CN115955419B - 数据中心带宽流量主动告警及异常流量监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数据中心带宽流量主动告警及异常流量监控系统，涉及计算机网络技术领域，解决了并不能确定是否为丢包情况还是其他情况，将其统一判定为丢包情况的方式并不精准的技术问题，将待合并数据流进行合并，并在合并位置处设置分割标记，对待分割数据流进行分割，所采用的方式为按照i值的排序方式依次进行处理，之所以需要进行合并与分割，便是为了将若干个短数据流合并为单组长数据流，将过长的数据流分割为单组长数据流，其中单组长数据流的传输速率最快，便可提升整个传输数据的传输速率，同时通过对分割标记进行识别，便可确认此传输数据在传输过程中，是否进行了篡改，便可有效避免了对丢包的误判，提升丢包判定的准确度。

Description

数据中心带宽流量主动告警及异常流量监控系统

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，具体是数据中心带宽流量主动告警及异常流量监控系统。

背景技术

带宽应用的领域非常多，可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。

专利公开号为CN106559407A的发明提供一种基于SDN的网络流量异常监测系统，包括：与SDN控制器相互通信的陌生流识别模块、流量分析模块、链路状态分析模块和异常告警模块；基于SDN的架构，灵活的对流量的深度检测和行为分析，从中发现异常流量并实现告警，为高效优质的网络提供保障。

根据带宽进行数据传输时，因对应的网络波动，很容易造成数据丢包的情况出现，但此种情况出现时，未对数据进行分析，并不能确定是否为丢包情况还是其他情况，将其统一判定为丢包情况的方式并不精准，同时， 对带宽的流量监测时，因某次的流量波动而判定对应端口存在异常的方式并不准确，严重增强了施工负担。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了数据中心带宽流量主动告警及异常流量监控系统，用于解决并不能确定是否为丢包情况还是其他情况，将其统一判定为丢包情况的方式并不精准的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出数据中心带宽流量主动告警系统，包括数据分段处理单元、分段标记单元、数据丢包分析单元以及告警单元；

所述数据分段处理单元，用于对传输数据进行分段，根据传输数据的容量大小，对不同容量大小的传输数据进行不同方式的处理，并通过分段标记单元对不同的分段位置处进行标记；

所述数据丢包分析单元，对传输数据进行接收，并对传输数据的整体数据容量进行分析，查看传输数据是否存在丢包情况并生成异常信号或丢包信号；

所述告警单元，根据所接收到的异常信号，将对应的传输数据以及异常信号进行显示，供维护人员进行数据维护处理，根据所接收到的丢包信号，将丢包端口编号传输至流量监控系统内，并将丢包信号以及对应的传输数据传输至外部显示终端内进行显示，供维护人员进行处理。

优选的，所述数据分段处理单元，对传输数据进行分段的具体方式为：

按照预设的分割参数X1，其中分割参数X1为预设值，将传输数据内部的若干个数据流依次进行提取，并将不同数据流的容量参数标记为RL_i，其中i=1、2、……、n，其中i代表不同数据流的容量参数，并将所提取的数据流参数与分割参数X1进行比对；

将不同数据流的容量参数RL_i与分割参数X1进行比对，当RL_i＜X1时，将对应的数据流标记为待合并数据流，当RL_i＝X1，将对应的数据流标记为标参数据流，当RL_i＞X1时，将对应的数据流标记为待分割数据流；

根据数据流标记i的排序，依次对每组数据流进行处理，针对于连续出现的多组待合并数据流，将多组待合并数据流的数据容量进行获取得到合并数据容量，通过合并数据容量≤X1对待合并数据流的合并组数进行确认，并在合并位置处通过分段标记单元生成合并标记，便于后期对此待合并数据流进行拆分；

针对于标参数据流，不进行任何处理，同时，针对于标参数据流或待分割数据流前一组为不存在合并调节的待合并数据流时，则也不进行任何处理；

针对于待分割数据流，按照分割参数X1，对待分割数据流进行分割，并在分割位置处设置分割标记，其中所分割出的数据流进行下一步处理，看是否符合合并条件，将分割完毕后的若干组数据流传输至数据丢包分析单元内。

优选的，所述数据丢包分析单元，对传输数据的整体数据容量进行分析的具体方式为：

对传输数据在传输之前的数据容量进行获取，并将其标记为初始容量；

再对传输数据在传输完毕后的数据容量进行获取，并将其标记为接收容量；

将初始容量与接收容量进行比对，若为一致状态，则不进行任何处理，反之，进行下一步处理；

查看传输数据内原始内部所存在的分割标记排列是否存在混乱情况，若存在，则生成异常信号，反之，则生成丢包信号，并将异常信号以及丢包信号传输至告警单元内。

优选的，数据中心带宽主动告警系统相适配的异常流量监控系统，包括异常端口确认单元、流量监测分析单元、结果输出单元以及阈值单元；

所述异常端口确认单元，对主动告警系统所传输的丢包端口编号进行接收，并根据丢包端口编号，对流量异常的端口进行确认，并将确认完毕后的流量异常端口传输至流量监测分析单元内；

所述流量监测分析单元，对流量异常端口的流量参数进行监视，确定某组监测时段，根据所确定的监测时段，获取此监测时段所产生超标信号的次数以及时长，并进行合并处理，对此流量异常端口是否存在故障进行判定，并通过结果输出单元输出对应结果。

优选的，所述流量监测分析单元，对超标信号的次数以及时长进行合并处理的具体方式为：

限定监测周期T，其中T取值1h，对此监测周期T内流量异常端口的数据流量进行获取，并将其标记为LL_t，其中t=1、2、……、m，且m=60；

从阈值单元内提取预设阈值Y1，其中预设阈值Y1为预设参数，当LL_t＜Y1时，不进行任何处理，反之，生成超标信号；

获取此超标信号所存在的次数以及时长，并将所存在的次数标记为CS，将超标信号持续的具体时长标记为SC；

采用

得到比对参值BD，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子；/>

从阈值单元内提取预设阈值Y2，其中预设阈值Y2为预设参数，将比对参值BD与预设阈值Y2进行比对，当BD＜Y2时，不进行任何处理，反之，生成故障信号，并将故障信号通过结果输出单元传输至外部显示终端内。

优选的，所述结果输出单元，对故障信号进行接收，并将此故障信号所存在的异常端口编号一并传输至外部显示终端内，供外部操作人员进行查看。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将待合并数据流进行合并，并在合并位置处设置分割标记，对待分割数据流进行分割，并在分割位置处设置分割标记，其中所分割出的数据流进行下一步处理，看是否符合合并条件，所采用的方式为按照i值的排序方式依次进行处理，之所以需要进行合并与分割，便是为了将若干个短数据流合并为单组长数据流，将过长的数据流分割为单组长数据流，其中单组长数据流的传输速率最快，便可提升整个传输数据的传输速率，同时通过对分割标记进行识别，便可确认此传输数据在传输过程中，是否进行了篡改，便可有效避免了对丢包的误判，提升丢包判定的准确度；

再通过流量监测分析单元对流量异常端口的流量参数进行监视，确定某组监测时段，根据所确定的监测时段，获取此监测时段所产生超标信号的次数以及时长，并进行合并处理，对此流量异常端口是否存在故障进行判定，并通过结果输出单元输出对应结果，对异常端口进行故障判定，采用此种方式，便可有效避免因数据波动造成故障误判的情况，以此提升故障判定的准确性。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本申请提供了数据中心带宽流量主动告警系统，包括数据分段处理单元、分段标记单元、数据丢包分析单元以及告警单元；

所述数据分段处理单元与分段标记单元之间双向连接，所述数据分段处理单元与数据丢包分析单元输入端电性连接，所述数据丢包分析单元与告警单元输入端电性连接；

所述数据分段处理单元，用于对传输数据进行分段，根据传输数据的容量大小，对不同容量大小的传输数据进行不同方式的处理，并通过分段标记单元对不同的分段位置处进行标记，其中进行分段的具体方式为：

按照预设的分割参数X1，其中分割参数X1为预设值，且具体取值由外部维护人员根据经验拟定，将传输数据内部的若干个数据流依次进行提取，并将不同数据流的容量参数标记为RL_i，其中i=1、2、……、n，其中i代表不同数据流的容量参数，并将所提取的数据流参数与分割参数X1进行比对；

将不同数据流的容量参数RL_i与分割参数X1进行比对，当RL_i＜X1时，将对应的数据流标记为待合并数据流，当RL_i＝X1，将对应的数据流标记为标参数据流，当RL_i＞X1时，将对应的数据流标记为待分割数据流；

根据数据流标记i的排序，依次对每组数据流进行处理，针对于连续出现的多组待合并数据流，将多组待合并数据流的数据容量进行获取得到合并数据容量，通过合并数据容量≤X1对待合并数据流的合并组数进行确认（具体的，就是所进行合并的待合并数据流的总体容量不得超过X1，若超过，则剔除最后一组待合并数据流，进行下次处理），并在合并位置处通过分段标记单元生成合并标记，便于后期对此待合并数据流进行拆分；

针对于标参数据流，不进行任何处理，同时，针对于标参数据流或待分割数据流前一组为不存在合并调节的待合并数据流时，则也不进行任何处理；

针对于待分割数据流，按照分割参数X1，对待分割数据流进行分割，并在分割位置处设置分割标记，其中所分割出的数据流进行下一步处理，看是否符合合并条件（便是再次与分割参数X1进行比对），将分割完毕后的若干组数据流传输至数据丢包分析单元内（具体的，虽然进行了合并与分割，其中数据流的排列方式并未混乱，所采用的方式为按照i值的排序方式依次进行处理，之所以需要进行合并与分割，便是为了将若干个短数据流合并为单组长数据流，将过长的数据流分割为单组长数据流，其中单组长数据流的传输速率最快，便可提升整个传输数据的传输速率）；

所述数据丢包分析单元，对传输数据进行接收，并对传输数据的整体数据容量进行分析，查看传输数据是否存在丢包情况，其中进行分析的具体方式为：

对传输数据在传输之前的数据容量进行获取，并将其标记为初始容量；

再对传输数据在传输完毕后的数据容量进行获取，并将其标记为接收容量；

将初始容量与接收容量进行比对，若为一致状态，则不进行任何处理，反之，进行下一步处理；

查看传输数据内原始内部所存在的分割标记排列是否存在混乱情况（代表传输数据在传输过程中被进行了篡改），若存在，则生成异常信号，反之，则生成丢包信号，并将异常信号以及丢包信号传输至告警单元内；

所述告警单元，根据所接收到的异常信号，将对应的传输数据以及异常信号进行显示，供维护人员进行数据维护处理，根据所接收到的丢包信号，将丢包端口编号传输至流量监控系统内，并将丢包信号以及对应的传输数据传输至外部显示终端内进行显示，供维护人员进行处理；

所述数据中心带宽异常流量监控系统，包括异常端口确认单元、流量监测分析单元、结果输出单元以及阈值单元；

所述异常端口确认单元与流量监测分析单元输入端电性连接，所述流量监测分析单元与结果输出单元输入端电性连接，所述阈值单元与流量监测分析单元输入端电性连接；

所述异常端口确认单元，对主动告警系统所传输的丢包端口编号进行接收，并根据丢包端口编号，对流量异常的端口进行确认，并将确认完毕后的流量异常端口传输至流量监测分析单元内；

所述流量监测分析单元，对流量异常端口的流量参数进行监视，确定某组监测时段，根据所确定的监测时段，获取此监测时段所产生超标信号的次数以及时长，并进行合并处理，对此流量异常端口是否存在故障进行判定，并通过结果输出单元输出对应结果，其中进行合并处理的具体方式为：

限定监测周期T，其中T取值1h，对此监测周期T内流量异常端口的数据流量进行获取，并将其标记为LL_t，其中t=1、2、……、m，且m=60，每组数据流量LL_t之间时间间距为1min；

从阈值单元内提取预设阈值Y1，其中预设阈值Y1为预设参数，且预设阈值Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，当LL_t＜Y1时，不进行任何处理，反之，生成超标信号；

获取此超标信号所存在的次数以及时长，并将所存在的次数标记为CS，将超标信号持续的具体时长标记为SC；

采用

得到比对参值BD，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子；

从阈值单元内提取预设阈值Y2，其中预设阈值Y2为预设参数，且预设阈值Y2的具体取值由操作人员根据经验拟定，将比对参值BD与预设阈值Y2进行比对，当BD＜Y2时，不进行任何处理，反之，生成故障信号，并将故障信号通过结果输出单元传输至外部显示终端内；

所述结果输出单元，对故障信号进行接收，并将此故障信号所存在的异常端口编号一并传输至外部显示终端内，供外部操作人员进行查看。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：预先对传输数据进行分段处理，按照预设的分割参数，将若干组不同的数据流进行分别处理，将待合并数据流进行合并，并在合并位置处设置分割标记，同时，对待分割数据流进行分割，并在分割位置处设置分割标记，其中所分割出的数据流进行下一步处理，看是否符合合并条件，所采用的方式为按照i值的排序方式依次进行处理，之所以需要进行合并与分割，便是为了将若干个短数据流合并为单组长数据流，将过长的数据流分割为单组长数据流，其中单组长数据流的传输速率最快，便可提升整个传输数据的传输速率，同时通过对分割标记进行识别，便可确认此传输数据在传输过程中，是否进行了篡改，便可有效避免了对丢包的误判，提升丢包判定的准确度；

再通过流量监测分析单元对流量异常端口的流量参数进行监视，确定某组监测时段，根据所确定的监测时段，获取此监测时段所产生超标信号的次数以及时长，并进行合并处理，对此流量异常端口是否存在故障进行判定，并通过结果输出单元输出对应结果，对异常端口进行故障判定，采用此种方式，便可有效避免因数据波动造成故障误判的情况，以此提升故障判定的准确性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (4)

1.数据中心带宽流量主动告警系统，其特征在于，包括数据分段处理单元、分段标记单元、数据丢包分析单元以及告警单元；

所述数据分段处理单元，用于对传输数据进行分段，根据传输数据的容量大小，对不同容量大小的传输数据进行不同方式的处理，并通过分段标记单元对不同的分段位置处进行标记；

所述数据丢包分析单元，对传输数据进行接收，并对传输数据的整体数据容量进行分析，查看传输数据是否存在丢包情况并生成异常信号或丢包信号；

所述告警单元，根据所接收到的异常信号，将对应的传输数据以及异常信号进行显示，供维护人员进行数据维护处理，根据所接收到的丢包信号，将丢包端口编号传输至流量监控系统内，并将丢包信号以及对应的传输数据传输至外部显示终端内进行显示，供维护人员进行处理；

所述数据分段处理单元，对传输数据进行分段的具体方式为：

按照预设的分割参数X1，其中分割参数X1为预设值，将传输数据内部的若干个数据流依次进行提取，并将不同数据流的容量参数标记为RL_i，其中i=1、2、……、n，其中i代表不同数据流的容量参数，并将所提取的数据流参数与分割参数X1进行比对；

将不同数据流的容量参数RL_i与分割参数X1进行比对，当RL_i＜X1时，将对应的数据流标记为待合并数据流，当RL_i＝X1，将对应的数据流标记为标参数据流，当RL_i＞X1时，将对应的数据流标记为待分割数据流；

根据数据流标记i的排序，依次对每组数据流进行处理，针对于连续出现的多组待合并数据流，将多组待合并数据流的数据容量进行获取得到合并数据容量，通过合并数据容量≤X1对待合并数据流的合并组数进行确认，并在合并位置处通过分段标记单元生成合并标记，便于后期对此待合并数据流进行拆分；

针对于标参数据流，不进行任何处理，同时，针对于标参数据流或待分割数据流前一组为不存在合并调节的待合并数据流时，则也不进行任何处理；

针对于待分割数据流，按照分割参数X1，对待分割数据流进行分割，并在分割位置处设置分割标记，其中所分割出的数据流进行下一步处理，看是否符合合并条件，将分割完毕后的若干组数据流传输至数据丢包分析单元内；

所述数据丢包分析单元，对传输数据的整体数据容量进行分析的具体方式为：

对传输数据在传输之前的数据容量进行获取，并将其标记为初始容量；

再对传输数据在传输完毕后的数据容量进行获取，并将其标记为接收容量；

将初始容量与接收容量进行比对，若为一致状态，则不进行任何处理，反之，进行下一步处理；

查看传输数据内原始内部所存在的分割标记排列是否存在混乱情况，若存在，则生成异常信号，反之，则生成丢包信号，并将异常信号以及丢包信号传输至告警单元内。

2.根据权利要求1所述的数据中心带宽主动告警系统相适配的异常流量监控系统，其特征在于，包括异常端口确认单元、流量监测分析单元、结果输出单元以及阈值单元；

所述异常端口确认单元，对主动告警系统所传输的丢包端口编号进行接收，并根据丢包端口编号，对流量异常的端口进行确认，并将确认完毕后的流量异常端口传输至流量监测分析单元内；

所述流量监测分析单元，对流量异常端口的流量参数进行监视，确定某组监测时段，根据所确定的监测时段，获取此监测时段所产生超标信号的次数以及时长，并进行合并处理，对此流量异常端口是否存在故障进行判定，并通过结果输出单元输出对应结果。

3.根据权利要求2所述的数据中心带宽异常流量监控系统，其特征在于，所述流量监测分析单元，对超标信号的次数以及时长进行合并处理的具体方式为：

限定监测周期T，其中T取值1h，对此监测周期T内流量异常端口的数据流量进行获取，并将其标记为LL_t，其中t=1、2、……、m，且m=60；

从阈值单元内提取预设阈值Y1，其中预设阈值Y1为预设参数，当LL_t＜Y1时，不进行任何处理，反之，生成超标信号；

获取此超标信号所存在的次数以及时长，并将所存在的次数标记为CS，将超标信号持续的具体时长标记为SC；

采用

得到比对参值BD，其中C1以及C2均为预设的固定系数因子；

从阈值单元内提取预设阈值Y2，其中预设阈值Y2为预设参数，将比对参值BD与预设阈值Y2进行比对，当BD＜Y2时，不进行任何处理，反之，生成故障信号，并将故障信号通过结果输出单元传输至外部显示终端内。

4.根据权利要求3所述的数据中心带宽异常流量监控系统，其特征在于，所述结果输出单元，对故障信号进行接收，并将此故障信号所存在的异常端口编号一并传输至外部显示终端内，供外部操作人员进行查看。

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