[发明专利]一种网络测量方法及装置

说明书

本申请提供一种网络测量方法及装置，用于解决现有技术中网络测量不能兼顾完全准确性和低资源开销的问题。网络测量方法包括源主机获取待发送流对应的主机索引、第一时间窗口和交换机索引，在第一报文中增加主机索引、交换机索引和第一时间窗口，得到第二报文，通过交换机索引对应的交换机向目的主机发送第二报文，并根据第二报文，更新与主机索引和第一时间窗口对应记录的流值，第一报文为流包括的任意报文。通过在第二报文中增加第一时间窗口，可以实现全网中的实体在更新第二报文所属流的流值时，都基于同一时间窗口，从而可实现网络测量的完全准确性，源主机只需更新流值，从而可实现低资源开销。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络测量方法及装置。

背景技术

随着数据中心规模的日益庞大，数据中心的设备越来越多，网络链路速率在不断提高，网络流量也在急剧增加。为了及时了解数据中心的性能、是否有异常或是否有故障，通常采用网络测量系统来监控数据中心。网络测量系统需要兼具低资源开销和完全准确性两大特性。低资源开销是指不同的网络实体在中央处理器(central processing unit，CPU)、内存和带宽等资源上存在不同的限制约束，网络测量系统在满足这些约束的条件下，保证网络中的数据包能正常转发。网络实体包括例如主机、交换机等，其中，主机的资源丰富、但网络视野差、报文处理慢；交换机具有高吞吐、低时延，但资源有限。完全准确性是指网络测量系统能跟踪到所有网络实体的所有流量，即不会丢失信息；而且，跟踪的每个流的流键和流值与实际的流键和流值相同，其中，流键可以唯一的标识一条流，流值是对流的测量结果，例如，流的大小、流包括的报文的数量等。通常，低资源开销和完全准确性是互斥的，即实现低资源开销时无法满足完全准确性，实现完全准确性时无法满足低资源开销。

现有技术中，网络测量系统为了平衡资源开销和完全准确性，可采用如下两种方式对数据中心进行测量。方式一是采用近似算法，近似算法包括Sketch技术、top-k计数和采样算法等。以Sketch技术为例说明，Sketch技术是基于概要(sketch based)测量技术将海量高纬数据的信息映射到较小的线性子空间(通常是二维)，该线性子空间由特定的数据结构组成。即通过设计特定的映射方法与数据结构，使得原来高维空间的运算在较小的线性子空间得到较好的保持。方式二是采用事件匹配，事件匹配是指根据用户预先下发的网络测量任务，从原始流中选择用户需要的流，即针对用户需要的流进行收集、处理和传输，可减小测量流的数量。

然而，方式一因为采用的是近似算法，仍然无法保证完全准确性，而且，概要测量技术的参数设置较为复杂。方式二只关注网络中的部分流量，具有较低的资源开销，但是可能会丢失流的重要信息，特别是用于网络异常检测时，流的完全准确性尤为重要。

发明内容

本申请提供一种网络测量方法及装置，用于保证在网络测量过程中，既可以实现低资源开销，又可实现完全准确性。

第一方面，本申请提供一种网络测量方法，该方法包括源主机获取待发送流对应的主机索引、第一时间窗口和交换机索引，在第一报文中增加主机索引、交换机索引和第一时间窗口，得到第二报文，通过交换机索引对应的交换机向目的主机发送第二报文，并根据第二报文，更新与主机索引和第一时间窗口对应记录的流值，第一报文为流包括的任意报文。

基于该方案，源主机可以获取发起的每个流的流值和流键，并在第一报文中增加第一时间窗口，可以保证同一报文在全网(从源主机到交换机再到目的主机)的转发过程中都位于同一个时间窗口，不管交换机或目的主机本地维护的时间窗口是否与该第一时间窗口一致，一个流全部第一报文的在全网的传递过程中，都使用第二报文中的第一时间窗口字段确定需要更新的流值。如此，可以实现流的完全准确性，而且可以充分利用主机和交换机的各自的资源优势。进一步，第二报文中携带有主机索引，主机索引比较小，且交换机接收到的第二报文占用的内存也比较小；而且，交换机中不需要记录流键，只需要更新流值，从而有助于实现低资源开销。