CN101175038B

CN101175038B - 一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备

Info

Publication number: CN101175038B
Application number: CN2007101628751A
Authority: CN
Inventors: 马朋
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Global Innovation Polymerization LLC; Gw Partnership Co ltd
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2027-10-16
Also published as: CN101175038A; WO2009052727A1

Abstract

本发明公开了一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备，用于提高网络资源利用率。本发明方法包括：根据接收到的数据流获取所述数据流的流标识信息以及流统计信息；判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向网流采集系统NDC发送所述会话标识以及流统计信息。本发明还提供了一种通讯系统以及相关设备。本发明可以有效地提高网络资源的利用率。

Description

一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备。

背景技术

网络数据流(Netstream)采集技术主要是对网络中的报文进行采样，通过网流分析系统(NDA，Netflow Data Analysis)呈现给运营商或者是运营商的客户，以方便实现网络规划、流量工程、网络检测、对用户进行监控等功能。

现有技术中定义了一种互联网协议(IP，Internet Protocol)数据流作为网络数据流的例子，并提出固定格式的V1和V5版本，其中V1版本包括了一个IP的七元组信息(源地址，目标地址，源端口，目标端口，层三协议，TOS比特，输入接口)，但由于只提供固定格式的数据流无法满足用户对于数据流的不同采样要求，因此现有技术中又提供一种V9格式的数据流。

现有技术中的一种数据流信息传输方法不限于使用以上所描述的V1，V5或V9格式的数据流，其具体为：路由器向网流采集系统(NDC，Netflow DataCollector)发送采样数据流，同时每次向NDC发送采样数据流时都将该数据流的标识信息(例如源IP，目的IP，源端口号，目的端口号等)以及统计信息(例如报文总数，采样时间等)同时发送给NDC。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：由于路由器每次向NDC发送采样数据流都必须同时发送该数据流的标识信息以及统计信息，所以浪费了路由器与NDC之间的带宽，降低了网络资源利用率。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备，能够提高网络资源利用率。

本发明实施例提供的数据流信息传输方法，包括：根据接收到的数据流获取所述数据流的流标识信息以及流统计信息；判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向网流采集系统NDC发送所述会话标识以及流统计信息。

本发明实施例提供的通讯系统，包括：路由设备，用于根据接收到的数据流的流标识信息生成会话标识，建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，发送所述会话标识，所述数据流的流统计信息以及所述对应关系；网流采集系统，用于接收所述会话标识，所述数据流的流统计信息以及所述对应关系，根据接收到的对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息。

本发明实施例提供的路由设备，包括：数据流接收单元，用于接收数据流；获取单元，用于获取所述接收到的数据流的流标识信息以及流统计信息；校验单元，用于判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识；发送单元，用于当查询到与所述流标识信息对应的会话标识时，向网流采集系统发送所述查询到的会话标识以及所述流统计信息。

本发明实施例提供的网流采集系统，包括：接收单元，用于接收路由设备发送的数据流的会话标识，流统计信息以及流标识信息与会话标识之间的对应关系；解析单元，用于根据所述对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息；处理单元，用于根据接收到的流统计信息以及转换得到的流标识信息进行数据流处理。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，在获取了数据流的流标识信息后，判断是否能够查询到与流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向NDC发送所述会话标识以及流统计信息，所以对于流标识相同的数据流，可以不向NDC重复发送流标识，而发送该流标识对应的某个会话标识，该会话标识可以由实际情况进行确定，其所包含的内容少于流标识信息中所包含的内容，所以能够节省路由器与NDC之间的带宽，从而提高了网络资源利用率。

附图说明

图1为本发明实施例中数据流信息传输方法实施例流程图；

图2为本发明实施例中通讯系统实施例示意图；

图3为本发明实施例中路由设备实施例示意图；

图4为本发明实施例中网流采集系统实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备，用于提高网络资源利用率。

下面对本发明实施例中的数据流信息传输方法进行详细介绍，请参阅图1，本发明实施例中数据流信息传输方法实施例包括：

101、接收数据流；

路由设备接收数据流，本实施例中路由设备可以主动的采集数据流，也可以接收其他设备发送的数据流，采集的方式可以与现有技术中的采集方式相同，此处不作限定，其中，数据流可以为NETFLOW数据流，或SFLOW数据流，或CFLOW数据流。

102、获取数据流的流标识信息以及流统计信息；

本实施例中以NETFLOW数据流为例进行说明，可以理解的是，同样可以是其他类型的数据流。

本实施例中，流标识信息包括一个IP七元组：(源地址，目标地址，源端口，目标端口，协议号，TOS比特，输入接口)，此外根据实际应用中所采取的数据格式的版本不同，还可以另外包括一些相关信息。

本实施例中数据流的流标识信息如下表所示：

表1

源IP	目的IP	协议类型	TOS	源端口	目的端口	入接口	出接口
源IP	目的IP	协议类型	TOS	源端口	目的端口	入接口	出接口	1.1.1.1	2.2.2.2	TCP	EF	4567	23	Eth3/0/0	Pos1/0/0
1.2.1.1	2.3.2.2	TCP	BE	4568	21	Eth3/0/1	Pos1/0/1	1.1.1.1	2.2.2.2	TCP	EF	4567	23	Eth3/0/0	Pos1/0/0
1.2.1.1	2.3.2.2	TCP	BE	4568	21	Eth3/0/1	Pos1/0/1	1.3.1.1	2.4.2.2	UDP	AF3	4569	123	Pos1/0/1	Eth3/0/1

上表中所示的为三条数据流的流标识信息，从上表可以看出本实施例中流标识信息所包含的内容。

本实施例中，流统计信息可以包括报文总数，采样时间等数据，可以理解的是，同样还可以根据实际应用的不同添加其他类型的流统计信息。

103、根据流标识信息查询对应的会话标识；

步骤102获取到数据流的流标识信息之后，路由设备根据获取到的流标识信息查询是否存在与该流标识信息对应的会话标识。

104、判断是否查询到对应的会话标识，若查询到，则执行步骤108，若未查询到，则执行步骤105；

本实施例中，查询的步骤可以在本地存储的信息中查询，也可以在其他网元中查询。

105、当未查询到流标识信息对应的会话标识时，根据流标识信息生成会话标识；

本实施例中，当路由设备第一次运行，或者是路由设备接收到第一条数据流时，则无法查询到该流标识信息对应的会话标识。

在路由设备开始运行之后，若接收到数据流，且没有查询到与该数据流的流标识信息对应的会话标识，则判定该数据流为一个新的数据流，需要为其分配一个会话标识，具体的分配方式此处不作限定，可以为随机分配，也可以为按顺序分配，具体的会话标识的数据类型也可以根据实际应用进行确定，可以为整型，字符型或者浮点型，为了能够进一步节省路由设备与NDC之间的带宽，可以将会话标识定义为占用比特数较少的数据格式，但是考虑到数据重用的问题，即在实际应用中可能会出现不同的数据流采用同样的会话标识的情况，这种情况会对NDC的解析造成影响，从而导致数据处理出现混乱，例如，上述表1中的第一条数据流若按照随机分配的方式分配得到会话标识为A，若第二条数据流按照随机分配的方式同样分配得到会话标识A，则NDC可能会无法对这两条数据流的会话标识进行正确的解析，所以为了能够尽量避免数据重用的问题，本实施例中可以将会话标识定义为“无符号长整型”，即Unsigned long integer，则会话标识占用8个字节，可以表示64位正整数，即可以表示从0到2⁶⁴-1之间的正整数，所以减少了不同的数据流采用相同的会话标识的概率。

106、生成流标识信息与会话标识之间的对应关系；

在根据流标识信息生成会话标识之后，路由设备还需要建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，对应关系中包含有不同的流标识信息对应的会话标识，具体如下表所示：

表2

上表中描述了流标识信息与会话标识之间的对应关系，例如第一条数据流的流标识信息可以得到会话标识1001，第二条数据流的流标识信息可以得到会话标识1002。

107、向NDC发送对应关系；

路由设备将生成的流标识信息与会话标识之间的对应关系发送至NDC保存。

108、向NDC发送会话标识以及流统计信息；

本实施例中，步骤108可以分为两种情况：

一、步骤104查询到对应的会话标识：

若步骤104中查询到与流标识信息对应的会话标识，则将查询到的会话标识以及数据流的流统计信息发送至NDC。可以理解的是，若接收到的数据流的流标识信息和之前的数据流的流标识信息一致，则路由设备可以根据之前存储的流标识信息与会话标识之间的对应关系查询到该流标识信息对应的会话标识。

二、步骤104未查询到对应的会话标识：

若步骤104中未查询到与流标识信息对应的会话标识，则将步骤106生成的会话标识以及数据流的流统计信息发送至NDC。

可以理解的是，对应第二种情况，路由设备可以将步骤107中的对应关系与步骤108中的会话标识同时向NDC发送，也可以分别发送，此处不作限定。

109、根据对应关系解析会话标识得到流标识信息；

本实施例中，步骤109同样可以分为两种情况，与步骤108的两种情况对应：

一、NDC只接收到会话标识以及流统计信息：

若NDC只接收到会话标识以及流统计信息，则根据本地存储的流标识信息与会话标识之间的对应关系查询该会话标识对应的流标识信息。可以理解的是，此种情况下NDC中存储有路由设备之前发送的流标识信息与会话标识之间的对应关系。

二、NDC接收到会话标识，流统计信息以及流标识信息与会话标识之间的对应关系：

此种情况下，NDC根据该对应关系查询接收到的会话标识对应的流标识信息。

需要说明的是，为了能够进一步精确的区别不同的数据流，NDC在接收到一个新的流标识信息与会话标识之间的对应关系之后，判断该对应关系中的流标识信息或者会话标识是否已经存在，若已经存在，则根据预置的处理规则对接收到的对应关系进行处理，具体的处理方式可以分为：

一、合并对应关系：

当处理规则指示合并对应关系时，NDC将接收到的对应关系中的内容与原对应关系中的内容进行合并，形成一个新的对应关系。

二、老化原数据：

当处理规则指示老化原数据时，NDC保存新接收到的对应关系，并将原对应关系中的数据进行老化，之后的解析过程以新保存的对应关系为准。

110、执行其他处理流程。

NDC解析得到数据流的流标识信息后，结合接收到的流统计信息执行其他的处理流程，具体的处理类型不作限定，可以与现有技术中的处理方式相同，例如用户正在使用IP电视业务，则IP电视服务器需要向路由设备发送相应的数据流，路由设备可以将与该数据流相关的会话标识以及流统计信息发送至NDC，再由网流分析系统(NDA，Netstream Data Analyzer)根据接收到的会话标识以及流统计信息对该数据流进行计费或者是判断当前数据流传输状态是否正常。

上述实施例中，在获取了数据流的流标识信息后，判断是否能够查询到与流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向NDC发送所述会话标识以及流统计信息，所以对于流标识相同的数据流，可以不向NDC重复发送流标识，而发送该流标识对应的某个会话标识，该会话标识可以由实际情况进行确定，其所包含的内容少于流标识信息中所包含的内容，所以能够节省路由器与NDC之间的带宽，从而提高了网络资源利用率；

其次，由于将会话标识的数据类型设置为Unsigned long integer，所以能够尽量避免不同的数据流采用相同的会话标识的情况，进而提高了NDC解析流标识信息的准确性；

再次，NDC接收到一个新的对应关系之后需要根据预置的处理规则对数据进行合并或者是老化原数据，所以可以更精确的区分不同的数据流，从而进一步提高了NDC解析流标识信息的准确性。

本实施例中，在接收到数据流之后还可以判断该数据流的连接是否为稳定连接(例如IP语音连接，IP电视连接，视频点播连接或者热门站点的数据连接)，若为稳定连接，则判断是否能根据该数据流的流标识信息查询到对应的会话标识。由于稳定连接的数据流一般在某段时间内的流标识信息都是相同的，所以可以提高数据流信息的传输效率，可以理解的是，判断是否为稳定连接的方式为现有技术，例如，稳定的连接的标志可以为：预置时间内发送数据流的数据源固定，或采用实时流协议传输数据流，或数据类型是否一致等，根据实际的应用情况，上述的标志满足一个或多个时可以认为该数据流的连接为稳定的连接。

此外，若路由设备接收到连接结束信息，则需要对该连接结束信息对应的会话标识进行老化，并通知NDC对包含该会话标识的对应关系进行老化，具体的连接结束信息可以为TCP的fin或者RST bit中标识的内容，或者是某条数据流的inactive时间超时。

在上述数据流信息的传输过程中，路由设备可以与NDC之间建立会话用于传输相关的信息，例如路由设备将会话标识以及流统计信息作为会话信息发送至NDC，可以理解的是，在会话过程中，为了保持该会话连接，路由设备需要采用定时间隔或报文间隔方式向NDC发送会话信息。

下面对本发明实施例中的通讯系统进行介绍，请参阅图2，本发明实施例中通讯系统实施例包括：

路由设备201，用于根据接收到的数据流的流标识信息生成会话标识，建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，发送会话标识，数据流的流统计信息以及对应关系；

网流采集系统202，用于接收会话标识，数据流的流统计信息以及对应关系，根据接收到的对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息。

下面对具体参与通讯过程的网元进行详细介绍，可以理解的是，下述介绍的网元均可用于上述通讯系统中，或者也可以应用于其他通讯系统中，或者单独存在。

请参阅图3，本发明实施例中路由设备实施例包括：

数据流接收单元301，用于接收数据流；

获取单元302，用于获取接收到的数据流的流标识信息以及流统计信息；

校验单元303，用于判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识；

发送单元304，用于当查询到与所述流标识信息对应的会话标识时，向网流采集系统发送所述查询到的会话标识以及所述流统计信息。

可以理解的是，在上述单元的基础上，本发明实施例中的路由设备实施例还可以包括：

连接判断单元305，用于当未查询到与所述流标识对应的会话标识时，判断所述数据流的连接是否为稳定连接；稳定连接的数据流一般在某段时间内的流标识信息都是相同的，例如IP语音连接，IP电视连接，视频点播连接或者热门站点的数据连接。

会话标识生成单元306，用于当所述数据流的连接为稳定连接时，根据所述数据流的流标识信息生成会话标识；

对应关系控制单元307，用于建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，向网流采集系统发送所述对应关系。

同样，本发明实施例中的路由设备实施例还可以包括：

老化控制单元308，用于当接收到连接结束信息时对所述连接结束信息对应的会话标识进行老化。

会话控制单元309，用于根据所述会话标识建立与网流采集系统之间的会话，并采用定时间隔或报文间隔方式向网流采集系统发送会话信息。

请参阅图4，本发明实施例中网流采集系统实施例包括：

接收单元401，用于接收路由设备发送的数据流的会话标识，流统计信息以及流标识信息与会话标识之间的对应关系；

解析单元402，用于根据所述对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息；

处理单元403，用于根据接收到的流统计信息以及转换得到的流标识信息进行数据流处理，本实施例中，数据流处理的过程可以是将流统计信息以及流标识信息转发至NDA，由NDA对该数据流进行计费，或者是监控数据流的传输是否正常，具体手段为现有技术，此处不再赘述。

可以理解的是，为了使得网流采集系统能够精确的区别不同的数据流，则本实施例中的网流采集系统还包括：

信息控制单元404，用于判断接收到的流标识信息与会话标识的对应关系中的流标识信息或会话标识是否已经存在，若已经存在，则根据预置的处理规则将接收到的信息与原存储的信息进行合并或者对原存储的信息进行老化。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成或由软件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：

根据接收到的数据流获取所述数据流的流标识信息以及流统计信息；

判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向网流采集系统NDC发送所述会话标识以及流统计信息。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种数据流信息传输的方法、通讯系统及设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种数据流信息传输方法，其特征在于，包括：

判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识，若查询到，则向网流采集系统NDC发送所述会话标识以及流统计信息，若未查询到，则根据所述数据流的流标识信息生成对应的会话标识，建立流标识信息与会话标识之间的对应关系；向NDC发送所述对应关系、会话标识以及流统计信息；

其中，所述会话标识所包含的内容比所述流标识信息所包含的内容少。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据数据流的流标识信息生成对应的会话标识之前包括：

判断所述数据流的连接是否为稳定连接，若为稳定连接，则触发根据所述数据流的流标识信息生成对应的会话标识的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述向NDC发送所述对应关系的步骤之后包括：

NDC根据所述对应关系将接收到的会话标识解析为对应的流标识信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述NDC根据所述对应关系将接收到的会话标识解析为对应的流标识信息的步骤之前包括：

NDC判断接收到的流标识信息与会话标识的对应关系中的流标识信息或会话标识是否已经存在，若已经存在，则根据预置的处理规则将接收到的信息与原存储的信息进行合并或者对原存储的信息进行老化。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述会话标识建立与NDC之间的会话；

采用定时间隔或报文间隔方式向NDC发送会话信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断是否接收到连接结束信息，若接收到，则对所述连接结束信息对应的会话标识进行老化。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据流为NETFLOW数据流，或SFLOW数据流，或CFLOW数据流。

8.一种通讯系统，其特征在于，包括：

路由设备，用于判断是否查询到数据流的流标识信息对应的会话标识，若未查询到，则根据接收到的数据流的流标识信息生成会话标识，建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，发送所述会话标识以及所述数据流的流统计信息以及所述对应关系，其中，所述会话标识所包含的内容比所述流标识信息所包含的内容少；

网流采集系统，用于接收所述会话标识以及所述数据流的流统计信息以及所述对应关系，根据接收到的对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息。

9.一种路由设备，其特征在于，包括：

数据流接收单元，用于接收数据流；

获取单元，用于获取所述接收到的数据流的流标识信息以及流统计信息；

校验单元，用于判断是否查询到与所述流标识信息对应的会话标识；

发送单元，用于当查询到与所述流标识信息对应的会话标识时，向网流采集系统发送所述查询到的会话标识以及所述流统计信息；

连接判断单元，用于当未查询到与所述流标识信息对应的会话标识时，判断所述数据流的连接是否为稳定连接；

会话标识生成单元，用于当所述数据流的连接为稳定连接时，根据所述数据流的流标识信息生成会话标识；

对应关系控制单元，用于建立流标识信息与会话标识之间的对应关系，向网流采集系统发送所述对应关系；

10.根据权利要求9所述的路由设备，其特征在于，所述路由设备还包括：

老化控制单元，用于当接收到连接结束信息时对所述连接结束信息对应的会话标识进行老化。

11.根据权利要求9或10所述的路由设备，其特征在于，所述路由设备还包括：

会话控制单元，用于根据所述会话标识建立与网流采集系统之间的会话，并采用定时间隔或报文间隔方式向网流采集系统发送会话信息。

12.一种网流采集系统，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收路由设备发送的数据流的会话标识以及流统计信息以及流标识信息与会话标识之间的对应关系，其中，所述会话标识所包含的内容比所述流标识信息所包含的内容少；

解析单元，用于根据所述对应关系将接收到的会话标识转换为流标识信息；

处理单元，用于根据接收到的流统计信息以及转换得到的流标识信息进行数据流处理。

13.根据权利要求12所述的网流采集系统，其特征在于，所述网流采集系统还包括：

信息控制单元，用于判断接收到的流标识信息与会话标识的对应关系中的流标识信息或会话标识是否已经存在，若已经存在，则根据预置的处理规则将接收到的信息与原存储的信息进行合并或者对原存储的信息进行老化。