CN101820394A - 接入流量的统计方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接入流量的统计方法和设备，该方法包括以下步骤：PE设备接收到流量报文；根据流量报文的虚拟专用局域网业务VPLS接入方式确定虚拟端口；根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及使用计数器索引统计接入用户的流量。通过本发明提高了流量统计方法的适应能力及易用性。

Description

接入流量的统计方法及设备

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种接入流量的统计方法及设备。

背景技术

多协议标签交换(Multi-protocol Label Switching，简称为MPLS)技术采用标签交换，提供了面向连接的数据转发模式，其中，用户的数据与标签相互对应，使数据转发具有一定的可控制性，并且MPLS具有流量工程、服务质量(Quality of Service，简称为QoS)有效调度等方面的优势，使网络管理者能够最大限度地优化网络资源，提高网络利用率。因此，MPLS的上述特征都是网络运营商所关注的。MPLS技术为三网合一(即，电信网、因特网、有线电视网)提供了技术上的可行性，是能够提供高质量的数据、语音和多媒体相融合的多业务传送平台。

以太网技术诞生几十年以来，由于其高带宽、低成本、灵活性等特征，使其在与异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称为ATM)、帧中继(Frame Relay，简称为FR)等技术的竞争中有了越来越多的优势。特别是近几年的吉比特以太网、10吉比特以太网以及光以太网等新技术的产生，使得以太网技术越来越得到业界的认可。目前，网络IP化是业界的一个发展趋势，大多数的运营商面临网络转型。由此，以太网技术正在向城域网(Metropolitan AreaNetwork，简称为MAN)、广域网(Wide Area Network，简称为WAN)领域扩展。在这个过程中，MPLS虚拟专用网络(Virtual PrivateNetwork，简称为VPN)技术应运而生，尤其是结合了MPLS VPN技术和以太网技术的虚拟专用局域网业务(Virtue Private LANService，简称为VPLS)技术更是得到网络运营商的肯定。虽然VPLS技术能够提供多点业务，具有安全性高等优势，但现有的VPLS的技术标准尚未完全形成，这在一定程度上阻碍了VPLS技术的大规模地商用。

随着技术的成熟和运营商网络转型的深入，VPLS技术将被广泛地应用，在这个过程中，需要及时地提供一些辅助的功能予以支持(例如，用户接入流量的统计等)，同时，这些辅助功能也是运营商网络运营、维护、管理的一个重要方面。现有的流量统计是通过访问控制列表(Access Control List，简称为ACL)技术，将需要统计的流量识别出来，并计数。而这样的实现方法需要消耗ACL的资源，即，一方面，交换机的ACL资源是有限的，ACL技术更多的是用于实现访问控制等网络管理方面的功能，而另一方面，交换机的ACL能力也是有差异的。所以，在VPLS技术大规模应用时，依靠ACL技术实现流量统计具有一定的局限性，例如，缺少灵活性、不利于网络扩展等等。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种接入流量的统计方案，以至少解决上述问题之一。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种接入流量的统计方法。

根据本发明的接入流量的统计方法包括以下步骤：PE设备接收到流量报文；根据流量报文的虚拟专用局域网业务VPLS接入方式确定虚拟端口；根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及使用计数器索引统计接入用户的流量。

进一步地，根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口包括：判断流量报文是否为VPLS接入报文，在为VPLS接入报文的情况下，确定与接入用户对应的虚拟端口。

进一步地，确定与接入用户对应的虚拟端口包括：根据VPLS接入方式和流量报文的信息确定虚拟端口索引，查找与虚拟端口索引对应的虚拟端口。

进一步地，根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引包括：判断虚拟端口的状态信息，在虚拟端口的状态信息为有效的情况下，获取预先为虚拟端口对应的接入用户申请的计数器的计数器索引。

进一步地，PE设备接收到流量报文之前，该方法还包括：PE设备根据VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。

进一步地，VPLS接入的方式包括以下至少之一：PORT接入、VLAN接入和QinQ接入。

进一步地，根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口包括：在接入用户的VPLS接入方式为PORT接入的情况下，使用端口号来确定接入用户对应的虚拟端口。

进一步地，根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口包括：在接入用户的VPLS接入方式为VLAN接入或QinQ接入的情况下，采用HASH算法来确定接入用户对应的虚拟端口。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种接入流量的统计设备。

根据本发明的接入流量的统计设备，包括：接收模块，用于接收流量报文；确定模块，用于根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口；获取模块，用于根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及统计模块，用于使用计数器索引统计接入用户的流量。

进一步地，确定模块包括：接入判断模块，用于判断流量报文是否为VPLS接入报文，在为VPLS接入报文的情况下，确定模块确定与接入用户对应的虚拟端口。

进一步地，获取模块包括：虚拟端口判断模块，用于判断虚拟端口的状态信息，在虚拟端口的状态信息为有效的情况下，获取模块获取预先为虚拟端口对应的接入用户申请的计数器的计数器索引。

进一步地，该设备还包括：配置模块，用于根据VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。

通过本发明，采用给需要进行流量统计的接入用户按预定规则分配虚拟端口的方式，解决了相关技术中通过ACL技术实现的流量统计缺少灵活性、不利于网络扩展等问题，提高了流量统计方法的适应能力及易用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的VPLS网络接入流量统计的示意图；

图2是本发明实施例的接入流量的统计方法的流程图；

图3是本发明优选实施例的网络管理接口进行配置处理的流程图；

图4是本发明优选实施例的虚拟端口表的示意图；

图5是本发明优选实施例的VPLS接入流量统计的实现流程图；

图6示出了本发明实施例的PE设备的结构框图；

图7a示出了根据本发明实施例的PE设备的优选结构框图；

图7b示出了根据本发明实施例的PE设备的另一优选结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

随着VPLS技术的广泛应用，VPLS接入流量的统计功能也成为运营商网络在运营、维护、管理中所关注的一个方面。图1是本发明优选实施例的VPLS网络接入流量统计的示意图，当接入运营商网络的VPLS域时，在用户边界设备(Customer Edge，简称为CE设备)与运营商边界设备(Provider Edge，简称为PE)的网络管理接口部分，往往需要对VPLS接入流量进行统计。

图2是本发明实施例的接入流量的统计方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S202，PE设备接收到流量报文；

步骤S204，根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口；

步骤S206，根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及

步骤S208，使用计数器索引统计接入用户的流量。

相关技术中是通过ACL技术实现的流量统计，而本实施例采用虚拟端口对应需要统计的接入用户的方式，因此，解决了通过ACL技术实现的流量统计缺少灵活性、不利于网络扩展等问题，提高了流量统计方法的适应能力及易用性。

优选地，在步骤S202之前，PE设备可以根据VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。该方法对需要进行流量统计的接入用户分配的虚拟端口做了标识，以便于通过虚拟端口的标识而找到预先定义的需要进行统计的接入用户对应的流量，从而对接收到的流量报文中的需要统计的接入用户的流量进行统计，提高了系统的准确性和灵活性。

优选地，在步骤S204中，可以判断流量报文是否为VPLS接入报文(即，是否满足VPLS的接入条件)，根据VPLS接入方式，例如，PORT接入、VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)接入和QinQ(802.1Q in 802.1Q，简称为QinQ)接入等，在流量报文为VPLS接入报文的情况下，确定与接入用户对应的虚拟端口。

优选地，在步骤S204中，还可以根据VPLS接入方式和流量报文的信息(即，流量报文的特征数据，例如，端口、VLAN等)确定虚拟端口索引，查找与虚拟端口索引对应的虚拟端口。具体地，可以是通过VPLS接入方式和虚拟端口的分配方法，首先根据流量报文的特征数据和对应的VPLS接入方式确定虚拟端口索引，再通过虚拟端口索引，查找到与虚拟端口索引对应的虚拟端口记录(例如，可以查找预先设置的虚拟端口表)。该方法对满足VPLS接入条件并需要进行流量统计的接入用户进行流量统计，并根据VPLS接入方式确定虚拟端口，使得流量统计更有针对性和可操作性。需要说明的是，流量报文的特征数据可以是端口号、VLAN等信息。

另外，在步骤S204中，在接入用户的VPLS接入方式为PORT接入的情况下，可以使用端口号来确定接入用户对应的虚拟端口；在接入用户的VPLS接入方式为VLAN接入或QinQ接入的情况下，可以采用HASH算法来确定接入用户对应的虚拟端口。从而使得该统计方法的实现更加具体化。

采用该方法可以对VPLS接入用户进行流量统计，按照VPLS接入方式，并根据一定的算法(或者预定的分配虚拟端口的规则)得出虚拟端口索引，从而确定该VPLS接入用户对应的虚拟端口，使得该统计方法实现简单，且耗费的系统资源较少。

优选地，在步骤S206中，可以判断虚拟端口的状态信息，在虚拟端口的状态信息为有效的情况下，获取预先为虚拟端口对应的接入用户申请的计数器(可以用于流量统计)的计数器索引。具体地，可以在上述预先给需要统计的接入用户分配虚拟端口，并将该虚拟端口的状态信息标识为有效之后，为该需要统计的接入用户申请对应的计数器，然后可以将计数器索引与该需要统计的接入用户以及为该需要统计的接入用户分配的虚拟端口一一对应起来，也可以将这三者的对应关系作为一条记录添加到虚拟端口表中。这样可以有效的识别出接收到的流量报文中哪些是属于需要统计的接入用户的，从而返回需要统计的接入用户对应的用于流量统计的计数器的索引，进行后续的统计工作，该方法利用虚拟端口的状态信息，有效地从接收报文中提取出需要进行统计的部分报文，提高了流量统计方法的灵活性和可扩展性。

图3是本发明优选实施例的网络管理接口进行配置处理的流程图，该优选实施例可以在网络管理接口侧对需要进行统计接入流量的接入用户进行配置处理，结合了上述多个优选实施例的技术方案，包括以下步骤：

步骤S302，通过网络管理接口创建VPN。

步骤S304，在PE设备配置VPN用户接入。

步骤S306，判断接入统计功能是否开启。即，判断是否需要统计接入流量，如果需要统计，则执行步骤S308，否则，配置处理结束。

步骤S308，根据不同的接入方式，为步骤S304的每个接入用户分配一个虚拟端口(Virtue Port，简称为VP)，并将该虚拟端口的状态信息标识为有效。由于VPLS接入的方式包括：PORT接入、VLAN接入和QinQ接入等，所以，不同的接入方式可以采用不同的虚拟端口分配方法，具体地，可以建立一个虚拟端口与接入方式相关的虚拟端口表。例如，图4是本发明优选实施例的虚拟端口表的示意图，PORT接入方式时，可以直接使用端口号作为索引在范围A内分配一个虚拟端口，其他两种方式接入时，为了节省表项空间，可以使用PORT、VLAN等信息作为关键字，采用散列算法(即，HASH算法，也称哈希算法)计算，分别在范围B或C内分配虚拟端口。也就是说，根据接入方式的不同，在相应的虚拟端口表范围内，为每个接入用户分配一个虚拟端口。

需要说明的是，由于不同的VPLS接入用户可以使用相同的VPLS接入方式，所以可以通过VPLS接入条件的不同来区分VPLS接入用户(即，为满足VPLS接入条件的不同的VPLS接入用户分配不同的虚拟端口)。而对于不同的VPLS接入方式的VPLS接入条件是不一样的，例如，PORT接入的VPLS接入条件是使用端口作为虚拟端口的索引，VLAN接入的VPLS接入条件是使用端口、VLAN等信息关键字经过HASH算法后的计算结果作为虚拟端口的索引，QinQ接入的VPLS接入条件是使用端口、两层VLAN等信息关键字经过HASH算法后的计算结果作为虚拟端口的索引。

步骤S310，为步骤S304中的每个接入用户申请一个用于流量统计的计数器。并且，可以将该计数器的计数器索引保存在上述虚拟端口表的该接入用户对应的虚拟端口的记录中。

步骤S312，将步骤S310中的计数器的计数器索引保存到步骤S308返回的虚拟端口表的对应虚拟端口的记录中。需要说明的是，虚拟端口表是由多个虚拟端口记录组成的，每个接入用户对应其中的一个记录，因此，为该接入用户申请的计数器的计数器索引保存在对应的虚拟端口记录里。

图5是本发明优选实施例的VPLS接入流量统计的实现流程图，该优选实施例提供了VPLS接入流量统计的一种实现过程，也结合了上述优选实施例的技术方案，包括以下步骤：

步骤S502，交换机收到流量报文。

步骤S504，判断该流量报文是否符合VPLS接入条件。如果满足接入条件，则执行步骤S506；否则，进行普通数据转发流程(即，报文进行普通二层、三层业务处理)。

步骤S506，根据不同的接入方式和流量报文的特征数据按照对应的虚拟端口分配方法计算得到VPLS本地接入对应的虚拟端口索引。

步骤S508，查虚拟端口表，得到虚拟端口索引所指示的虚拟端口记录。

步骤S510，判断该虚拟端口是否有效，即，判断该虚拟端口记录的状态信息是否为有效。如果为有效，则执行步骤S512；否则，不进行流量统计，执行步骤S518。

步骤S512，返回计数器索引。例如，可以查找虚拟端口表，通过该虚拟端口记录确定是否需要进行统计，并返回对应的计数器的计数器索引。

步骤S514，将报文长度信息和步骤S512返回的计数器索引通知(或者提供)给统计流程。

步骤S516，统计流程根据计数器索引找到相应的计数器，进行流量报文的统计处理。

步骤S518，报文接入VPLS域。

图6示出了根据本发明实施例的PE设备的结构框图，该PE设备包括：接收模块62、确定模块64、获取模块66、统计模块68，下面对该结构进行详细说明。

接收模块62，用于接收流量报文；确定模块64连接至接收模块62，用于根据流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口，例如，可以根据用户接入方式和接入流量的特征数据按照对应的虚拟端口分配方法计算得到虚拟端口索引，再由该虚拟端口索引找到其所标识的虚拟端口；获取模块66连接至确定模块64，用于根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及统计模块68连接至获取模块66，用于使用计数器索引统计接入用户的流量，具体的，可以根据获取模块66提供的报文长度、计数器索引等信息进行统计处理。

图7a示出了根据本发明实施例的PE设备的优选结构框图，确定模块64包括：接入判断模块642，用于判断流量报文是否为VPLS接入报文(即，判断接收到的报文是否满足VPLS的接入条件)，在为VPLS接入报文的情况下，确定模块64确定与接入用户对应的虚拟端口。

优选地，获取模块66包括：虚拟端口判断模块662，用于判断虚拟端口的状态信息，在虚拟端口的状态信息为有效的情况下，获取模块66获取预先为虚拟端口对应的接入用户申请的计数器的计数器索引。具体地，可以查找虚拟端口表(预先为计数器索引、需要统计的接入用户以及虚拟端口建立一个对应表)，并判断虚拟端口的有效性，当虚拟端口有效时，返回计数器索引，并将该计数器索引和报文长度等信息通知给统计模块68。

图7b示出了根据本发明实施例的PE设备的另一优选结构框图，PE设备还包括：配置模块72，用于根据VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。例如，可以根据用户接入方式和是否开启统计功能来分配虚拟端口。另外，也可以在该配置模块72中为需要进行统计的每个接入用户申请一个用于流量统计的计数器，并将该计数器的计数器索引与该需要统计的接入用户以及为该需要统计的接入用户分配的虚拟端口对应起来，也可以将这三者的对应关系作为一条记录添加到虚拟端口表中。

可见，该实施例通过给需要统计的接入用户分配虚拟端口，有效地从接收到的流量报文中识别出需要进行流量统计的接入用户的流量，从而实现了VPLS接入流量统计的精确性，并且实现方法简单，不需要占用过多的系统资源，提高了系统的性能和效率。

综上所述，本发明实施例采用给需要进行流量统计的接入用户按预定规则分配虚拟端口的方式，解决了相关技术中通过ACL技术实现的流量统计缺少灵活性、不利于网络扩展等问题，实现了VPLS用户接入流量的精确统计，且实现方法简单、不需要占用过多的系统资源，提高了系统的适应能力、网络的稳定性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种接入流量的统计方法，其特征在于，包括以下步骤：

运营商边界PE设备接收到流量报文；

根据所述流量报文的虚拟专用局域网业务VPLS接入方式确定虚拟端口；

根据所述虚拟端口获取与所述虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及

使用所述计数器索引统计所述接入用户的流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述流量报文的VPLS接入方式确定所述虚拟端口包括：判断所述流量报文是否为所述VPLS接入报文，在为所述VPLS接入报文的情况下，确定与所述接入用户对应的所述虚拟端口。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定与所述接入用户对应的所述虚拟端口包括：根据所述VPLS接入方式和所述流量报文的信息确定虚拟端口索引，查找与所述虚拟端口索引对应的虚拟端口。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟端口获取与所述虚拟端口对应的接入用户的计数器索引包括：判断所述虚拟端口的状态信息，在所述虚拟端口的状态信息为有效的情况下，获取预先为所述虚拟端口对应的所述接入用户申请的计数器的所述计数器索引。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PE设备接收到所述流量报文之前，还包括：所述PE设备根据所述VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的所述接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述VPLS接入的方式包括以下至少之一：PORT接入、VLAN接入和QinQ接入。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述流量报文的VPLS接入方式确定所述虚拟端口包括：在所述接入用户的所述VPLS接入方式为PORT接入的情况下，使用端口号来确定所述接入用户对应的虚拟端口。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述流量报文的VPLS接入方式确定所述虚拟端口包括：在所述接入用户的所述VPLS接入方式为VLAN接入或QinQ接入的情况下，采用HASH算法来确定所述接入用户对应的虚拟端口。

9.一种接入流量的统计设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收流量报文；

确定模块，用于根据所述流量报文的VPLS接入方式确定虚拟端口；

获取模块，用于根据所述虚拟端口获取与所述虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及

统计模块，用于使用所述计数器索引统计所述接入用户的流量。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述确定模块包括：

接入判断模块，用于判断所述流量报文是否为所述VPLS接入报文，在为所述VPLS接入报文的情况下，所述确定模块确定与所述接入用户对应的所述虚拟端口。

11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述获取模块包括：

虚拟端口判断模块，用于判断所述虚拟端口的状态信息，在所述虚拟端口的状态信息为有效的情况下，所述获取模块获取预先为所述虚拟端口对应的所述接入用户申请的计数器的所述计数器索引。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

配置模块，用于根据所述VPLS接入方式对应的VLPS接入条件为需要进行流量统计的所述接入用户预先分配与其对应的虚拟端口，并将分配的虚拟端口的状态信息标识为有效。

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