近十几年,互联网取得了巨大成功,已成为人们日常生活不可或缺的部分。随着网络规模不断增大以及新的网络设备不断应用,造成网络管理日益复杂。根据相关研究表明,网络故障发生频率、次数也在逐年增加,对人们造成不可估量的损失。因此,如何实现自动化地检测网络故障并修复网络故障已成为当前网络管理的难题之一。目前,现有的网络故障处理机制能实现自动化地检测网络故障,但却由网络管理人员手工干预网络故障修复。这种机制难以为网络故障检测与修复提供高效的解决方案,主要体现在以下几个问题:1)网络故障修复缺乏智能化,不能在最短时间内降低网络故障对网络的影响;2)现有的网络故障模型处理的故障类型复杂,增加网络故障检测系统的复杂性;同时,部分故障类型受限于硬件平台,对后期的系统升级与维护造成不便。针对以上问题,本文提出了基于路由状态的集中式网络故障检测与修复框架(Routing State Based Centralized Network Fault Detection and Repair System),即RS-NDRS,它充分借鉴了I2RS(Interface To Routing System)思想,通过开放路由协议的控制接口给上层应用,从而利用路由状态信息来检测网络故障。与传统的网络检测机制相比,路由状态信息数据量相对较少,且数据类型固定不变,使得RS-NDRS能高效地检测出网络故障。同时,为了避免网络故障对网络造成影响,它能主动向网络节点下发安全策略来抑制网络故障产生的影响。为了高效地获取到网络节点的网络状态信息,基于RS-NDRS框架提出自适应轮询拓扑感知机制和自适应轮询周期调整机制两种机制。其中,自适应轮询拓扑感知机制是一种让管理端根据被检测设备的变化来动态调整监测范围的机制,通过实验分析得出该算法比传统基于轮询机制在发现网络拓扑变化方面具有更好的响应比。在分析传统轮询和事件通知机制基础上,本文创新性的提出了自适应轮询周期调整机制,是根据历史状态信息动态调整采集路由状态信息的间隔,尽可能降低路由状态信息采集对网络的负载压力。最后,通过实验结果分析表明,改算法可以在故障响应时间和轮询开销之间取得均衡。采用基于产生式规则的故障检测与修复的机制,对网络故障进行检测,并进行修复。该机制对已知故障进行检测和自动修复,对未知故障进行预警,由网络管理人员进行进一步的故障诊断,保证了故障检测准确性,并创新性的提出基于树的深度优先遍历的故障匹配算法。最后,基于商用Zeb OS软件搭建了RS-NDRS原型系统。该原型系统利用Net Conf协议获取路由状态信息以及实施安全策略。为了进一步验证RS-NDRS可行性,本文搭建了由50网络节点构成的实验网络,每个网络节点部署运行OSPF协议。实验结果表明,网络故障检测时间最大为最大的轮询周期T2分钟,安全策略下发时间最小达到0.3秒。最后通过演示OSPF的router-id冲突检测,表明该系统可以有效的进行故障检测和修复。