[发明专利]用于IP网络的云测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种用于IP网络的云测量装置，其特征在于：该装置设有下述三种部件：

一个或多个数据分析器，用于收集来自多个测量探针的不同数据格式的测量数据，并对其进行初步解析后，存入云计算模块的文件系统；该一个或多个数据分析器都设置于位于对用户完全透明的云计算平台的集群系统中的PC机；每个数据分析器分别设有数据回收模块、负载均衡模块、数据处理模块、决策模块和云计算模块；

多个测量探针，设置于小型嵌入式系统或PC机，用作具有拓展功能的网络性能探测装置，能支持多种测量算法和同时测量不同的性能指标；该多个测量探针分布式设置于网络中任意指定位置，以满足被测网络的各种测量需求；也能随时随地加入或退出该云测量装置，动态、快速、自组织地与数据分析器之间形成最佳路由；设有测量模块、数据采集模块、数据适配模块和管理模块；

负载均衡器，位于IP网络的核心节点，负责平衡该云测量装置中各个数据分析器之间的数据流量，以提供透明机制拓展测量探针和数据分析器的数量；利用相应的负载均衡策略，评估该云测量装置包括存储、运行、传输和带宽的多种开销，自组织地为各个测量探针选择宿主数据分析器和动态生成拓扑，避免数据分析器因负载过重而成为整个设备性能的瓶颈；还以物理冗余方式，增设备用负载均衡器和进程来实现高度容错性，避免负载均衡器发生单点故障；设有网络性能监测模块、通信模块和负载均衡决策模块。

2.根据权利要求1所述的云测量装置，其特征在于：所述数据分析器中的各个模块的功能分别是：

数据回收模块，作为数据分析器中的业务逻辑主控模块，用于接收与其连接的测量探针的测量数据，根据负载均衡模块的指令，监控测量探针的任务执行状态，并将测量数据送至数据处理模块进行处理；

负载均衡模块，用于监控数据分析器所位于的PC机工作状态与自身数据流量，分别与测量探针和负载均衡器交互信息，实现装置的负载均衡和拥塞控制；

数据处理模块，根据调用决策模块接口查询到的决策信息和不同的处理策略，对来自数据回收模块的测量数据进行解析处理；并根据数据的实时性要求判断是否采取数据缓冲策略：若测量结果要求实时性，则将解析结果按测量任务类型分类直接存入云计算模块的数据持久化层；若测量结果没有实时性要求，则将解析结果数据缓存于云计算模块的数据缓冲区，当存储的数据量达到阈值后，再调用云计算模块的性能分析单元处理测量结果；

决策模块，包括以关系型数据库形式存储的多种决策信息的决策库，用于为数据处理模块提供一组访问接口，以便根据数据处理模块提供的测量数据提供处理相应数据的各种决策信息；该决策模块的拓展性强，只需在决策库中增设决策表就能增添相应的处理功能，并兼用热、冷备份保证决策库的可靠性；

云计算模块，利用云计算平台集群系统的存储可靠与并行计算的特性，用于存储和管理海量的测量数据与处理结果，并具有海量数据的快速计算处理能力，设有顺序连接的下述三个单元：

数据缓冲区，用于为数据处理模块缓存实时性要求不高的测量数据；

性能分析单元，藉由云计算模块提供的并行数据处理功能，对海量测量数据进行搜索、挖掘与分析，以便对大规模计算执行并发、分布式处理，显著地提高了数据处理能力；处理的数据源有两类：缓存于数据缓存区的非实时海量测量数据和根据用户需求、动态选择的存储于数据持久化层的海量测量数据；

数据持久化层，用于将测量结果数据根据测量任务分类，分别存储在云计算平台的分布式文件系统或分布式非关系型数据库，通过存储数据块的冗余备份，保证数据的存储可靠性。

3.根据权利要求1所述的云测量装置，其特征在于：所述测量探针中各个模块的功能分别是：

测量模块，负责根据设置的测量算法执行相应的测量操作，并将获取的测量数据送至数据采集模块；该模块具有拓展功能：根据实际需求和业务发展，能够灵活扩充其测量功能；且每个测量模块采用设定的一种测量算法；

数据采集模块，负责将测量模块采集的测量数据上传给数据分析器，该模块能够采集多种格式的数据，并对该云测量装置的拥塞控制和差错控制信号作出响应，采取相应机制保证数据的完整性；

数据适配模块，作为该测量探针的控制模块，负责与数据分析器和负载均衡器交互信令；该模块周期地探测其宿主数据分析器的状态，并为测量探针处理拥塞与均衡负载策略，支持整个装置动态生成最优拓扑；

管理模块，负责监控与管理测量模块，并监控各个测量任务的运行状态与整个测量探针的运行情况。