细描述信息或者是故障本身的详细描述信息

Details: Board is rebooting on slot 2.

根据是否存在疑似根因,详细描述信息存在两种情况:

·     无疑似根因则显示故障的详细描述

·     有疑似根因则显示为故障根因的详细描述

 

2. 输出样例

故障根因的输出样例如下:

·     无根因

2021-03-09 10:43:30, fault BFD_Session_Down occurred on (device=77.1.1.41, session=21.2.1.1/21.2.1.2). root issue [severity=Notification], no causes found. Details: Sess[21.2.1.1/21.2.1.2, LD/RD:4128/4119, Interface:Vlan202, SessType:Ctrl, LinkType:INET], Ver:1, Sta: UP->DOWN, Diag: 3 (No Diagnostic)

//2021-03-09 10:43:30发生故障,设备IP地址为77.1.1.41,会话本端和远端地址分别为21.2.1.1和21.2.1.2的BFD会话Down。未发现故障根因。故障的详细信息为:BFD会话本端和远端地址分别为21.2.1.1和21.2.1.2,本端和远端标识符分别为LD/RD:4128/4119,接口Vlan202,BFD会话类型为控制报文,LinkType为INET,版本号为1,BFD会话由up变为down,Diag: 3 (No Diagnostic)

·     仅有1个根因

2021-03-08 22:21:43, fault OSPF_Neighbor_Down occurred on (device=192.28.200.201, route=OSPF, ospfId=1). Possible root cause: [severity=Notification, probability=0.8] 2021-03-08 22:21:52, device 192.28.200.201(12508 W) encountered DEV_BOARD_REBOOT on (device=192.28.200.201, mdc=1, chassis=0, slot=2). Details: Board is rebooting on slot 2.

//2021-03-08 22:21:43发生故障,设备IP地址为192.28.200.201,OSPF进程1的邻居Down。可能的故障根因为:2021-03-08 22:21:52, IP地址为192.28.200.201,名称为12508 W的设备单板重启,单板位于mdc=1, chassis=0, slot=2,故障根因的严重等级为Notification,故障根因的可能性为80%。故障根因详细描述为槽位号为2的单板重启。

·     有多个根因

2021-03-08 22:20:30, fault Interface_Flapping occurred on (device=77.1.1.4, mdc=1, port=Tunnel4). Possible root causes: 1. [severity=Error, probability=1.0] 2021-03-08 22:20:30, device 77.1.1.4(S7503E) encountered IFNET_TNL_PHY_UPDOWN_DERIVE on (device=77.1.1.4, mdc=1, port=Tunnel4). Details: Transient physical state change between up and down occurred on interface Tunnel4. 2. [severity=Warning, probability=0.7] 2021-03-08 22:19:26, device 77.1.1.4(S7503E) encountered OPTMOD_PHONY_MODULE on (device=77.1.1.4, mdc=1, chassis=1, slot=2, port=Ten-GigabitEthernet1/2/0/23). Details: Ten-GigabitEthernet1/2/0/23: This transceiver is NOT sold by H3C. H3C therefore shall NOT guarantee the normal function of the device or assume the maintenance responsibility thereof!

//2021-03-08 22:21:43发生故障,设备IP地址为192.28.200.201,OSPF进程1的邻居Down。可能的故障根因为:2021-03-08 22:21:52, IP地址为192.28.200.201,名称为12508 W的设备单板重启,单板位于mdc=1, chassis=0, slot=2,故障根因的严重等级为Notification,故障根因的可能性为80%。故障根因详细描述为槽位号为2的单板重启。

2.2  AI日志聚合和根因分析配置任务简介

AI日志聚合和根因分析配置任务如下:

(1)     开启AI日志聚合和根因分析功能

(2)     保存日志聚合摘要文件或者故障根因文件

2.3  配置准备

在配置AI日志聚合和根因分析任务之前,需要在设备上开启信息中心功能,并执行info-center loghost命令将本地环回地址127.0.0.1配置为日志主机地址,固定使用UDP端口514作为监控端口,不可修改。

2.4  开启AI日志聚合和根因分析功能

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入AI-Service视图。

ai-service

(3)     开启AI日志聚合和根因分析功能。

ai ai-fault-analysis enable

缺省情况下,AI日志聚合和根因分析功能处于关闭状态。

2.5  保存日志聚合摘要文件或者故障根因文件

(1)     可以在任意视图下,执行本命令,保存日志聚合摘要文件或者故障根因文件或者AI日志聚合和根因分析功能的日志。

ai ai-fault-analysis save { logfile | root-cause | summary }

缺省情况下,系统不会保存日志聚合摘要文件、故障根因文件和AI日志聚合和根因分析功能的日志。

2.6  AI日志聚合和根因分析的显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示日志摘要文件和故障根因文件,用户可以通过查看显示信息分析和定位故障。

表2-3 AI日志聚合和根因分析的显示和维护

操作

命令

显示AI分析的日志聚合摘要和故障根因文件中的信息

display ai ai-fault-analysis { logfile | root-cause | summary } [ tail line-number ]

 


3 AI设备异常检测

3.1  AI设备异常检测简介

1. 功能简介

在管理和维护设备时,运维人员可以手工配置不同指标的资源使用率告警门限,例如执行resource-monitor resource命令配置CPU利用率或ARP表项资源等各类指标的告警门限,达到指定的告警门限时系统才会产生告警信息,但是,这类告警信息不能反映出相应资源使用率的变化趋势,而且手工指定告警门限的合理性存疑,如果误配置了告警门限以后会干扰对故障的判断,不利于未来智能运维手段发展。

AI设备异常检测功能借助AI算法来推测当前的设备各种资源表项使用率是否存在异常,判定异常之后才会产生告警信息,相较于传统静态设置告警门限触发告警的方式更加科学。

2. 工作原理

当前支持AI设备异常检测功能的告警指标为CPU使用率和设备的各类表项资源,具体设备表项资源可以通过display resource-monitor命令查看。

根据设备型号不同,采集的指标数据不同,AI设备异常检测最多通过三轮不同AI检测算法来动态判断当前指标的资源使用率是否异常。主要的工作机制如下:

(1)     采集数据:设备上开启AI设备异常检测功能后,AI设备异常检测进程通过Netconf采集设备不同指标的资源使用率信息,每条数据中包含设备信息,时间戳,指标的资源使用率等关键信息。

(2)     第一轮AI算法检测:AI设备异常检测进程通过学习设备上采集的历史指标,分析其变化趋势,推断出正常指标的动态阈值范围模型,AI设备异常检测进程也可以直接通过AI模型文件加载,生成数据指标的动态阈值范围模型。AI设备异常检测进程根据该模型实时对现网的数据进行检测,如果当前采集到数据属于模型的阈值范围内则无异常,否则将该指标数据标记为异常数据。对于不同指标,根据指标的波动性、趋势性等特点,AI设备异常检测进程可以自动选择合适的第一轮AI检测算法。图3-1中蓝色的区域是即正常指标的动态阈值范围。

图3-1 AI设备异常检测的第一轮检测算法示意图

(3)     第二轮AI算法检测:被第一轮AI算法标记为异常的指标数据还需要再进行第二轮异常检测算法。第二轮AI算法检测是基于多种无监督异常检测进行投票的异常检测机制,根据数据的统计学特征,采用多种AI算法进行异常判定,被判定为异常的指标数据根据设备和指标类型可能还需要再进行第三轮AI算法检测。

(4)     第三轮AI算法检测:第三轮检测采用基于设备芯片的深度学习中的无监督算法——deepar算法。

(5)     只有上述多轮异常检测的结果均为异常时,AI设备异常检测进程才会产生该指标的使用率异常告警,多轮AI算法的检测使得异常判断更加准确和智能。

3.2  AI设备异常检测的配置任务简介

(1)     开启AI设备异常检测功能

(2)     (可选)保存AI设备异常检测功能的日志文件

3.3  开启AI设备异常检测功能

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入AI-Service视图。

ai-service

(3)     开启AI设备异常检测功能。

ai key-resource-monitor enable

缺省情况下,AI设备异常检测功能处于关闭状态。

3.4  保存AI设备异常检测功能的日志文件

1. 功能简介

AI设备异常检测功能的日志文件可以帮助运维和技术支持人员分析AI设备异常检测功能判断异常的效果。AI设备异常检测功能的日志中包含采集的各类指标使用率信息,多轮AI算法对异常指标判定的依据。

2. 配置步骤

(1)     可以在任意视图下,执行本命令,保存AI设备异常检测功能的日志文件。

ai key-resource-monitor save logfile

缺省情况下,不会自动保存AI设备异常检测功能的日志文件。

3.5  AI设备异常检测功能的显示和维护

在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示AI设备异常检测功能的日志,技术人员可以通过查看显示信息分析和定位故障。

表3-1 AI设备异常检测功能的显示和维护

操作

命令

显示AI设备异常检测的运行日志

display ai key-resource-monitor logfile [ tail line-number ]

 

 

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