通信网络应急预案演练方法、系统与服务器的制造方法

通信网络应急预案演练方法、系统与服务器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种通信网络应急预案演练方法、系统与服务器。该方法包括根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树；自演练任务树的根节点至叶子节点向演练任务树中涉及的角色派发任务；在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据演练任务树和其中各任务的依赖关系在演练任务树中遍历可执行的任务，并将可执行的任务派发给相应角色，直至演练任务树中的所有任务均被执行完毕。本发明可以模拟通信网络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
【专利说明】通信网络应急预案演练方法、系统与服务器

【技术领域】
[0001] 本公开涉及网络安全防护【技术领域】，特别地，涉及一种通信网络应急预案演练方 法、系统与服务器。

【背景技术】
[0002] 我国是灾害频发、灾害面广、灾害损失严重的国家。随着国民经济的快速发展，对 通信网络的依赖性越来越高，突发灾害事件对通信网络造成的严重破坏将直接影响到国家 各项工作的顺利进行与开展。因此，基础通信网的通信保障是国家突发事件应急管理体系 的一个有机的组成部分，也是国家突发事件应急保障的关键环节。
[0003] 目前，国家各职能机关、各运营企业均有自己完整的应急保障体系。应急演练作为 此体系中的重要一环，担负着检验应急保障体系效率和效果的重要作用。常见的应急演练 手段多为问卷调查、桌面演练和现实模拟演练等方式。这些演练方式的受众群体较小，不利 于大面积推广；而且每次演练需要集中进行，较为消耗人力、财力与物力。在计算机技术大 力发展和网络通信普及的背景下，一种电子化平台，以虚拟场景的形式提供应急演练的新 方法逐渐被大众提及和实现。
[0004] 然而，常见的电子化演练平台往往侧重于场景的展现和真实性，主要采用三维图 像技术，模拟仿真各类建筑物和基础设施的灾害破坏模型，强调利用三维实时物理引擎技 术模拟建筑物和基础设施的破坏效果，模拟各种烟雾、火焰等灾害现场效果。这些技术缺乏 对IT设备/系统的模拟仿真，当灾害场景的应急处置涉及互联网系统、计算机或通信设备 时，无法有效地提供应急演练能力，有一定的局限性。


【发明内容】

[0005] 本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。
[0006] 本公开在其一个方面提供了一种通信网络应急预案演练方法，可以模拟通信网络 运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
[0007] 本公开在其另一方面提供了一种通信网络应急预案演练服务器，其可以模拟通信 网络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
[0008] 本公开在其又一方面提供了一种通信网络应急预案演练系统，其可以模拟通信网 络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
[0009] 根据本公开，提供了一种通信网络应急预案演练方法，包括：
[0010] 根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树；
[0011]自演练任务树的根节点至叶子节点向演练任务树中涉及的角色派发任务；
[0012] 在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据演练任务树和其中各任务的依赖关 系在演练任务树中遍历可执行的任务，并将可执行的任务派发给相应角色，直至演练任务 树中的所有任务均被执行完毕。
[0013] 在本公开的一些实施例中，该方法还包括：
[0014] 接收用户根据自身需求选择的应急场景；
[0015] 配置应急场景中涉及的IT系统与设备；
[0016] 客户端自动加载并向用户呈现应急场景；
[0017] 接收用户选择的角色，以为角色派发相应的任务。
[0018] 在本公开的一些实施例中，该方法还包括：
[0019] 根据任务树的广度排序法在演练任务树中遍历可执行的任务。
[0020] 在本公开的一些实施例中，该方法还包括：
[0021] 利用时间触发演练任务树中根节点任务的执行。
[0022] 根据本公开，还提供了一种通信网络应急预案演练服务器，包括：
[0023] 任务树生成单元，用于根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树；
[0024] 任务派发单元，自演练任务树的根节点至叶子节点向演练任务树中涉及的角色派 发任务，在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据演练任务树和其中各任务的依赖关 系在演练任务树中遍历可执行的任务，并将可执行的任务派发给相应角色，直至演练任务 树中的所有任务均被执行完毕。
[0025] 在本公开的一些实施例中，服务器还包括：
[0026] 接收单元，用于接收用户根据自身需求选择的应急场景以及用户选择的角色，以 为角色派发相应的任务；
[0027] 场景配置单元，用于配置应急场景中涉及的IT系统与设备。
[0028] 在本公开的一些实施例中，任务派发单元还根据任务树的广度排序法在演练任务 树中遍历可执行的任务。
[0029] 在本公开的一些实施例中，任务派发单元还利用时间触发演练任务树中根节点任 务的执行。
[0030] 根据本公开，还提供了一种通信网络应急预案演练系统，包括通信网络应急预案 演练客户端和前述实施例中的通信网络应急预案演练服务器。
[0031] 在本公开的技术方案中，由于根据用户所选的应急场景生成演练任务树，并自该 树的根节点至叶子节点遍历其中可执行的任务，直至树中的所有任务均被执行完毕。在执 行过程中，在开始执行根节点的任务后就可以完全自动化地执行演练任务树中的所有其他 任务了，其中，用户所选的应急场景可以为通信网络运营中可能出现的各种问题。因此，可 以模拟通信网络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自 动化推演。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分。在附 图中：
[0033] 图1是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练方法的流程示意图。
[0034] 图2是本公开一个实施例的演练任务树的示意图。
[0035] 图3是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练服务器的结构示意图。
[0036] 图4是本公开另一实施例的通信网络应急预案演练服务器的结构示意图。
[0037] 图5是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练系统的结构示意图。
[0038] 图6是本公开另一实施例的通信网络应急预案演练系统的结构示意图。
[0039] 图7是本公开一个实施例的任务派发流程示意图。

【具体实施方式】
[0040] 下面将参照附图描述本公开。要注意的是，以下的描述在本质上仅是解释性和示 例性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。除非另外特别说明，否则，在实施 例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限制本公开的范围。另外， 本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为 说明书的一部分。
[0041] 为了解决上述问题，本公开下述实施例提出了一种通信网络应急预案演练的新方 法。通过电子化技术实现演练场景自由编辑功能，能够模拟诸如光缆中断、通信楼瘫痪、网 络攻击的各种网络故障和故障处理所需要的IT (Information Technology,信息技术）系 统和设备(例如，网管系统、IT服务器等)，进而模拟现网网络运营中可能遇到的问题和各项 基本任务，例如，网管系统查询故障告警、故障的分析定位、电路的业务调度等。同时，根据 企业应急恢复流程实现应急恢复流程任务队列、并模拟运维人物应急恢复任务状态机，通 过预定义设计的应急恢复任务执行查找和派发算法，实现场景式应急预案自动化推演。 [0042] 图1是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练方法的流程示意图。
[0043] 如图1所示，该实施例可以包括以下流程：
[0044] S102,根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树；
[0045] 具体地，每个应急场景的脚本中均保护应急场景演练的流程信息，因此可以基于 该流程信息生成演练任务树。
[0046] S104,自演练任务树的根节点至叶子节点向演练任务树中涉及的角色派发任务；
[0047] 其中，可以利用时间来触发演练任务树中根节点任务的执行。例如，可以指定在几 时几分可以触发根节点任务的执行；也可以接收用户通过界面发起的任务执行指令，以触 发根节点任务的执行。
[0048] S106,在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据演练任务树和其中各任务的 依赖关系在演练任务树中遍历可执行的任务，并将可执行的任务派发给相应角色，直至演 练任务树中的所有任务均被执行完毕。
[0049] 在一个实例中，如图2所示，在根节点R1处的任务被相应角色执行完毕后，可以根 据任务之间的依赖关系看出，此时可执行的任务包括R11和R12,可将这两个节点处的任务 派发至相应的角色，在R11返回任务执行完毕后，可以遍历到节点R111处的任务的执行仅 依赖于节点R11处任务的执行，则此时可以将叶节点R111处的任务派发给相应的角色。再 根据图2,叶节点R112和R121处的任务的执行则同时依赖于节点R11处和节点R12处的 任务的执行。在节点R11处和节点R12处的任务均执行完毕后，叶节点R112和R121处的 任务才处于可执行状态。由于叶节点R122处的任务仅依赖于节点R12处的任务的执行，因 此，在节点R12处的任务执行完毕后，叶节点R122处的任务就处于可执行状态。
[0050] 再参见图2,在另一实例中，还可以根据任务树的广度排序法在演练任务树中遍历 可执行的任务。
[0051] 具体地，在根节点R1处的任务被相应角色执行完毕后，可以在树结构中逐层执行 各任务。从图2可以看出，第二层节点R11处和R12处的任务的执行依赖于根节点R1处的 任务的执行，因此，在根节点R1处的任务执行完毕后，第二层节点R11处和R12处的任务均 处于可执行状态，此时，可将这两个任务分别派发给相应的角色。第三层节点R111处的任 务的执行依赖于R11处任务的执行；节点R112和R121处的任务的执行依赖于节点R11和 R12处的任务的执行，节点R122处的任务的执行依赖于节点R12处任务的执行，因此，在第 二层节点R11处和R12处的任务均执行完毕后，第三层节点Rill、R112、R121和R122处的 任务均处于可执行状态。在第三层节点处的各任务均执行完毕后，整个任务演练树中的所 有任务均被执行完毕。
[0052] 需要指出的是，演练任务树中的各任务的执行还可以通过链表的其他方式实现。
[0053] 在该实施例中，由于根据用户所选的应急场景生成演练任务树，并自该树的根节 点至叶子节点遍历其中可执行的任务，直至树中的所有任务均被执行完毕。在执行过程中， 在开始执行根节点的任务后就可以完全自动化地执行演练任务树中的所有其他任务了，其 中，用户所选的应急场景可以为通信网络运营中可能出现的各种问题。因此，可以模拟通信 网络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
[0054] 进一步地，在步骤S102之前，还可以包括接收用户根据自身需求选择的应急场 景；配置应急场景中涉及的IT系统与设备；客户端自动加载并向用户呈现应急场景；接收 用户选择的角色，以为角色派发相应的任务。
[0055] 在客户端自动加载并向用户呈现应急场景后，用户就可以在客户端上通过人机界 面方式了解到其所选应急场景中所包含的设备与角色等信息。
[0056] 本领域普通技术人员可以理解，实现上述方法实施例的全部和部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算设备可读取存储介质中，该程 序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质可以包括ROM、RAM、磁碟 和光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0057] 图3是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练服务器的结构示意图。
[0058] 如图3所示，该实施例中的服务器20可以包括任务树生成单元302和任务派发单 元304。其中，
[0059] 任务树生成单元302,用于根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树；
[0060] 任务派发单元304,自演练任务树的根节点至叶子节点向演练任务树中涉及的角 色派发任务，在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据演练任务树和其中各任务的依 赖关系在演练任务树中遍历可执行的任务，并将可执行的任务派发给相应角色，直至演练 任务树中的所有任务均被执行完毕。
[0061] 在该实施例中，由于根据用户所选的应急场景生成演练任务树，并自该树的根节 点至叶子节点遍历其中可执行的任务，直至树中的所有任务均被执行完毕。在执行过程中， 在开始执行根节点的任务后就可以完全自动化地执行演练任务树中的所有其他任务了，其 中，用户所选的应急场景可以为通信网络运营中可能出现的各种问题。因此，可以模拟通信 网络运营中遇到的问题和各项应急任务所需的资源，实现场景式应急预案的自动化推演。
[0062] 图4是本公开另一实施例的通信网络应急预案演练服务器的结构示意图。
[0063] 如图4所示，与图3中的实施例相比，该实施例中的服务器40还可以包括接收单 元402和场景配置单元404。其中，
[0064] 接收单元402,用于接收用户根据自身需求选择的应急场景以及用户选择的角色， 以为角色派发相应的任务；
[0065] 场景配置单元404,用于配置应急场景中涉及的IT系统与设备。
[0066] 进一步地，任务派发单元还根据任务树的广度排序法在演练任务树中遍历可执行 的任务。
[0067] 此外，任务派发单元还利用时间触发演练任务树中根节点任务的执行。
[0068] 图5是本公开一个实施例的通信网络应急预案演练系统的结构示意图。
[0069] 如图5所示，该实施例中的系统50可以包括通信网络应急预案演练客户端502和 通信网络应急预案演练服务器504。其中，通信网络应急预案演练服务器504可以通过前述 实施例实现。
[0070] 图6是本公开另一实施例的通信网络应急预案演练系统的结构示意图。
[0071] 如图6所示，演练系统主要有三大部分，第一部分为通信网络应急预案演练客户 端502,主要实现用户远程接入、演练场景加载和演练任务解析执行等功能；第二部分为通 信网络应急预案演练服务器504,主要实现两部分功能：一个为演练场景编辑和场景实例 生成，能够实现场景定制化和自动化生成，另一个为演练任务控制器，能够生成并派发应急 恢复任务，自动化推进演练进程；第三部分为演练场景库602,主要承载各种场景库文件和 演练所需的资源文件。
[0072] 其中，场景编辑功能，主要通过AVP (Attribute-Length-Value，属性值对）三元 组的形式抽象模拟所需要的通信网络应急演练的各种常用场景(例如，枢纽楼瘫痪、光缆断 纤、网络攻击等)。模拟的重点在于场景中可能包含的各种常用IT或IP设备和系统，可能 为B/S (Browser/Server，浏览器/服务器)结构的WEB系统、C/S (Client/Server，客户端 /服务器）结构的专用系统、IT服务器或IP路由器等设备。应急场景还可以通过提供用户 选择添加的功能来编辑场景中所需要的元素，并自动生成演练的应急场景，其中，场景中所 需要的元素可以包括但不限于某个特定场景下应急恢复需要的设备或系统，包括前面所提 到的"常用IT或IP设备和系统，可能为B/S结构的WEB系统、C/S结构的专用系统、IT服 务器或IP路由器等设备"，这些元素能够支撑完成特定场景下的应急演练所需的各项操作。
[0073] 另外，由于此应急预案系统重点考察通信网络在出现重大事件和突发问题时的应 急处理能力和恢复操作，进而能够在电子化平台中考察实际管理能力和维护技术水平。应 急演练涉及一个多人协同的操作流程，流程中涉及到多角色之间的任务交互，并且在交互 的过程按照阶段和步骤进行。因此，需要设计一个任务流程控制器。由服务器端统一向每 个参演角色分发任务，或者分发系统任务，具体地，可以在服务器中实现一个任务控制器， 由于应急演练各任务之间有一定的关联关系，某个任务的完成可以被看作另一个任务的触 发条件，所有的任务可以被看成流式的逐个完成，因此可以以任务流控制的方式，通过任务 链表生成演练任务树，根据任务树的广度排序算法，执行任务流选择派发功能，实现树节点 (也就是各应急恢复任务）的快速查找和删除，即，查找某一时刻需要执行哪项应急任务，一 旦任务完成，该任务就被删除，任务逐渐减少，直至整个演练结束，所有任务(树节点）被删 除掉。其中，广度排序算法可以参考计算机树型结构的广度排序算法。每个应急演练任务 可以被看做一个树节点，整个应急演练场景可以生成一个演练任务多叉树，在任务执行过 程中，优先完成处于树结构同一行的任务
[0074] 如上所述，该系统主要包括任务流控制功能、消息服务功能和场景编辑功能等几 大部件。在系统启动前，提供用户场景编辑功能，用户可以根据需要自定义预案场景和场景 中所涉及的IT系统和设备，完成场景设计后，用户客户端会自动加载生成的系统场景，以 2. ?形式（S卩，伪三维，又称为假3D，演练虚拟人物、场景、某些设备是伪3D形式）提供用户 使用。
[0075] 应急恢复过程在执行时，系统可根据业务需求，遍历在场景加载时指定的预案场 景，根据场景的应急脚本生成演练任务树。用户在使用系统时，可根据任务树的查找算法自 动实现应急任务的派发，智能化完成应急流程的推进。
[0076] 具体地的流程如下：
[0077] 步骤一，用户可以通过浏览器远程登录此演练系统，一旦完成注册登录后，用户可 以进行实例选择。
[0078] 步骤二，用户选定特定的应急场景类型后，服务器可以配置具体的应急场景，配置 时，可以通过图形化界面选择所需要的应急流程和演练操作。全部内容确定后，系统会自动 生成此次场景的脚本配置xml文件，后续会读取此xml文件进行场景生成。同时，图片、文 件等内容会被存放在演练场景库中。
[0079] 步骤三，演练场景确定后，用户可以进行角色选择，分别演练不同责任人的应急预 案内容，所有角色完成演练准备后，可以由发起人开始此次演练。
[0080] 步骤四，演练开始后，客户端可生成2. ro的演练实例大厅，所有用户都在大厅中 完成自己的应急演练任务。
[0081] 步骤五，进入演练的所有用户可以通过服务器进行语音、文字、视频信息的交互， 满足在应急场景下沟通协作的需要。服务器对所有登陆用户进行分组，实现系统消息的提 醒、用户间单对单的信息交流、以及用户组的信息广播和组播。
[0082] 步骤六，演练中，各个客户端会一直接收服务器端发来的应急任务，任务一旦接收 后会有任务提醒。用户根据特定场景和自身技能，通过操作各模拟仿真系统，进行应急处 理，完成任务后，任务流控制模块会销毁当前任务并派发新任务，直至所有任务的结束和应 急演练的终结。
[0083] 其中，演练任务控制器进行任务派发的原则和流程如图7所示：
[0084] S702,演练任务控制器接收任务结束消息；
[0085] S704,取出已结束任务的ID ;
[0086] S706,在演练任务树中遍历查找所有角色任务的等待任务ID ;
[0087] S708,判断是否包含已结束任务的ID，如不包含，则转S706,否则，转S710 ;
[0088] S710,找到关联任务，并取出等待任务的ID ;
[0089] S712,清除关联任务的等待任务ID中所包含的此任务ID ;
[0090] S714,判断是否还有其他等待任务，如有，则结束并等待其他等待任务的结束，否 则转S716 ;
[0091] S716,下发关联任务。
[0092] 接下来，通过一个具体实例对上述过程进行详细说明。
[0093] 系统建立并维护一个任务队列，其中，可以包括系统任务和角色任务，系统为每一 个任务分配一个全局唯一的任务ID。
[0094] 每一个任务都有一个触发的前提条件，前提条件可能是一个任务的完成，或者是 多个任务的完成，每一个任务派发的原则是其前提条件的满足。
[0095] 任务派发的触发是在其等待的前提条件任务完成后，由前提任务完成的事件进行 触发。
[0096] 假设任务ID (10001)的任务描述为：传输值班员向值班长汇报。
[0097] 任务ID (10002)的任务描述为：值班长向传输值班员回复。
[0098] 当任务10001完成后，会检查当前等待任务10001完成的所有任务，发现其中任务 10002在等待任务10001的完成，此时，立即发送任务10002到值班长。
[0099] 如果任务10002等待的不仅仅是任务10001，则清除掉这个等待条件，S卩，对任务 10002的等待，直至任务10001等待的所有任务均完成。
[0100] 本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其 他实施例的不同之处，各个实施例之间相同和相似的部分可以相互参见。对于装置实施例 而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处可以参见方法实施例 部分的说明。
[0101] 本公开上述实施例与现有技术相比，具有以下优点：
[0102] (1)通过采用应急演练场景自动生成技术，可以由用户自由生成各种应急场景。例 如，类型丰富的通信网络应急演练的各种常用场景(例如，枢纽楼瘫痪、光缆断纤、网络攻击 等)，重点在于模拟场景中包含的各种常用IT或IP设备和系统（网管系统、资源系统等)，适 用于IT类运营单位；
[0103] (2)强调演练应急恢复中各项管理和技术抢修措施、流程和任务。通过设计任务控 制器，以任务流控制的方式，通过任务链表生成演练任务树，根据任务树的广度排序算法， 执行任务流派发，实现应急恢复任务的智能化推进。
[0104] 虽然已参照示例性实施例描述了本公开，但应理解，本公开不限于上述的示例性 实施例。对于本领域技术人员显然的是，可以在不背离本公开的范围和精神的条件下修改 上述的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修 改以及等同的结构和功能。
【权利要求】
1. 一种通信网络应急预案演练方法，其特征在于，包括： 根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树； 自所述演练任务树的根节点至叶子节点向所述演练任务树中涉及的角色派发任务； 在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据所述演练任务树和其中各任务的依赖关 系在所述演练任务树中遍历可执行的任务，并将所述可执行的任务派发给相应角色，直至 所述演练任务树中的所有任务均被执行完毕。
2. 根据权利要求1所述的通信网络应急预案演练方法，其特征在于，所述方法还包括： 接收用户根据自身需求选择的应急场景； 配置所述应急场景中涉及的IT系统与设备； 客户端自动加载并向用户呈现所述应急场景； 接收所述用户选择的角色，以为所述角色派发相应的任务。
3. 根据权利要求1所述的通信网络应急预案演练方法，其特征在于，所述方法还包括： 根据任务树的广度排序法在所述演练任务树中遍历可执行的任务。
4. 根据权利要求1所述的通信网络应急预案演练方法，其特征在于，所述方法还包括： 利用时间触发所述演练任务树中根节点任务的执行。
5. -种通信网络应急预案演练服务器，其特征在于，包括： 任务树生成单元，用于根据用户所选应急场景的脚本生成演练任务树； 任务派发单元，自所述演练任务树的根节点至叶子节点向所述演练任务树中涉及的角 色派发任务，在接收到各角色发出的任务完成消息后，根据所述演练任务树和其中各任务 的依赖关系在所述演练任务树中遍历可执行的任务，并将所述可执行的任务派发给相应角 色，直至所述演练任务树中的所有任务均被执行完毕。
6. 根据权利要求5所述的通信网络应急预案演练服务器，其特征在于，所述服务器还 包括： 接收单元，用于接收用户根据自身需求选择的应急场景以及所述用户选择的角色，以 为所述角色派发相应的任务； 场景配置单元，用于配置所述应急场景中涉及的IT系统与设备。
7. 根据权利要求5所述的通信网络应急预案演练服务器，其特征在于，所述任务派发 单元还根据任务树的广度排序法在所述演练任务树中遍历可执行的任务。
8. 根据权利要求5所述的通信网络应急预案演练服务器，其特征在于，所述任务派发 单元还利用时间触发所述演练任务树中根节点任务的执行。
9. 一种通信网络应急预案演练系统，其特征在于，包括通信网络应急预案演练客户端 和权利要求5-8中任一项所述的通信网络应急预案演练服务器。
【文档编号】H04M11/04GK104219404SQ201310211122
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】柏国林, 谌刚, 冀辉, 王 华, 陈军, 汪令全, 王渭清, 赵洪波, 崔铭乾, 杨晓光, 刘广岭 申请人:中国电信股份有限公司