[发明专利]一种SDN数据流flow-statistics低开销采集方法

说明书

一种SDN数据流flow‑statistics低开销采集方法，其步骤为：S1：定义SDN数据流flow‑statistics采集的相关参数；S2：依次初始化各参数；S3：控制器下发数据流条目；当接收到PacketIn数据包时，下发对应的数据流条目至相关的交换机；同时将该数据流加入集合；S4：控制器持续监听flow‑statistics报文；S5：判断监控周期是否结束；如果结束，跳转步骤S6；如果没有结束，跳转步骤S4；S6：调整相应数据流的门限值；S7：控制器分析接收到的flow‑statistics相关报文；S8：进入数据流下一周期的监控。本发明具有准确度高、实时性好、开销较小等优点。

技术领域

本发明主要涉及到SDN（如数据中心网络、大规模园区网等）领域，特指一种SDN数据流flow-statistics低开销采集方法。

背景技术

数据流flow-statistics的采集是网络测量的重要研究内容，其可以为许多网络测量应用提供最基础的测量数据，如链路利用率计算、流量工程、拥塞管理、网络拓扑规划等，从而很大程度上保证这些测量应用的准确有效运行。因此，高效地进行数据流flow-statistics的采集对于网络测量管理具有重要意义。

通常情况下，数据流flow-statistics的采集主要有两方面的要求：一是要保证采集的细粒度、低延迟，即最大程度地准确、及时呈现网络数据流的变化状态；二是要避免给网络带来巨大监控负载，以免干扰到正常的网络流量。对于SDN（如云数据中心、大规模园区网等）而言，其网络环境往往呈现出较为复杂的变化：应用业务种类繁多、网络流量高度动态变化，这就导致其数据流flow-statistics的采集更加具有挑战性。

当前针对SDN的数据流flow-statistics采集方法主要有以下几种：

（1）基于sFlow的采样方法；

通过在交换机部署sFlow agent，以随机或者固定的模式采样数据包，并由sFlowcollector利用统计学方法对收集的采样数据包进行处理，以推测数据流的flow-statistics信息。该方法具有一定的实时性，且可以避免给网络带来较大的监控负载，但是其精度却无法保证，网络流量的突发变化可能被忽略。

（2）Pull方式；

基于OpenFlow提供的Flow-statisticsRequest机制，控制器可以主动查询特定数据流条目的flow-statistics，不仅是固定频率查询也可以实现变频率查询，当数据流变快时，提高查询频率；反之，则降低查询频率。但是由于完全依赖于主动查询，该方式会产生较大的网络负载，且实时性难以保证。

（3）Push方式；

OpenFlow的Push方式提供有两种机制：一是FlowRemoved机制，当一条数据流不再活跃时，交换机会向控制器发送FlowRemoved报文，该报文会包含flow-statistics相关的信息；二是flow-statistics trigger机制，当数据流的统计计数器达到一定门限，就会触发flow-statisticsTriggering报文，该报文会包含触发时刻数据流的flow-statistics信息。使用该方式可以较大程度地降低网络负载，但缺乏采集的灵活性，实时性难保证。

由上可知，传统技术中数据流flow-statistics的采集存在以下不足：

1）依赖采样数据包，测量的精度无法保证，难以适应多种测量应用的需求；

2）依赖主动探测报文，无法适应SDN网络承载的越来越多的业务，产生的测量负载较大；

3）仅仅使用触发方式，无法保证监控的最小粒度，灵活性较差。

发明内容