CN101741739B - 一种交换设备出、入端口报文统计的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交换设备出、入端口报文统计的方法，在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据双速率三色标记算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；在入端口，通过配置的访问控制列表(ACL)规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并通过入端口接收到的总的数据包数量得到入端口的黄包数量及字节数，及通过入端口丢弃的总的数据包数量得到入端口丢弃的黄包数量；在出端口，通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，及通过基于出端口的寄存器统计出丢弃的黄包、绿包和红包的数量和字节数；本发明同时还公开了一种交换设备出、入端口报文统计的装置；从而，可以方便、灵活的统计报文信息，统计方法也比较简单。

Description

一种交换设备出、入端口报文统计的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信设备报文统计技术，尤指一种交换设备出、入端口报文统计的方法和装置。

背景技术

流量控制在通信网中有着非常重要的作用，它能有效地利用通信系统的资源，同时也能保障系统的稳定运行，满足客户对服务质量的需求。例如：在互联网中，有时由于服务器处理过多的包会导致服务器性能降低，如果采用流量控制技术，则可以保障服务器不过载，从而保证了网络设备的性能。另外，目前互联网上的病毒肆虐造成网络的负载加大，甚至有时造成网络的瘫痪，采用流量控制可以一定程度地减小网络负载，从而保证网络的运行。

为了有效地进行网络流量控制，必须首先对流量进行统计，系统再根据这些统计信息进行相应的流量控制。当前对于流量的统计有多种实现方法，最常用的有两种：

一种是采用网络流量模块(NetFlow)来进行统计，其统计过程如下：先根据报文的目的互联网协议(IP)地址、源IP地址、目的端口号、源端口号、协议号、服务类型、输入/输出接口来确定每个数据流；接着对这些数据流做独立的数据统计。这种方法的优点是：能够提供详细的统计信息，为流量计费提供可靠的依据。但是该方法也存在明显的缺点：

其一，由于采集的网络数据没有经过任何处理，数据量很大，因此对数据采集数据库的性能要求很高，相应的对机器硬盘空间的要求也很高，而且对网络带宽也造成一定的损耗；同时，由于统计信息很多，很难选择一个好的采集间隔，而且随着网络使用情况的变化，该间隔可能会很不适用，从而导致统计信息的丢失，不能方便地显示统计信息；

其二，因为统计信息必须定期向一个服务器发送，最后由服务器进行后续处理，不能完全在本地客户机完成流量统计，因而实现复杂，占用资源很多。

另一种是防火墙(Firewall)统计被拒绝报文的方法，该方法通过防火墙自身提供的统计功能来对被防火墙拒绝的报文进行统计，这种方法的缺点在于：只能够统计出被防火墙拒绝的报文总数，而不能提供详细的统计信息。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种交换设备出、入端口报文统计的方法和装置，使报文统计的方法简单、方便，统计的报文信息比较全面。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种交换设备入端口报文统计的方法，该方法包括：

在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据双速率三色trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

在入端口的访问控制列表ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

通过配置的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数；并在统计入端口报文信息时，读取用于存储接收到的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去统计的入端口绿包和红包的数量，得到入端口的黄包数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口的黄包的字节数；再读取用于存储入端口丢弃的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去入端口红包的数量，得到入端口丢弃的黄包的数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口丢弃的黄包的字节数。

上述方案中，该方法进一步包括：告警台定时打印入端口的报文统计信息。

本发明提供的一种交换设备出端口报文统计的方法，该方法还包括：

在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，在统计出端口报文信息时，读取基于出端口的统计丢弃的黄包、绿包和红包的数量的寄存器的值，得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的数量，再根据每个数据包的字节数得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的字节数。

上述方案中，该方法进一步包括：告警台定时打印出端口的报文统计信息。

本发明提供的一种交换设备入端口报文统计的装置，该装置包括：

标记模块，用于根据trTCM算法将通过交换设备入端口数据包标记为红黄绿三种颜色；

入端口ACL规则模块，用于在入端口的ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

接收数据包统计模块，用于通过配置的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并在统计入端口报文信息时，读取用于存储接收到的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去统计的入端口绿包和红包的数量，得到入端口的黄包数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口的黄包的字节数；

丢弃黄包统计模块，用于在统计入端口报文信息时，读取用于存储入端口丢弃的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去入端口红包的数量，得到入端口丢弃的黄包的数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口丢弃的黄包的字节数。

上述方案中，该装置进一步包括：

第一告警台，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知接收数据包统计模块和丢弃黄包统计模块统计入端口报文信息；并打印统计的入端口的报文信息。

本发明提供的一种交换设备出端口报文统计的装置，该装置包括：

标记模块，用于在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

出端口ACL规则模块，用于在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

发送数据包统计模块，用于通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数；

丢弃数据包统计模块，用于在统计出端口报文信息时，读取基于出端口的统计丢弃的黄包、绿包和红包的数量的寄存器的值，得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的数量，再根据每个数据包的字节数得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的字节数。

上述方案中，该装置进一步包括：

第二告警台，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知丢弃数据包统计模块统计出端口报文信息；并打印统计的出端口的报文信息。

本发明提供了一种交换设备出、入端口报文统计的方法和装置，在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；在入端口，通过配置的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并通过入端口接收到的总的数据包数量得到入端口的黄包数量及字节数，及通过入端口丢弃的总的数据包数量得到入端口丢弃的黄包数量；在出端口，通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，及通过基于出端口的寄存器统计出丢弃的黄包、绿包和红包的数量和字节数；如此，可以方便、灵活的统计报文信息，统计方法也比较简单；而且统计的报文信息在入端口包括：黄包、绿包、红包及丢弃的黄包的数量及字节数，在出端口包括：绿包、黄包及丢弃的黄包、绿包、红包的数量及字节数；使统计的信息比较全面。

附图说明

图1为本发明实现的一种交换设备入端口报文统计的方法的流程示意图；

图2为本发明实现的一种交换设备出端口报文统计的方法的流程示意图；

图3为本发明实现的一种交换设备入端口报文统计的装置的结构示意图；

图4为本发明实现的一种交换设备出端口报文统计的装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；在入端口，通过入端口的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并通过入端口接收到的总的数据包数量得到入端口的黄包数量及字节数，及通过入端口丢弃的总的数据包数量得到入端口丢弃的黄包数量；在出端口，通过出端口的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，及通过基于出端口的寄存器统计出丢弃的黄包、绿包和红包的数量和字节数。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现的一种交换设备入端口报文统计的方法，如图1所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤101：在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

具体的，报文从交换设备的入端口进入交换设备时，交换设备根据trTCM算法测量数据包的信息速率，并根据设置的峰值信息速率(PIR，Peak InformationRate)和承诺信息速率(CIR，Committed Information Rate)和他们各自相关的组量大小-承诺突发大小(CBS，Committed Burst Size)和峰值突发大小(PBS，Peak Burst Size)标记数据包为绿、黄和红，即：在数据包的信息速率超过PIR时，在CBS和PBS中均取不到令牌，则对数据包标记为红色，否则，在超过CIR时，在PBS中取到令牌，则标记为黄色，没有超出CIR时，在CBS中取到令牌，则标记为绿色。

步骤102：在入端口的ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

具体的，在入端口的ACL中配置一条ACL规则，在该ACL规则中，检测每一个通过入端口的数据包的标记，在检测到数据包标记为红色时，将统计的入端口红包数量加1，并将数据包的字节数加到统计的入端口红包字节数中；在检测到数据包标记为绿色时，将统计的入端口绿包数量加1，并将数据包的字节数加到统计的入端口绿包字节数中。

步骤103：通过配置的入端口的ACL规则，统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并在统计入端口报文信息时，通过入端口接收到的总的数据包数量得到入端口的黄包数量及字节数；

具体的，通过配置的入端口的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并在统计入端口报文信息时，读取用于存储接收到的总的数据包数量的寄存器的值，即GRPOK寄存器的值，用GRPOK寄存器的值减去统计的入端口绿包和红包的数量，得到入端口的黄包数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口的黄包的字节数；比如：从测试仪发1Gbps的报文，数据包大小为125字节，即每秒发1000000个数据包，设置CIR大小为100M，PIR的大小为200M，他们各自相关的组量大小CBS和PBS都为1Mbit；在第1秒后可以统计到的绿包的包个数为100000个，字节数为100Mbit，红包的个数为800000个，字节数为800Mbit，第2秒后可以统计到的绿包的包个数为200000个，字节数为200Mbit，红包的包个数为1600000个，字节数为1600Mbit，依此类推；GRPOK寄存器存储接收到的总的数据包数量，在第1秒时GRPOK寄存器的值为1000000；在第2秒时GRPOK寄存器的值为2000000；当第1秒时统计入端口报文信息，则第1秒的黄包数量为GRPOK寄存器的值减去绿包和红包的数量，即：

1000000-100000-800000＝100000；

当第2秒时统计入端口报文信息，则第2秒的黄包数量为GRPOK寄存器的值减去红包和绿包的数量，即：

2000000-200000-1600000＝200000；依此类推。

步骤104：在统计入端口报文信息时，通过入端口丢弃的总的数据包数量减去红包数量，得到入端口丢弃的黄包数量及字节数；

具体的，在统计入端口报文信息时，读取用于存储入端口丢弃的总的数据包数量的寄存器的值，即RDBGC8寄存器的值，由于入端口丢弃的总的数据包数量等于入端口丢弃的黄包的数量加上入端口红包的数量，则用RDBGC8寄存器的值减去入端口红包的数量，得到入端口丢弃的黄包的数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口丢弃的黄包的字节数。

进一步的，该方法还包括告警台定时打印入端口的报文统计信息，具体的：定时一段时间，在定时时间到时，通知交换设备统计入端口报文信息，并通知告警台打印统计的入端口的绿包、红包和黄包的数量及字节数、丢弃的黄包的数量及字节数。

本发明实现的一种交换设备出端口报文统计的方法，在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色，如图2所示，该方法还包括以下几个步骤：

步骤201：在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

具体的，在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则，该ACL规则检测每一个通过出端口的数据包的标记，在检测到数据包标记为黄色时，将统计的出端口黄包数量加1，并将数据包的字节数加到统计的出端口黄包字节数中；在检测到数据包标记为绿色时，将统计的出端口绿包数量加1，并将数据包的字节数加到统计的出端口绿包字节数中。

步骤202：通过配置的出端口的ACL规则，统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，在统计出端口报文信息时，并通过基于出端口的寄存器统计出丢弃的黄包、绿包和红包的数量和字节数；

具体的，在统计出端口报文信息时，通过步骤201中配置的出端口的ACL规则，统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数；在现有交换设备中还具有基于出端口的统计丢弃的黄包、绿包和红包的数量三种寄存器，读取所述三种寄存器的值，得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的数量，再根据每个数据包的字节数得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的字节数。

进一步的，该方法还包括告警台定时打印出端口的报文统计信息，具体的：定时一段时间，在定时时间到时，通知交换设备统计出端口报文信息，并通知告警台打印统计的出端口的绿包和黄包的数量及字节数、丢弃的黄包、绿包和红包的数量及字节数。

基于上述方法，本发明还提供了一种交换设备入端口报文统计的装置，如图3所示，该装置包括：标记模块31、入端口ACL规则模块32、接收数据包统计模块33、丢弃黄包统计模块34；其中，

标记模块31，用于在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

入端口ACL规则模块32，用于在入端口的ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

接收数据包统计模块33，用于通过配置的统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则，检测数据包的标记，统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并在统计入端口报文信息时，通过入端口接收到的总的数据包数量得到入端口的黄包数量及字节数；

丢弃黄包统计模块34，用于在统计入端口报文信息时，通过入端口丢弃的总的数据包数量减去红包数量，得到入端口丢弃的黄包数量及字节数；

进一步的该装置还包括第一告警台35，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知接收数据包统计模块33和丢弃黄包统计模块34统计入端口报文信息；并打印统计的入端口的报文信息；所述统计的入端口的报文信息包括接收数据包统计模块33统计的入端口的绿包、红包和黄包的数量及字节数、及丢弃黄包统计模块34统计的丢弃的黄包的数量及字节数。

基于上述一种交换设备出端口报文统计的方法，本发明还提供了一种交换设备出端口报文统计的装置，如图4所示，该装置包括：标记模块40、出端口ACL规则模块41、发送数据包统计模块42、丢弃数据包统计模块43；其中，

标记模块40，用于在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

出端口ACL规则模块41，用于在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

发送数据包统计模块42，用于通过配置的统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则，检测数据包的标记，统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数；

丢弃数据包统计模块43，用于在统计出端口报文信息时，通过基于出端口的寄存器统计出丢弃的黄包、绿包和红包的数量和字节数；

进一步的该装置还包括第二告警台44，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知统计出端口报文信息；并打印统计的出端口的报文信息；所述出端口的报文信息包括发送数据包统计模块42统计的出端口的绿包和黄包的数量及字节数、及丢弃数据包统计模块43统计的丢弃的绿包、黄包和红包的数量及字节数。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种交换设备入端口报文统计的方法，其特征在于，该方法包括：

在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据双速率三色trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

在入端口的访问控制列表ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

通过配置的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数；并在统计入端口报文信息时，读取用于存储接收到的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去统计的入端口绿包和红包的数量，得到入端口的黄包数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口的黄包的字节数；再读取用于存储入端口丢弃的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去入端口红包的数量，得到入端口丢弃的黄包的数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口丢弃的黄包的字节数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：告警台定时打印入端口的报文统计信息。

3.一种交换设备出端口报文统计的方法，其特征在于，该方法还包括：

在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数，在统计出端口报文信息时，读取基于出端口的统计丢弃的黄包、绿包和红包的数量的寄存器的值，得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的数量，再根据每个数据包的字节数得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的字节数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：告警台定时打印出端口的报文统计信息。

5.一种交换设备入端口报文统计的装置，其特征在于，该装置包括：

标记模块，用于根据trTCM算法将通过交换设备入端口数据包标记为红黄绿三种颜色；

入端口ACL规则模块，用于在入端口的ACL中配置一条统计绿包和红包的数量及字节数的ACL规则；

接收数据包统计模块，用于通过配置的ACL规则统计入端口的绿包和红包的数量及字节数，并在统计入端口报文信息时，读取用于存储接收到的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去统计的入端口绿包和红包的数量，得到入端口的黄包数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口的黄包的字节数；

丢弃黄包统计模块，用于在统计入端口报文信息时，读取用于存储入端口丢弃的总的数据包数量的寄存器的值，用所述寄存器的值减去入端口红包的数量，得到入端口丢弃的黄包的数量，再根据每个数据包的字节数，得到入端口丢弃的黄包的字节数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

第一告警台，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知接收数据包统计模块和丢弃黄包统计模块统计入端口报文信息；并打印统计的入端口的报文信息。

7.一种交换设备出端口报文统计的装置，其特征在于，该装置包括：

标记模块，用于在报文从交换设备的入端口进入交换设备时，根据trTCM算法将数据包标记为红黄绿三种颜色；

出端口ACL规则模块，用于在出端口的ACL中配置一条统计绿包和黄包的数量及字节数的ACL规则；

发送数据包统计模块，用于通过配置的ACL规则统计出端口的绿包和黄包的数量及字节数；

丢弃数据包统计模块，用于在统计出端口报文信息时，读取基于出端口的统计丢弃的黄包、绿包和红包的数量的寄存器的值，得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的数量，再根据每个数据包的字节数得到出端口丢弃的黄包、绿包和红包的字节数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

第二告警台，用于定时一段时间，在定时时间到时，通知丢弃数据包统计模块统计出端口报文信息；并打印统计的出端口的报文信息。

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