CN109714209B - 一种网站访问故障的诊断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网站访问故障的诊断方法，包括获取网站性能指标数据，并根据所述指标数据执行常规诊断；根据所述常规诊断获得的常规诊断信息判定网站访问是否成功；若判定结果是网站访问失败，则进一步获取深度诊断信息数据，并根据所述深度诊断信息数据执行深度诊断。

Description

一种网站访问故障的诊断方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及网站访问故障的一种诊断方法及系统。

背景技术

浏览器是一种获取网页内容的软件，当在浏览器中输入网站网址访问一个Web页面时，网络状况、浏览器渲染页面的速度、Web应用本身处理请求的能力等多方面因素，共同构成了用户在访问网站时，整个目标网站页面的呈现。为了保证网站的访问质量，需要对网站的访问故障进行诊断，从而将其中的故障进行分类整理，并快速而准确的查找故障根源，进而及时解决故障问题。

现有技术中常见的诊断方式通常有利用网络测试工具对网站访问进行故障诊断，例如连通性检测工具Ping、域名查询工具Nslookup、路由链路信息查询工具Traceroute等；或者是侧重网站访问质量的检测的网站测试平台，例如网速测试和网站评分，或者是借助于开源工具通过模拟对网站发起访问进行的网站性能检测。以上这些诊断方式一方面无法综合诊断网络中的问题，另一方面也缺乏对网站访问故障的排查，随着当前各网站网络业务量的增加，已经无法满足需求。

因此，需要一种能够综合排查网站访问各类型故障的诊断方法及系统。

发明内容

本发明提供一种网站访问故障的诊断方法，包括：

获取网站性能指标数据，并根据所述指标数据执行常规诊断；

根据所述常规诊断获得的常规诊断信息判定网站访问是否成功；

若判定结果是网站访问失败，则进一步获取深度诊断信息数据，并根据所述深度诊断信息数据执行深度诊断。

优选的，所述常规诊断进一步包括：获取HTTP请求状态码，并根据所述HTTP请求状态码判断所述请求状态是否正常。

优选的，所述常规诊断进一步包括：若所述请求状态正常，则进一步获取所述访问网站的性能监控数据，并根据所述性能监控数据诊断所述网站性能。

优选的，所述性能监控数据包括TCP的连接时间、DNS解析时间和网站页面的资源文件的链接信息。

优选的，所述深度诊断进一步包括：利用公用域名服务器执行针对终端机的网络连通性检测，判断所述终端机是否成功接入互联网。

优选的，所述深度诊断进一步包括：若所述终端机成功接入互联网，则根据获取的DNS解析结果跟踪解析失败的原因或者针对解析出的IP地址执行有效性和正确性的检查。

优选的，所述深度诊断进一步包括：若所述DNS解析失败，则进一步检测域名服务器是否可达或者所述域名服务器是否有服务故障。

优选的，所述深度诊断进一步包括：判断所述TCP是否连接成功，若连接成功，则进一步执行HTTP连接检测；反之则进一步查找TCP连接失败原因。

优选的，所述深度诊断进一步包括：若所述HTTP连接成功，则进一步执行针对网站前端网页的诊断。

根据本发明的另一个方面，还提供一种网站访问故障的诊断系统，包括：存储装置和处理器；其中，所述存储装置用于存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，用于实现如上所述的方法。

相对于现有技术，本发明取得了如下有益技术效果：本发明提供的网络访问故障诊断方法及系统，基于现代浏览器核心均支持的W3C的标准Resource Timing和NavigationTiming，对开源自动化测试框架Selenium Webdriver进行了扩展，从而实现浏览器访问Web站点的性能数据采集，作为后续诊断的依据；同时将故障诊断的层次分为常规和深度两种，在对网站发起访问初期利用采集访问性能监控数据进行相对简单的常规诊断，用于针对能成功访问的网站，辅助完成该网站的访问质量评价体系；而对于访问失败的网站，则继续进行深度诊断，以便进一步排查和定位网站访问失败的原因；不论是常规诊断还是深度诊断均集成了多种网络测试工具以实现对网站访问故障的综合诊断；利用本发明提供的网站访问故障诊断方法及系统，可以对用户访问网站失败的原因进行诊断，帮助排查和确定故障点，从而及时上报故障内容或解决故障，使访问尽快恢复。

附图说明

图1是本发明提供的常规诊断的诊断树示意图。

图2是本发明提供的深度诊断的诊断树示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明的实施例中提供的网站访问故障的诊断方法及系统进一步详细说明。

发明人认真研究了影响网站访问质量的因素发现，可以从网络、服务器端和前端三个方面分别分析造成网站访问失败的原因。

其中，网络因素是指网络本身原因导致访问失败，具体的，如链路物理故障、DNS服务器故障或网络拥塞等。而造成网络拥塞的根本原因是网络资源的匮乏，即用户负载大于网络资源的容量和处理能力，但是表现出的故障体现却可以是多方面的，例如，由于路由器缓存不足导致到达的数据包被频繁丢弃；或者是因为链路带宽不足导致数据传输过程中在低速链路上形成了带宽瓶颈；或者是处理器速度慢导致路由器CPU在执行排队缓存、更新路由表等操作时，处理速度跟不上高速链路等。

服务器端因素是指影响服务器性能的各种参数，例如服务器的硬件配置、I/O性能和带宽等参考指标。例如，带宽质量就是影响网站响应时间的重要因素，服务器端通常会因为上述参数无法满足需求而出现负载过重从而拒绝服务，导致网站访问失败。另外，服务器端还可能因物理问题，例如断电等，导致网站访问失败。

前端因素是指影响网站访问性能的前端页面的资源。通常来说，前端页面优化的好坏对于网站性能的影响较大，前端的用户体验甚至决定了用户是否会持续使用该网站的功能。例如，页面的JS、CSS或者图片资源过大而产生过多HTTP请求时会使得访问性能下降，或者当请求的资源未进行压缩时也可能使得数据传输压力较大，而造成页面显示缓慢甚至超时，最终导致网站访问失败。

为了快速对网站的访问性能进行诊断并确定故障原因，发明人特别提出了一种基于现代浏览器核心均支持的W3C的标准Resource Timing和Navigation Timing，针对网站访问故障的诊断方法，该方法采用了常规诊断和深度诊断相结合的方式，快速准确的对网站访问质量进行诊断并定位故障原因。下面将结合具体实施例进行详细描述。

本发明优选实施例提供的网站访问故障诊断方法具体包括以下步骤：

S10常规诊断

图1是本发明提供的常规诊断的诊断树示意图，如图1所示，当通过浏览器访问网站时，首先根据获取Web站点的性能指标数据对网站进行常规诊断，其诊断流程的执行逻辑可从图1所示诊断树逐步执行，具体包括以下步骤：

S101HTTP请求状态诊断

获取HTTP请求状态码，如果该状态码大于等于500，则得出结论：服务器错误；如果状态码大于等于400且小于500，则得出结论：客户端请求出错；如果状态码等于200，则得出结论：请求状态正常，可继续执行S102的检测。

S102网站性能诊断

当请求状态正常时，利用Selenium WebDriver打开浏览器访问目标网站，并利用W3C提供的Resource Timing API和Navigation Timing API获取到访问网站的性能监控数据，标记为timingInfo与resourcesInfo，以便利用该数据进一步诊断网站性能，具体包括：

(1)利用timingInfo中的connectStart和connectEnd字段计算TCP的连接时间，并与预设的阈值进行比较，如果超过阈值，则得出结论：网络故障-TCP连接时间过长。

具体的，TCP的连接时间可利用下述公式计算获得：

timingInfo.connectEnd-timingInfo.connectStart

其中，timingInfo.connectEnd和timingInfo.connectStartconnectEnd分别表示TCP的连接结束时间点和连接起始时间点。

(2)利用timingInfo中的domainLookupStart和domainLookupEnd字段计算DNS解析时间，并与预设的阈值进行比较，如果超过阈值，则得出结论：网络故障-DNS解析时间过长。

具体的，DNS解析时间可利用下述公式计算获得：

timingInfo.domainLookupEnd-timingInfo.domainLookupStart

其中，timingInfo.domainLookupEnd和timingInfo.domainLookupStart分别表示DNS解析的结束时间点和起始时间点。

(3)利用resourcesInfo中的网站页面所有的资源文件的链接信息，对每个资源链接使用Curl命令请求该文件并下载文件，从而获得资源文件下载时间和大小。从而获知每个资源链接是否有效并且是否可被下载，以及资源大小是否超过预先设置的阈值等综合判断该资源文件是否加载成功，并给出资源下载成功率。当资源下载成功率低于阈值，则得出网站页面可能存在资源加载超时或失败的结论。

S103常规诊断完成

若在上述S101-S102的诊断中未出现故障，则可获得网站访问正常的结论，常规诊断结束；若在上述S101-S102的诊断中出现了任意故障，则将继续启动步骤S20的深度诊断。

S20深度诊断

图2是本发明提供的深度诊断的诊断树示意图，如图2所示，当经步骤S10中的常规诊断得出网站访问失败时，可查看常规诊断信息，并根据需求要触发深度诊断，具体的，可根据进一步获取的深度诊断信息数据执行对网站访问故障的深度诊断，其诊断流程的执行逻辑可从图2所示诊断树逐步执行，具体包括以下步骤：

S201互联网接入诊断

使用Ping命令，对公用的一些知名域名服务器或知名网站服务器与终端机进行网络连通性的检测，例如“114.114.114.114”和“8.8.8.8”等。如果被测试域名服务器或知名网站服务器对Ping操作发出的测试包有响应并返回测试包的响应时间等相关信息，则说明终端机与被测试主机的网络是连通的，终端机已经接入互联网，可继续执行后续的深度诊断；否则判定终端机未接入网络，从而进一步排查造成这种结果的原因，例如终端机网卡故障、或没有分配到可用的IP地址、或所在局域网不稳定等。

若S201的诊断结果判定终端机已接入网络，则进一步执行对网络的深度诊断。

S202DNS解析诊断

使用Nslookup命令获取DNS解析结果，如果域名解析无结果返回，则可进一步跟踪解析失败的原因，反之，则对解析出的IP地址的有效性和正确性进行后续的检查。具体包括：

(1)域名服务器可达诊断

若域名解析无结果返回，则可进一步判断所使用的域名服务器是否可达，具体的，使用Ping命令测试所用域名服务器的连通性，如果测试显示连通，则需要对域名服务器是否能正常提供解析服务作进一步检测，反之，则可以判定故障原因是DNS服务器不可达，从而结束诊断。

(2)域名服务器故障诊断

若服务器可达，则可进一步检测该域名服务器是否有服务故障。具体的，提供一个常见域名列表，使用该域名服务器解析其中的常见域名，如果能正常解析则判定该域名服务器能正常提供解析服务，造成DNS解析失败的原因可能是网站域名暂时未能添加或更新到域名服务器中，并结束诊断。如果列表中的常见域名不能被成功解析，则可以判定该域名服务器暂时出现了服务故障，结束诊断。

S203TCP连接诊断

利用Socket编程判断与网站服务器的TCP连接是否成功。具体的，若TCP连接成功，则对进一步的HTTP连接进行检测；若TCP连接失败，则进一步查找失败的原因。

若TCP连接失败，则采用Ping命令测试网站服务器的连通性，如果连通说明网站服务器没有出现故障，本身能正常提供服务，则可知造成TCP连接失败的原因可能是网站服务器负载过重等造成的服务器拒绝连接，诊断结束。如果不连通，则说明从终端机到网站服务器的网络链路(包括网站服务器本身)可能出现了故障，需要继续使用Traceroute工具获取从终端机到网站服务器的路由链路详细信息，以便进一步故障点的位置，并结束诊断。

若TCP连接成功，则可诊断HTTP的连接状态。

S204HTTP连接诊断

首先，获取网站跳转后的URL，根据URL中是否含有HTTPS或HTTP判断网站是否使用了HTTPS。同时使用Selenium WebDriver以及W3C提供的Resource Timing API和Navigation Timing API获取到访问网站的性能监控数据，标记为timingInfo与resourcesInfo，以便用于后续的诊断，具体包括：

若网站使用了HTTPS，则使用timingInfo的secureConnectionStart字段判定SSL握手是否失败。具体的，如果timingInfo中有该字段并且它的值为0，则可判定SSL连接失败，结束诊断，此时网络访问失败的原因可能是证书失效等；反之则认为SSL握手成功，继续检测HTTP的连接状态。

其次，向目标网站发起HTTP连接请求并获取相应的返回数据，以便检测HTTP连接是否有应答响应。

若HTTP请求没有响应，则通过向网站服务器发送Ping命令可获取到丢包率和平均时延等信息判断是否发生了网络拥塞。具体的，如果丢包率大于0则得出存在丢包情况的结论，而造成丢包的原因主要可能有物理线路故障、设备故障、病毒攻击、路由信息错误等，结束诊断；如果平均时延超过了预先设置的阈值，则得出时延较大，可能出现网络拥塞的结论，结束诊断；如果以上情况均不存在，则导致HTTP请求无响应的原因可能是其他网络原因，例如网站服务器服务质量不佳等，并结束诊断。

若HTTP请求有响应，则检查状态码。如果状态码为200，则需要对网站页面元素进行更细致的检测；如果状态码不等于200，则根据错误码提示给出相应的异常原因，例如，404Not Found或者403Forbidden等，并结束诊断。

S205网站前端网页诊断

若上述HTTP请求有响应且其返回状态码为200，即HTTP请求成功时，则可检测网站前端页面的资源文件。例如，根据resourcesInfo中有网站页面所有的资源文件的链接信息，对每个资源链接使用Curl命令请求该文件并下载文件，从而获得资源文件下载时间和大小，并获知每个资源链接是否有效并且是否可被下载，以及资源大小是否超过预先设置的阈值等综合判断该资源文件是否加载成功，并给出资源下载成功率。当资源下载成功率低于阈值，则得出网站页面可能存在资源加载超时或失败的结论，诊断结束；反之，则综合所有前驱步骤，可得出无严重故障，网站访问正常的结论，诊断结束。

根据本发明的另一个方面，还提供一种执行上述网络访问故障诊断方法的系统，该诊断系统包括数据采集模块，常规诊断模块以及深度诊断模块。其中，采集模块可用于获取WEB站点的性能指标数据和用于故障诊断的诊断信息数据，并将WEB站点的性能指标数据传输至常规诊断模块用于执行对网站访问质量的常规诊断，以及将诊断信息数据传输至深度诊断模块用于执行对网站访问质量的深度诊断。

具体的，常规诊断可用于执行对HTTP请求状态和网站性能的诊断；深度诊断可用于执行对互联网接入、网络本身、服务器端以及网页前端的综合诊断以及故障点判断。

在本发明的一个实施例中，上述系统可通过由Java实现的终端插件的形式实现，具体的，该插件可基于HTTP协议，采用JSON格式与插件管理器进行交互式数据传输。

尽管在上述实施例中，采用了ping、nslookup、traceroute为例对本发明提供的网络访问故障诊断方法进行了说明，但本领域普通技术人员应理解，除了上述实施例中的网络测试工具，其它具有类似功能的常规网络测试工具均可适用于本发明提供的网络访问故障诊断方法。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。

Claims (4)

1.一种网站访问故障的诊断方法，其特征在于，包括：

获取网站性能指标数据，并根据所述指标数据执行常规诊断；所述常规诊断包括获取网站页面所有资源文件的链接信息，请求并下载所述资源文件，获得所述资源文件的下载时间和大小，根据每个所述资源文件的链接是否有效并且是否可被下载，以及所述资源文件的大小是否超过预先设置的阈值综合判断所述资源文件是否加载成功; 以及获取HTTP请求状态码，并根据所述HTTP请求状态码判断所述请求状态是否正常；

根据所述常规诊断获得的常规诊断信息判定网站访问是否成功；

若判定结果是网站访问失败，则进一步获取深度诊断信息数据，并根据所述深度诊断信息数据执行深度诊断，所述深度诊断进一步包括：利用公用服务器执行针对终端机的网络连通性检测，判断所述终端机是否成功接入互联网；若所述终端机成功接入互联网，则根据获取的DNS解析结果跟踪解析失败的原因或者针对解析出的IP地址执行有效性和正确性的检查；若所述DNS解析失败，则进一步检测域名服务器是否可达或者所述域名服务器是否有服务故障；判断TCP是否连接成功，若连接成功，则进一步执行HTTP连接检测；反之则进一步查找TCP连接失败原因；若所述HTTP连接成功，则进一步执行针对网站前端网页的诊断。

2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述常规诊断进一步包括：若所述请求状态正常，则进一步获取所述访问网站的性能监控数据，并根据所述性能监控数据诊断所述网站性能。

3.根据权利要求2所述的诊断方法，其特征在于，所述性能监控数据包括TCP的连接时间、DNS解析时间和网站页面的资源文件的链接信息。

4.一种网站访问故障的诊断系统，其特征在于，包括：

存储装置和处理器；

其中，所述存储装置用于存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，用于实现如权利要求1-3任一项所述的方法。

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