[发明专利]基于数据控制平面混合感知的服务功能链故障检测方法

说明书

本发明提供了一种基于数据控制平面混合感知的服务功能链故障检测方法。该方法包括构造包括数据平面、控制平面和知识平面的服务功能链故障检测架构，在数据平面中设置数据平面数据收集代理，在控制平面中设置控制平面SFC组件信息感知代理；通过数据平面数据收集代理收集细粒度的SFC网络状态信息，控制平面中的控制平面SFC组件信息感知代理收集SFC组件包括虚拟网络功能、节点Nodes、虚拟链路vLink、物理链路的状态信息。从知识平面的信息数据库中读出数据，对数据进行预处理，利用深度学习算法对预处理后的数据进行SFC的故障检测与分类。本发明可以发现底层物理网络、虚拟网络、虚拟网络功能和节点状态信息之间的传播关系，实现快速、高精度的故障检测与分类。

技术领域

本发明涉及网络故障检测技术领域，尤其涉及一种基于数据控制平面混合感知的服务功能链故障检测方法。

背景技术

传统网络的层次结构是互联网取得巨大成功的关键。但是，随着网络规模的不断扩大，封闭的网络设备内置了过多的复杂协议，增加了运营商定制优化网络的难度。面对丰富的应用场景和多样化的业务需求，软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)和网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)已成为资源灵活分配和动态服务供应的关键技术。其中，SDN实现了控制平面和数据平面的解耦，增加了网络的灵活性；NFV实现软件与底层硬件解耦，降低了电信运营商的成本。SDN与NFV的融合，提高了服务功能链(Service Function Chain,SFC)编排的灵活性和动态性，有效降低了运营管理和维护的成本。

然而，SFC在提供服务过程中，硬件故障、软件缺陷和业务流量突增的问题都有可能导致SFC的故障。传统的SFC故障检测方法具有单一性、开销大和精度低的缺陷。

现有技术中的一种SFC的管理框架SFC-OAM(SFC-Operation Administration andMaintenance)提供了对服务功能、服务功能路径(Service Function Path,SFP)以及分类器(Classifier,CF)的状态检测。OAM工具可对任何一个SFC可感知的网络设备进行端到端的路径或者终止于SFP特定网络功能的部分路径探测，通过在OAM的响应包中返回的信息来认证被连接起来的服务功能是否具有连通性。此外，通过OAM，还可以实现对网络进行性能度量、对SFC周期性地进行故障探测等功能。

上述现有技术中的SFC的管理框架SFC-OAM的缺点为：该方案虽然可以实现对网络功能、路由功能以及性能监测的功能，但基于SFC-OAM管理框架的技术无法对网络性能进行更加细粒度的故障排查。SFC path tracer工具占用大量的带宽资源，带宽利用率较小，网络拥塞严重时，会加剧网络的负载情况，不能同时检测一条SFC上的多个故障。

现有技术中的一种SFC的故障检测方案包括：通过带内网络遥测(In-bandNetwork Telemetry,INT)技术，利用主动探测的方式，发送INT探测数据包进行网络范围的遥测，以帮助TOR交换机下的服务器获得源和目的地之间的所有可行路径。该方法可以检测到一些“灰色”故障如静默丢包、路由黑洞等。

上述现有技术中的一种SFC的故障检测方案的缺点为：该方法虽然能够通过主动探测方式遥测到网络状态信息，但是主动“注入探测数据包”的方式会对当前网络中的流量产生影响，导致带宽利用率低且抗干扰性差。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于数据控制平面混合感知的服务功能链故障检测方法，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于数据控制平面混合感知的服务功能链故障检测方法，包括：构造包括数据平面、控制平面和知识平面的服务功能链故障检测架构，在所述数据平面中设置数据平面数据收集代理，在所述控制平面中设置控制平面SFC组件信息感知代理；