[发明专利]实时可编程的抽样带内网络遥测的方法

说明书

本发明公开了一种实时可编程的抽样带内网络遥测的方法，该方法不仅能在POF交换机运行时更改INT监控策略、抽样率，还能保证POF交换机的性能不会下降，并能保持较高的网络监控准确性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实时可编程的抽样带内网络遥测的方法。

背景技术

传统网络主要为分布式网络，配置繁琐且不易集中管理，网络流量的转发和控制都由数据面决定。这增加了数据面的处理负担，同时使网络管理困难。一种软件定义网络(SDN，Software Defined Network)的新型网络架构被提出。软件定义网络是将网络的控制平面和数据平面分离。SDN控制器集中管理网络；数据面只负责数据包的转发。

协议无感知转发协议(POF，Protocol Oblivious Forwarding)是SDN架构下的南向协议之一，它是根据偏移量和偏移长度来描述网络协议的任一匹配字段，并定义了通用的指令集。

随着网络的快速发展，网络设备和网络服务爆发式增长，这也使得网络可能在任何时间、任何位置出现故障或问题。传统的网络监控方法基于服务器-客户端模型来获取数据面的交换机状态信息。这些方法采用带外模式，会产生如下问题：1)带外模式会产生额外的流量来传递统计信息；2)统计信息需要消耗交换机的CPU资源，降低交换机性能；3)交换机信息无法保证实时性和端到端状态。这使得使用传统的网络监控方式仍不能有效、快速地定位网络故障。

目前，带内网络遥测(INT，In-band Network Telemetry)被提出。该方案通过数据包将交换机的状态信息实时地带出，它是基于每个数据包都执行INT操作的策略，且大多运用于高性能硬件交换机上。然而，面对虚拟网络等场景下，这种策略并不适用于软件交换机，它会使软件交换机的性能严重下降，甚至无法正常服务。同时，目前的INT方案大多基于可编程的协议无关数据包处理器(P4，Programming Protocol-independent PacketProcessors)的硬件交换机，它存在着无法在运行时调整数据面的流水线操作，即无法任意更改INT数据类型的问题。

综上，面向每一个数据包的INT方案并不适用于软件交换机，包括POF软件交换机。实现能实时编程的抽样带内网络遥测(Sel-INT，Selective In-band NetworkTelemetry)，同时保证软件交换机的性能和网络数据平面信息的准确性、实时性是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种实时可编程的抽样带内网络遥测的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种实时可编程的抽样带内网络遥测的方法，包括：

对网络中的POF交换机进行功能扩展，使其支持对接收的数据包进行带内网络遥测INT操作；

由POF交换机接收POF控制器下发的包含了指示POF交换机执行INT操作的抽样率、监控数据类型以及INT头部起始插入位置的消息体，并基于POF交换机的加权组表，来实现实时可编程的抽样INT策略，最终的INT数据包，将复制一份转发给数据解析器，同时，最终的INT数据包需要将INT头部删除再发送给用户；

所述数据解析器对INT数据包进行解析，同时，提供可调用接口给POF控制器，使得POF控制器能够查询历史记录，并根据当前网络的实时状态来设置与更新网络策略，从而实现闭环控制。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，不仅能在POF交换机运行时更改INT监控策略、抽样率，还能保证POF交换机的性能不会下降，并能保持较高的网络监控准确性。

附图说明