背景

如何从告警出发,找到所有的告警关联信息。

然后通过 pageRank 获取到最可能得根因呢。

chat

也不需要 java 去做。这些步骤都是 neo4j +apoc+gds 实现也行。java 只是调用触发。重新给出实现

下面给你一套 完全“图数据库内完成”、Java 只负责触发 的做法:

报警 → 找关联节点 → 压缩图 → 在临时子图上跑 GDS 算法 → 得到根因节点

整个 pipeline 全在 Neo4j + APOC + GDS 完成。

我会先给你整体架构,再给你每个步骤的 Cypher + APOC + GDS 示例,最后给你 Java 调用方式。


✅ 0. 整体核心思想(非常关键)

报警触发后,你要:

  1. 找与 Alarm 相关的所有节点(最多向下 5 层)。
  2. 对这些节点的真实路径进行抽象压缩(如 App → VM → Phy 被压缩为 App → Phy)。
  3. 用压缩后的图构建一个“虚拟临时子图”(GDS 图投影)。
  4. 在临时图上跑根因算法

    • PageRank(传播性质)
    • BetweennessCentrality(中间关键节点)
    • DegreeCentrality(结构性根因)
    • 或者多算法融合

最终得到 最有可能的根因节点列表


✅ 1. 步骤一:基于报警找关联节点(最多 5 层)

// Step 1:找到 Alarm 关联的所有节点(深度 <= 5)
MATCH (a:Alarm {id:$alarmId})-[:ALARM_REL]->(n)
CALL apoc.path.subgraphNodes(n, {
    relationshipFilter:"DEPENDS_ON>",
    minLevel:1,
    maxLevel:5,
    bfs:true
})
YIELD node AS related
RETURN collect(DISTINCT related) AS relatedNodes;

✅ 2. 步骤二:基于真实路径“压缩边”(App→VM→Phy → App→Phy)

关系压缩方式:

对于所有相关节点,两两求 shortestPath
如果 path.len > 1,则压缩成一条虚拟边 a → b

示例:

// Step 2:压缩边,得到虚拟的影响关系
MATCH (a:Alarm {id:$alarmId})-[:ALARM_REL]->(start)
CALL apoc.path.subgraphNodes(start, {
    relationshipFilter:"DEPENDS_ON>",
    minLevel:1,
    maxLevel:5
})
YIELD node
WITH collect(node) AS nodes

UNWIND nodes AS n1
UNWIND nodes AS n2
WITH n1, n2 WHERE id(n1) < id(n2)

MATCH p = shortestPath((n1)-[:DEPENDS_ON*..10]-(n2))
WITH n1 AS from, n2 AS to, p
// 创建虚拟边
CALL apoc.create.vRelationship(from, "VIRTUAL_DEPENDS_ON", {}, to)
YIELD rel
RETURN rel;

得到的就是一个“压缩后的临时图”,包含的边:

App —VM—Phy     →   App → Phy(虚拟)
App — DB        →   App → DB(虚拟)
...

✅ 3. 步骤三:创建 GDS 临时图(Projected Graph)

你不想污染生产图,因此我们用 GDS 的 in-memory graph projection

CALL gds.graph.drop("alarmGraph", false);

CALL gds.graph.project(
    "alarmGraph",
    ["App","VM","Phy","DB","Switch","Router"],   // or use wildcard ['*']
    {
        VIRTUAL_DEPENDS_ON: {
            orientation:"NATURAL",
            properties: {}
        }
    }
);

如果你只想基于“报警关联节点”投影:

// 限定节点
WITH $relatedNodeIds AS ids
CALL gds.graph.project(
    "alarmGraph",
    {
        Node: {
            label:"*",
            properties:["name","type"],
            where: "id(n) IN ids"
        }
    },
    "VIRTUAL_DEPENDS_ON"
);

✅ 4. 步骤四:在临时图上跑根因分析算法

📌 最常见的根因分析算法:PageRank

「越是被依赖、越是全局影响力强的节点越可能是根因」

CALL gds.pageRank.stream("alarmGraph")
YIELD nodeId, score
RETURN gds.util.asNode(nodeId) AS node, score
ORDER BY score DESC
LIMIT 5;

📌 Betweenness Centrality:关键瓶颈点

CALL gds.betweenness.stream("alarmGraph")
YIELD nodeId, score
RETURN gds.util.asNode(nodeId) AS node, score
ORDER BY score DESC
LIMIT 5;

📌 Degree 中心性(简单有效)

CALL gds.degree.stream("alarmGraph")
YIELD nodeId, score
RETURN gds.util.asNode(nodeId) AS node, score
ORDER BY score DESC;

📌 推荐:多算法融合(更准)

例如:

CALL gds.pageRank.stream("alarmGraph")
YIELD nodeId, score AS pr
WITH nodeId, pr

CALL gds.degree.stream("alarmGraph")
YIELD nodeId AS nid2, score AS deg
WHERE nid2 = nodeId

RETURN gds.util.asNode(nodeId) AS node,
       pr, deg,
       (pr*0.7 + deg*0.3) AS finalScore
ORDER BY finalScore DESC
LIMIT 5;

✅ 5. 步骤五:Java 调用非常简单

你只需要执行 3 个 cypher:

① 查询关联节点

session.run("MATCH ... RETURN relatedNodes");

② 调用“边压缩 + 创建虚拟边”的 cypher

session.run("UNWIND ... MATCH p = shortestPath ... CALL apoc.create.vRelationship ...");

③ 调用 GDS 算法

session.run("CALL gds.pageRank.stream('alarmGraph') ...");

不需要 Java 来做图结构处理,所有复杂逻辑都在 Neo4j 内部完成。


✅ 6. 最终结果

你可以取得:

  • 影响力最大的节点(根因)
  • 每个节点的 PageRank
  • 虚拟压缩图的关系(可用于可视化)
  • 关联子图(alarm 影响范围)

全自动,一次报警即可得到:

根因节点:Phy:Server-3  
得分:0.122

如果你愿意,我可以继续帮你做:

✔ 完整的“报警根因分析”模块设计图 ✔ Cypher 查询 + Java 封装的 AlarmService ✔ GDS 多模型融合的“生产级根因分析算法”

参考资料