CN102106101A - 用于监视和分析网络业务的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于监视和分析网络业务的方法。在可配置的时间间隔期间监视业务。跟踪与业务相关联的多个突发。基于在该时间间隔内发生的突发数目来生成测量的业务速率。将测量的业务速率与承诺速率进行比较，以确定测量的业务速率是否超过承诺速率。

Description

用于监视和分析网络业务的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年8月14日提交的非临时申请序列号12/191,557的权益，在35 U.S.C.§119(e)下，如全部在此阐述一样通过引用将其全部内容合并于此。
背景技术
现代通信网络规模和复杂性上增加。随着消费者数目的增加和服务变得复杂，这些网络的性能可能部分地由于链路和路径拥塞而恶化。在信息传输期间，链路和路径拥塞通常导致传送的数据单元(例如，块、单元、帧、分组等)随着时间变得分布不均、过度排队和被丢弃，从而降低了网络通信的质量。不幸的是，对于突发性的、瞬态模式的业务，当前分析网络业务的技术被证明是无效的。
因此，需要一种提供准确、有效的网络业务分析的方法。
附图说明
通过示例方式而不是限制方式，在附图的各个视图中示出各种示例性实施例，其中，相同的附图标记表示类似的元件，并且其中：
图1是根据示例性实施例的能够监视和分析网络业务的系统的示图；
图2是根据示例性实施例的用于监视和分析网络业务的过程的流程图；
图3A和图3B是根据各种示例性实施例的用于确定网络业务的统计量的过程的流程图；
图4是根据示例性实施例的在图3A和图3B的过程中利用的网络业务信息的示图；
图5是根据示例性实施例的用于生成网络业务报告的过程的流程图；
图6A-图6D是根据各种示例性实施例的图5的过程中产生的网络业务报告的示图；以及
图7是可以用于实现各种示例性实施例的计算机系统的示图。
具体实施方式
描述了监视和分析网络业务的优选装置、方法和软件。在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了很多特定细节，以便于提供对本发明的优选实施例的全面了解。然而，明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下或者通过等同布置来实现优选实施例。在其他情况下，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以便于避免不必要地混淆本发明的优选实施例。
尽管关于分组交换网络描述了各种示例性实施例，但是可以理解，各种示例性实施例适用于其他传输环境和技术。
图1是根据示例性实施例的能够监视和分析网络业务的系统的示图。为了说明目的，关于网络管理系统101来描述系统100，网络管理系统101被配置为监视和分析与对应于一个或多个通信网络(或传输环境)111的一个或多个连接(例如，链接、通路等)103-109、105、107和109相关的网络业务。例如，通信网络111可以是被配置为在一个或多个源(例如，边界节点113)与一个或多个目的地(例如，边界节点115)之间传输信息(例如，数据、语音、视频等)的分组交换(例如，基于因特网协议(IP)的)网络。尽管对其进行了特定参考，但是应当理解，系统100可以包含很多形式，并且包括多种和/或可选组件和设施。
为了协助业务工程操纵(engineering)，服务提供商通过服务水平协议(SLA)来协商和分配以一般或特定订户为基础的网络能力。这些协议从带宽分配方面定义了各种通信服务参数。这样，网络管理者需要监管机制，以在正在进行的基础上监视和分析网络业务，并且向订户确保与提供的服务速率的一致性。
如上所述，通常根据一个或多个承诺的服务速率(诸如承诺的突发带宽)来监管传输环境中传送的数据单元(例如，块、单元、帧、分组等)。这些承诺的服务速率通常与特定连接(例如，链路、通路等)或其他网络参数(例如，进入/外出接口、目的地/源节点、机器访问控制地址等)相关联。当聚集为一个或多个服务水平协议(SLA)时，承诺的服务速率向传送实体(例如，客户端、设备、提供商、其他网络、用户等)提供框架，通过该框架，为传输“准备”(或整形)业务。注意，传送实体利用业务整形技术延迟计量的业务，以便于使传输符合运营商网络施加的限制。然后，服务提供商监管业务，即，在正在进行的基础上监视拟议的传输，以确保传送实体实际上符合其SLA承诺的服务速率。通常，在运营商网络的“边缘”处进行业务监管，以限制业务进入或离开网络的速率。当传送实体超过SLA参数(诸如承诺的突发长度(或尺寸))时，允许运营商网络“放弃”多余的数据单元，或者在一些情况下，基于最大努力(或服务质量降低)来“承载”多余的数据单元。然而，如果没有成功地协商承诺的服务速率，施加监管机制过于有力，或者应用整形机制过于宽松，则网络性能将恶化。这样，业务监视和分析成为有效业务管理的更加重要的组成部分。
通常，服务提供商已经通过在“大”时间间隔中对该业务进行平均的聚集技术来监视和分析网络业务。这导致更为“短暂的”但重要的业务突发不能被检测到，因此不能管理。因此，根据特定实施例，系统100提供了一种方法，该方法源于如下认识：通过缩小监视和分析网络业务的粗时间粒度，服务提供商将能够更加有效地检测和管理网络业务的突发。
如图1中所示，网络管理系统101被配置为对从至少一个源(例如，边界节点113)发端经由一个或多个通信网络111传输到至少一个目的地(例如，边界节点115)的网络业务进行监视、分析和报告。边界节点113和115通过连接103、105、107和109经由一个或多个边缘节点(例如，分别为边缘节点117和119)访问通信网络111。尽管没有示出，但是通过通信网络111并且由此在边缘节点117与119之间传输的数据单元(例如，块、单元、帧、分组等)可以通过通信网络111的一个或多个其他连接和/或节点。
以该方式，边界节点113和115表示适合的用户预定设备(CPE)。也就是说，边界节点113和115可以是客户端(或订户)的路由器、服务器、交换机、终端、工作站等。可以理解，例如，边界节点113和115可以传送从例如客户端的企业(或另外的私人)网络的一个或多个用户(未示出)发端的多个流。类似地，边缘节点117与119可以表示例如通信网络111的服务提供商的适当的路由器、服务器、交换机、终端、工作站等。在示例性实施例中，通信网络111可以与提供例如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)或其组合的适当的有线和/或无线网络相对应。通信网络111可以与服务提供商的骨干网络相对应。这样，通信网络111可以作为异步传输模式(ATM)网络、帧中继网络、综合业务数字网(ISDN)、因特网协议(IP)网络、多协议标签交换(MPLS)网络或同步光联网(SONET)网络以及任何其他适当的网络或其组合来操作。
根据各种实施例，边界节点113和115包括业务整形器(整形器121)，该业务整形器被配置为根据一个或多个确定性限制(或服务速率)，诸如最大突发长度(或尺寸)、最大突发速率、可持续突发长度、可持续突发速率等，来延迟计量的业务。注意到，例如，可以根据带宽分配来限定这些业务变量。整形器121可以通过一个或多个缓冲器(例如，缓冲器123)来实现业务整形功能，临时“持有”和/或“调度”用于传输的数据单元，使得业务整形器121可以随着带宽在正在进行的连接(诸如连接103)上变为可用而分散业务。可以配置整形器121使得传送的数据单元(例如，一个或多个块、单元、帧、分组等)不由例如边缘节点(例如，边缘节点117)的监管器(policer)(例如，监管器125)放弃或标记，该边缘节点被配置为选择性地允许访问传输环境，诸如通信网络111。
监管器125基于存储到例如服务水平协议(SLA)储存库127的一个或多个承诺的服务速率来对通信网络111的访问。注意到，承诺的服务速率还可以被存储到监管器125(或可由监管器125访问)的本地存储器中。这样，监管器(例如，监管器125)使得能够在相应的性能包络内，例如，在一个或多个承诺的服务速率的边界内，维持网络连接(例如，连接103-109)。因此，为了防止传送的数据单元被丢弃或标记，充分协商客户端的承诺的服务速率，不过于有力地施加监管机制，并且不过于宽松地应用整形机制，都是绝对必要的。然而，如果不能适当地分配这些变量(或属性)中的一个或多个，则网络性能将恶化。
因此，网络管理者经由网络管理系统101可以确定一个或多个业务变量中哪些需要关注或修改。
例如，网络管理系统101可以包括计算硬件(诸如参考图7所述)，该计算硬件被配置为执行在此描述的过程。在一个实现中，网络管理系统101包括分析模块129、报告模块131、SLA接口模块133和业务监视模块135。然而，可以理解，网络管理系统101可以包含多种形式并且包括多种和/或可替换组件或配置。例如，可以理解，网络管理系统101的一个或多个组件可以被组合，位于单独的结构中或者位于不同的物理位置。换句话说，特定拓扑结构就此而言对于网络管理系统101或系统100的实施例不重要。此外，分析模块129和业务监视模块135可以驻留在边缘节点(例如，节点117)中；该布置可以增加可分级性。
在示例性实施例中，业务监视模块135监视与系统100的一个或多个连接(例如，连接103-109)相关联的网络业务。可以在任何适当的时间间隔中执行监视，该时间间隔可以由例如网络管理者来预定和/或配置。例如，可以在若干秒、分钟、小时、天等中为监视网络业务确立可配置的时间间隔。此外，可以将可配置的时间间隔再划分为多个可配置子间隔。也就是说，网络管理者可以为可配置时间间隔提供时间粒度，使得分析模块129能够在可配置时间间隔的各种时间“颗粒”处分析网络业务行为。在特定示例性实施例中，时间粒度可以是一秒或多秒、十分之一秒、百分之一秒、毫秒、微秒、纳秒等的级别。随着可配置时间间隔变得粒度更小，可以减少业务抽象化和聚集，使得分析模块129可以检测和分析更为“短暂的(temporal)”但重要的业务突发。
根据特定实施例，业务监视模块135可以替选地(或另外地)接收来自系统100的一个或多个网络节点的入口前(或出口后)(诸如，边界节点的入口前、边缘节点117的入口前和边缘节点117的出口后)设置的一个或多个业务嗅探器(sniffer)(未示出)提供的输入。以该方式，可以在业务整形之前和之后以及业务监管之前和之后监视客户端的网络业务。还可以理解，业务监视模块135(或者业务嗅探器)可以被配置为从网络节点(例如，节点113、115、117或119)的镜像端口接收输入。镜像端口使得节点接收到的传送的数据单元能够被反映(或复制)到业务监视模块135的存储器、业务嗅探器、网络管理系统101或系统100的任何其他适当的存储器或储存库。这样，业务监视模块135和/或业务嗅探器可以拦截、反映和/或录入各种形式的业务信息。该信息可以与客户端已经提交用于在通信网络111上提供的一个或多个业务流、已经由例如边界节点(例如，边界节点113)整形到通信网络111的一个或多个业务流或者已经由通信网络111的边缘节点(例如，边缘节点117)监管的一个或多个业务流相关联。
通常，在网络节点(例如，边界节点113)处以包括“报头”和“有效载荷”的特定格式来接收传送的数据单元。报头通常提供关于要传输的信息的补充信息，而有效载荷承载为传输而提交的“随机”信息。根据特定实施例，业务监视模块135生成(或获得)的信息可以是从传送的数据单元的报头提取的信息。该报头信息可以包括信息，诸如数据单元的源(例如，边界节点113)、数据单元的目的地(例如，边界节点115)、优选的传输路由(例如，从边界节点113到边缘节点117、从边缘节点117到边缘节点119、从边缘节点119到边界节点115)，并且在特定情况下，传输的优先级(或服务类型)。还可以提供其他类型的信息，诸如长度(或尺寸)和时间戳；注意，该信息是关于分组的元数据，并且不需要在分组头本身中被指定。这样，可以从实际(或镜像)网络业务的报头解析(或复制)报头信息，并且可以使用适当的构建技术(诸如关系表、层级树、联网模型等)来存储报头信息。网络业务信息可以被存储到系统100的一个或多个适当的储存库或存储器，诸如共享的网络业务储存库、网络管理系统101的存储器等。根据图4来更加详细地描述示例性网络业务信息。
根据一个实施例，业务监视模块135使网络业务信息载送(port)到用于业务分析的分析模块129，这可以实时地(即，随着信息被生成或收集)来执行、基于定期地(例如，在预定时间段之后，诸如在一个或多个子间隔结束时、或者在可配置时间间隔结束时)来执行、或者以“按需”的方式(即，当网络管理者请求时)来执行。另外或替选地，当检测到一个或多个业务事件(诸如过度负荷的缓冲器、过度活动的监管器或其他适当的业务事件)时，例如，当检测到特定业务的水平或比率时，向分析模块129提供网络业务信息，并且随后对业务信息进行分析。以该方式，分析模块129利用基于规则的逻辑来测量业务速率，或者确定与源(例如，边界节点113)相关联的各种业务统计量，诸如传输的平均活动(active)率、传输的平均速率、最大突发持续时间、最大突发长度、最大突发速率或任何其他适当的参数。分析模块129还可以从SLA接口模块133获得一个或多个承诺的服务速率，SLA接口模块133进而与SLA储存库127对接。这样，分析模块129可以被配置为将接收到的承诺的服务速率与一个或多个测量的比率或业务统计量进行比较，以便于确定承诺的服务速率超额、最大多余字节计数等。这使得网络管理系统101能够确定客户端是否符合其SLA。
分析模块129生成的测量的业务速率或统计量可以被提供给报告模块131，用于生成一个或多个突发业务报告。根据特定实施例，突发网络业务报告可用于网络管理者和/或相关客户端。例如，突发业务报告可以由报告模块131生成并且以电子邮件、传真传输或邮政邮寄的形式提供给客户端。在其他实施例中，可经由联网应用(网站)来访问突发业务报告。例如，客户端可以经由网络管理系统101托管的在线用户图形界面(GUI)来“观看”或“下载”突发业务报告。也就是说，网络管理系统101还可以包括用户接口模块(未示出)，该用户接口模块被配置为提供对突发业务报告和/或分析模块129或业务监视模块135的可配置变量的网络访问。这样，网络管理系统101可以向客户端和网络管理者提供一组通用的联网应用，用于对一个或多个客户端的网络业务进行监视、分析和报告，以及提供对生成的突发业务报告的访问。尽管没有示出，但是网络管理系统101还可以直接地或经由一个或多个网络(例如，通信网络111)来与计费系统对接，以便于生成客户端账单。账单生成可以基于测量的业务速率、业务统计量、SLA一致性确定或其他适当基准中的一个或多个。
图2是根据示例性实施例的用于监视和分析网络业务的过程的流程图。为了说明性目的，参考图1描述了过程。当过程假设实时监视和分析网络业务时，可以理解，该过程适合在周期性地基础上或以“按需要”的方式监视和分析业务。此外，注意，可以以任何适当的顺序执行或者以任何适当方式组合过程的步骤。
在步骤201，网络管理系统101在可配置时间间隔期间，诸如在几秒钟期间，按例如微秒或毫秒的级别的时间粒度监视业务。在该时间段期间，业务监视模块135生成(或接收)关于与客户端设备(例如，边界节点113)相对应的至少一个网络业务流的网络业务信息，诸如图4中所示。在示例性实施例中，网络业务信息包括长度和时间戳信息，并且从包含网络业务流的各种传送的数据单元的相对应报头中提取该网络业务信息。根据步骤203，分析模块129跟踪与业务相关联的多个突发。也就是说，分析模块129基于长度和定时信息来限定网络业务的一个或多个突发，并且对业务的各种长度进行计数(或确定)，例如，监视的网络业务的总长度、各个突发的长度等。
根据一个实施例，网络业务的突发可以被限定为在给定时间段结束时存储到节点(例如，边界节点113)的整形器(例如，整形器121)的缓冲器(例如，缓冲器123)的网络业务量。这样，可以基于网络节点在该时间段期间接收到的网络业务量、先前存储在缓冲器123内的网络业务量和在该时间段期间整形器121可以从缓冲器123释放的网络业务量确定网络业务的突发。因此，可以在如下等式(1)中定义与节点“X”相关联并且由此在时间段“Ti”结束时被存储到整形器“Z”的缓冲器“Y”的网络业务突发“Burst_Ti”：
Burst_Ti＝Burst_Ti-1+Received_Ti-Provisioned_Ti    等式(1)
其中：
Burst_Ti＝在时间段“Ti”结束时存储到缓冲器“Y”的网络业务量
Burst_Ti-1＝在时间段“Ti”开始时存储到缓冲器“Y”的网络业务量
Received_Ti＝在时间段“Ti”期间节点“X”接收到的网络业务量
Provisioned_Ti＝在时间段“Ti”期间通过整形器“Z”从节点“X”提供的网络业务量
Ti＝用于监视网络业务的可配置时间间隔“T”的子间隔的时间段
T＝可配置时间段
以该方式，当缓冲器“X”通过整形器“Z”被填充有网络业务时，等式(1)产生正突发长度，而当缓冲器“X”被完全耗尽时，产生零或负突发长度。因此，等式(1)可以适用于等式(2)来解释负突发值。
Burst_Ti＝Burst_Ti，如果Burst_Ti≥0        公式(2)
0，如果Burst_Ti＜0
根据步骤205，分析模块129可以基于在可配置的时间间隔内出现的突发数目来生成测量的业务速率。即，通过将网络业务的特定突发除以实现该突发的时间段，可以如下面的等式(3)定义突发速率：
Burst _ Rate _ T i = Burst _ T i T i 等式(3)
其中：
Burst_Rate_Ti＝子间隔时间段Ti的突发速率
因此，对于网络业务的至少一个突发长度“Burst_Ti”和突发速率“Burst_Rate_Ti”，可以跟踪，即分析，可配置时间间隔“T”的每个子间隔的时间段“Ti”。因此，可以限定和生成突发长度和突发速率的阵列。对于这些阵列，可以确定突发长度和/或突发速率的平均值、最大值、均值、最小值等。根据特定实施例，突发速率可以被映射到相应的发生频率，使得可以确定其他测量的业务速率。例如，与大于零的突发长度或突发速率相对应的发生频率可以用于确定缓冲器“X”经历网络突发的活动时间段。可以按照如下等式(4)定义活动时间段：
Active _ Period = ΣP _ Fs ΣAll _ Fs * T 等式(4)
其中
Active_Period＝缓冲器“X”经历网络业务突发的时间段
∑P_Fs＝与大于0的突发长度或突发速率相对应的所有频率的和
∑All_Fs＝观察总数
T＝可配置的时间间隔
通过对监视的网络业务的总长度进行计数，可以分别基于等式(5)和等式(6)来确定平均传输速率和平均活动传输速率。
A _ RT = TL T 等式(5)
AA _ RT TL Active _ Period 等式(6)
其中
A_RT＝平均传输速率
AA_RT＝平均活动传输率
TL＝在可配置时间段T期间监视的网络业务的总长度
T＝可配置时间段
通过将这些测量的比率中的一个或多个(例如，最大突发速率、平均传输速率、平均活动传输率等)与承诺的服务速率进行比较，分析模块129可以确定客户端的网络业务是否符合客户端的承诺的服务速率。因此，在步骤207期间，分析模块129确定测量的业务速率是否大于例如SLA接口模块133从例如SLA储存库127接收的承诺的速率。根据步骤209，如果测量的业务速率大于承诺的服务速率，则分析模块129向报告模块131提供业务统计量、测量的业务速率或承诺服务速率过量中的一个或多个，以生成突发业务报告。如果测量的业务速率小于或等于承诺的服务速率，则过程返回到步骤201，即，业务监视单元135继续在可配置时间间隔期间监视业务。
图3A和图3B是根据各种示例性实施例的用于确定网络业务的统计量的过程的流程图。图4是在图3A和图3B的过程中利用的网络业务信息的示图。具体地，图3A是分析网络业务的子间隔以及确定该网络业务的子间隔的统计量的示例性过程的流程图。为了说明目的，参考图1描述来描述过程。注意，可以以任何适当顺序执行或者以任何适当方式组合过程的步骤。
在步骤301，网络管理系统101(即，分析模块129)经由通信网络111接收与例如边界节点113接收的用于传输到边界节点115的数据单元相对应的监视的数据单元的时间戳和长度信息。在示例性实施例中，业务监视单元135向分析模块129提供网络业务信息，诸如图4中所示的网络业务信息。根据一个实施例，网络业务信息作为关系表400或者传递网络业务信息的其他适合的数据结构来提供，诸如层级数据结构、联网数据结构等。如图4所示，表400包括用于填充与网络业务流相对应(即，与包含流的一个或多个数据单元相对应)的属性的各种字段。属性可以包括数据单元编号401、数据单元时间戳403和数据单元长度405。特定数据单元编号将与相应的非量纲排序(例如，从数据单元“1”到数据单元“DUNN”)相对应，其中，特定数据单元例如由业务监视模块135监视。同时，特定数据单元时间戳将与相应的量纲时间排序(例如，从时间“0”到时间“DUTN”)相对应，其中，特定数据单元例如由业务监视模块135监视。以该方式，从时间“0”到时间“DUTN”的时间量将与在其间监视网络业务流的可配置时间间隔相对应。此外，各个时间戳将驻留在可配置时间间隔的特定子间隔内。根据示例性实施例，可以按照秒、毫秒、纳秒等来预定义子间隔的时间段，使得可以在子间隔时间段期间监视一个或多个数据单元。例如，在相同的子间隔内监视数据单元409和411，例如，在时间戳“0.01”开始并且在时间戳“0.02”结束(或前)的子间隔时段。特定数据单元长度将与特定数据单元的长度(或大小)(例如，特定字节数)相对应。可以通过业务监视单元135和/或一个或多个前述分组嗅探器来生成该信息，或者可以从例如各个数据单元的“报头”“读取”或“解析”该信息。
返回参考图3A，在步骤301中，分析模块129从业务监视模块135接收(或者可以从表400本身“读取”)数据单元407的长度和时间戳，即，长度“64”和时间戳“0”。因此，根据步骤303，分析模块129将子间隔时间确立为四舍五入到相应的子间隔时间段的数据单元的时间戳，例如，子间隔时间被设置为可配置时间间隔的“下一个”子间隔的开始。在时间戳“0”的情况下，时间将被设置为0.01，假设0.01与子间隔时间段相对应。在步骤305，分析模块129确立子间隔的累计长度。也就是说，数据单元的长度(例如，长度“64”)被设置为累计长度。
一旦确立了时间和累计长度，分析模块129(在步骤307)就确定例如业务监视模块135是否监视任何“后续”的数据单元。根据步骤309，如果存在至少一个“后续”的数据单元，分析模块129就接收接下来的“后续”的数据单元的时间戳和长度。注意，分析模块129可以交替地从表400“读取”时间戳和长度。基于图4的网络业务信息，接下来的“后续”的数据单元与具有时间戳“0.01”和长度“69”的数据单元409相对应。因此，根据步骤311，分析模块129就确定“后续”的数据单元(例如，数据单元409)的单元的时间戳是否与在步骤303期间确立的子间隔时间相对应。在示例性实施例中，当时间戳小于子间隔时间时，时间戳将与子间隔时间相对应。例如，由于数据单元409的时间戳等于在步骤303期间确立的子间隔时间，因此数据单元409的时间戳不与子间隔时间相对应。然而，如果时间戳不与子间隔时间相对应，则分析模块129(步骤313)将后续的数据单元的单元的长度添加到设置的累计长度，以生成“新”累计长度。例如，当分析与数据单元409和411相对应的子间隔时，分析模块129将累计数据单元409和411的长度。然而，如果没有“后续”的数据单元，或者接下来的“后续”的数据单元的时间戳不与子间隔时间相对应，则过程前进到步骤315。注意，如果接下来的“后续”的数据单元的时间戳不与子间隔时间相对应，则分析模块129可以注意用于分析“后续”的子间隔的发生，在图3B中将更加明显。
在步骤315，分析模块129从正在被分析的子间隔时间段的累计长度中减去预定长度。注意，预定长度可以与在正在被分析的相应子间隔时间段期间可以提供到连接(例如，连接103)的长度(例如，字节量)相对应。也就是说，预定长度是在子间隔时间段期间通过整形器121从例如缓冲器123释放的网络业务量。在步骤317，分析模块129确定是否从步骤315是否得到任何多余长度，即，步骤315的结果是否大于0。根据步骤319，如果确实得到多余长度，则该多余长度可以作为突发长度被存储，在示例性实施例中，可以与正在被分析的子间隔的时间相关联地存储突发长度，即，可以生成突发长度阵列。注意，突发长度的阵列可以包括对于没有实现网络业务突发(即，确定没有多余长度时)的那些子间隔的0值。此外，注意，如果确实得到多余长度，则分析模块129还可以注意分析“后续”的子间隔的发生，在图3B中将更加明显。在示例性实施例中，突发长度和/或“注释”可以被存储到网络管理系统101的存储器(未示出)或系统100的任何其他适当的储存库。如果没有得到多余长度，则过程结束。
在步骤311中的时间戳不与步骤303确立的时间相对应时，或者从步骤315得到多余长度的那些情况下，分析“后续”的子间隔。注意，“后续”的子间隔可以与可配置时间间隔中的“下一个”子间隔(诸如从步骤315得到的多余长度的情况)相对应，或者可以与可配置时间间隔中的“后面的”而没有必要是“下一个”子间隔相对应(诸如在步骤311中的时间戳不与步骤303中确立的时间相对应，并且时间戳不在“下一个”子间隔时间段内的情况)。图3B是根据示例性实施例的分析后续的子间隔并且确定网络业务的统计量的过程的流程图。为了说明目的，参考图1和图3A描述了过程。注意，可以以任何适当顺序执行或者以任何适当方式组合过程的步骤。
在步骤351，网络管理系统101(即，分析模块129)确定突发是否发生在“先前的”子间隔内，即，根据步骤357，是否针对可配置时间间隔的先前的子间隔存储突发长度，诸如存储多余长度。根据步骤353，如果存储了多余长度，就存储的“先前”子间隔的突发长度确立为“后续”的子间隔的累计长度。尽管没有示出，但是“后续”的子间隔的时间将被确立为先前时间加上子间隔时间段，在示例性实施例中，子间隔时间段与可配置时间段的时间粒度相对应。如果没有存储多余长度，则过程前进到步骤355。
在步骤355，分析模块129确定在可配置时间间隔期间例如业务监视模块135是否监视任何“后续”的数据单元。如果存在至少一个“后续”的数据单元，则分析模块129确定“后续”的子间隔时间间隔的累计长度。如果在“先前”时间间隔期间存在突发(如步骤351期间所确定的)，则步骤357的确定类似图3A的步骤309-313，其中，在步骤313期间，步骤355的累计长度可以被增大。如果在“先前”时间间隔期间不存在突发(如步骤351期间所确定的)，则对于“后续”的数据单元，步骤357的确定与图3A的步骤301至步骤313相同。此外，注意，在步骤357期间(即，在步骤357期间执行的过程的步骤311)，分析模块129可以注意是否要分析另外的“后续”的子间隔，即，当另一“后续”的数据单元的时间戳不与“当前”“后续”的子间隔相对应时。如果不存在“后续”的数据单元，则过程前进到步骤359。
在步骤359，分析模块129从“后续”的子间隔的累计长度中减去预定长度。注意，预定长度与正在被分析的相应子间隔期间可以提供到连接(例如，连接103)的长度。也就是说，预定长度是单位时间段期间，即，与可配置时间间隔粒度相对应的单位时间段(例如，一或多秒、毫秒、纳秒等)期间，通过整形器121从缓冲器123释放的网络业务量。
因此，在步骤361，分析模块129确定是否存在任何多余长度，即，步骤359的结果是否大于0。根据步骤363，如果存在多余长度，就将该多余长度被存储为突发长度，在示例性实施例中，可以与正在分析的“后续”的子间隔的时间相关联地存储突发长度。也就是说，可以生成突发长度阵列。注意，突发长度阵列可以包括对于没有实现网络业务突发(即，当针对那些子间隔确定没有多余长度时)的那些子间隔的0值。此外，注意，如果确实得到多余长度，则分析模块129可以注意分析“接下来的后续”的子间隔的发生。
在步骤365，分析模块129确定是否分析另外的子间隔。即，因为步骤311中的时间戳不与“后续”的子间隔时间相对应，或者步骤359得到多余长度，所以分析模块129确定是否分析另一“后续”的子间隔。如果要分析另外的“后续”的子间隔，则对于该后续的子间隔，过程执行前面的步骤351-355。如果没有要分析另外的“后续”的子间隔，则过程前进到步骤367。
另外，如在步骤367中，分析模块129确定每个确定的突发长度的突发速率，例如，存储到例如上述突发长度阵列的每个突发长度。具体地，分析模块129将每个突发长度除以预定时间量，在示例性实施例中，该预定时间量与可配置时间间隔粒度(即，与子间隔相对应的时间量)相对应。然而，如果可配置时间间隔的子间隔时间段是变化的，则分析模块129将利用与特定突发长度相对应的子间隔时间段来确定各种突发速率。在步骤369期间，分析模块129将突发速率映射到相对应的发生频率。对于没有显示突发长度的那些子间隔，将填充0突发速率，并且相应地被映射。在图6A和图6B中提供示例性映射。根据步骤371，基于映射，分析模块129可以确定活动突发时段，如前所述。因此，在步骤373中，分析模块可以确定与客户端的网络业务相关的测量的业务速率或上述统计量中的一个或多个。
图5是根据示例性实施例的生成网络业务报告的过程的流程图。为了说明目的，参考图1描述了过程。在步骤501，报告模块131从分析模块129接收与客户端的传输源(例如，边界节点113)相关联的滤波的突发的统计量。根据步骤503，报告模块131经由SLA接口模块133从SLA储存库127检索与客户端相对应的SLA信息。基于统计量和SLA信息，报告模块131在步骤505期间生成一个或多个突发业务报告，诸如图6A-图6D所示的那些示例性突发业务报告。在步骤507，例如，经由例如网络管理系统101的通信接口(未示出)向客户端传送生成的突发业务报告。根据各种实施例，可以通过电子邮件、传真或邮寄邮件向订户提供突发业务报告。在其他情况下，可以经由联网的应用(例如，网站)来使订户可访问突发业务报告。这样，订户可以经由例如网络管理系统101托管的在线图形用户界面(GUI)来“观看”或“下载”突发业务报告。
图6A-图6D是根据各种示例性实施例的图5的过程中产生的网络业务报告的示图。具体地，图6A是示例性突发业务报告600的示图，突发业务报告600示出突发速率601到相应发生频率603的映射。图6B是图6A的映射的示例性曲线图620的示图。曲线图620可以包括一个或多个承诺速率指示符621，用于将符合或超过承诺的服务速率指示符621的通信量可视化。
图6C和图6D分别是在关系表640和660中提供各种统计量的示例性突发业务报告的示图。表640和表660包括各种统计量、测量的业务速率和/或承诺的服务速率过量信息。统计量、测量的业务速率和/或过量信息可以与一个或多个客户端相关联。以该方式，表640包括用于填充属性的相应字段，诸如客户端641、监视的时间间隔643(即，可配置时间间隔)、监视的业务645(即，监视的网络业务的总长度)、平均传输速率647、活动时段649、平均活动传输速率651、最大突发长度653和最大突发长度的发生时间655。表660包括用于填充属性的字段，诸如客户端661、提供的服务速率663、过量长度665(例如，超过承诺的量的网络业务量)、持续时间667(例如，客户端超过承诺的服务速率的时间段)、过量速率669和对于过量的货币收费671。
可以经由软件、硬件(例如，通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)、固件或其组合来实现在此描述的用于监视和分析网络业务的过程。下面描述用于执行描述的功能的这样的示例性硬件。
图7示出计算机硬件(例如，计算机系统)700，根据计算机硬件700，可以实现根据本发明的实施例。计算机系统700包括总线701或其他用于传送信息的其他通信机制以及耦接到总线701用于处理信息的处理器703。计算机系统700还包括耦接到总线701的主存储器705，诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态储存设备，用于存储要由处理器703执行的信息和指令。主存储器705还可以用于存储处理器703进行的执行指令期间的临时变量或其他中间信息。计算机系统700还可以包括耦接到总线701的只读存储器(ROM)或其他静态储存设备，用于存储用于处理器703的静态信息和指令。诸如磁盘或光盘的储存设备709被耦接到总线701，用于永久存储信息和指令。
计算机系统700可以经由总线701被耦接到显示器711，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器、有源矩阵显示器或等离子显示器，用于将信息显示给计算机用户。诸如包括字母数字键和其他键的键盘的输入设备713被耦接到总线701，用于将信息和命令选择传送到处理器703。另一类型的用户输入设备是光标控制装置715，诸如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于将方向信息和命令选择传送到处理器703，并且用于控制显示器711上的光标运动。
根据本发明的实施例，响应于处理器703执行包含在主存储器705中的指令的布置，计算机系统700执行在此描述的过程。这样的指令可以从另一计算机可读介质(诸如存储设备709)读入主存储器705。执行包含在主存储器705中的指令布置使处理器703执行在此描述的过程步骤。还可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行包含在主存储器705中的指令。在替选实施例中，硬接线电路可以代替软件指令或与软件指令结合来实现本发明的实施例。因此，本发明的实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
计算机系统700还包括耦接到总线701的通信接口717。通信接口717提供耦接到网络链路719的双向数据通信，网络链路719连接到网络721。例如，通信接口717可以是数字订户线(DSL)卡或调制解调器、综合业务数字网(ISDN)卡、电缆调制解调器、电话调制解调器或者任何其他通信接口，以将数据通信连接提供给相应类型通信线路。作为另一示例，通信接口717可以是局域网(LAN)卡(例如，对以太网(TM)或异步传送模式(ATM)网络)，以将数据通信连接提供给兼容的LAN。还可以实现无线链路。在任何这样的实现中，通信接口717发送和接收承载表示各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。此外，通信接口717可以包括外围接口设备，诸如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)接口等。尽管在图7中描述了单通信接口717，但是还可以采用多通信接口。
网络链路719通常提供通过一个或多个网络到其他数据设备的数据通信。例如，网络链路719可以提供通过本地网络721到主计算机723的连接，主计算机723可以连接到网络725(例如，广域网(WAN)或现在通常被称为“因特网”的全球分组数据通信网络)或连接到服务提供商操作的数据设备。本地网络721和网络725两者都使用电信号、电磁信号或光信号来传递信息和指令。与计算机系统700进行数字数据通信的通过各种网络的信号以及网络链路719上和通过通信接口717的信号是承载信息和指令的示例性载波形式。
计算机系统700可以通过网络、网络链路719和通信接口717来发送和接收包括程序代码的数据。在因特网示例中，服务器(未示出)可能通过网络725、本地网络721和通信接口717传送属于实现本发明的实施例的应用程序的请求代码。处理器703可以在被接收时执行传送的代码和/或将代码存储在储存设备709或其他非易失性存储器中用于随后的执行。以该方式，计算机系统700可以以载波形式获得应用代码。
在此使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器703提供用于执行的指令的任何介质。这样的介质可以采取任何形式，包括(但不限于)非易失性介质、易失性介质和传输介质。例如，非易失性介质包括光盘或磁盘，诸如储存设备709。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器705。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线701的电线。传输介质还可以采用射频(RF)或红外(IR)数据通信期间生成的声、光或电磁波的形式。例如，计算机可读介质的一般形式可以包括软盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其他光介质、打孔卡、纸带、光标示表单、具有孔模式或其他光学可识别标记的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒、载波、或计算机可读的任何其他介质。
在向处理器提供用于执行的指令时，可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如，用于实现本发明的部分实施例的指令最初可以被承载在远程计算机的磁盘上。在这样的情况下，远程计算机将指令加载到主存储器，并且使用调制解调器通过电话线来发送指令。本地计算机系统的调制解调器接收电话线上的数据，并且使用红外发射机将数据转换为红外信号，并且将红外信息发送到便携式计算设备，诸如个人数字助理(PDA)或膝上型电脑。便携式计算设备上的红外检测器接收由红外信号承载的信息和指令，并且将数据置于总线上。总线将数据传递到主存储器，处理器从主存储器检索数据并执行指令。主存储器接收的指令可选地在处理器执行之前或之后被存储在储存设备上。
虽然在此已经描述了特定示例性实施例和实现，但是根据该描述，其他实施例和修改将是明显的。因此，本发明不限于这样的实施例，而是所附权利要求以及各种明显修改和等同物的更宽的范围。

Claims (26)

1.一种方法，包括：
在可配置时间间隔期间监视业务；
跟踪与所述业务相关联的多个突发；
基于所述时间间隔内发生的突发数目来生成测量的业务速率；以及
确定所述测量的业务速率是否超过承诺速率。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
根据关联的时间戳和长度来过滤所述突发；
确定所过滤的突发的统计量；以及
使用所述统计量来生成突发业务报告。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在与订户相关联的服务水平协议中指定所述承诺速率，所述方法还包括：
向所述订户传送所述突发业务报告。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述跟踪步骤包括：
对与所述突发相对应的字节的数目进行计数。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述突发来确定最大多余字节计数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可配置时间间隔具有毫秒级或微秒级的粒度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述业务是与块、单元、帧或分组相对应的一个或多个数据单元的流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，各个数据单元与所述可配置时间间隔的对应子间隔相关联，并且所述各个数据单元具有对应长度，所述方法还包括：
将与相同子间隔相应的特定数据单元聚组到一组；
对所述组的特定数据单元的长度求和；以及
从总和中减去预定量，
其中，从减法得到的多余长度与所述相同子间隔的突发长度相对应。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多余长度被加到聚组到后续的相同子间隔的特定数据单元的长度的和，用于确定所述后续的相同子间隔的突发长度。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述测量的业务速率映射到相应的发生频率；
基于一个或多个映射来确定活动业务时段；以及
基于所述活动业务时段来确定平均活动业务速率。
11.一种装置，包括：
接口，所述接口被配置为在可配置时间间隔期间监视业务；以及
处理器，所述处理器被配置为跟踪与所述业务相关联的多个突发；基于所述时间间隔内发生的突发数目来生成测量的业务速率；并且确定所述测量的业务速率是否超过承诺速率。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理器还被配置为根据相关的时间戳和长度过滤所述突发；确定过滤的突发的统计量；并且使用所述统计量来生成突发业务报告。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，在与订户相关联的服务水平协议中指定所述承诺速率，所述装置还包括：
通信接口，所述通信接口被配置为向所述订户传送突发业务报告。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述处理器还被配置为，在跟踪突发数目时对与所述突发相对应的字节的数目进行计数。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理器还被配置为基于所述突发来确定最大多余字节计数。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述可配置时间间隔具有毫秒级或微秒级的粒度。
17.根据权利要求11所述的装置，其中，所述业务是与块、单元、帧或分组相对应的一个或多个数据单元的流。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，各个数据单元与所述可配置时间间隔的对应子间隔相关联，并且各个数据单元具有对应长度，所述处理器还被配置为将与相同子间隔相对应的特定数据单元聚组到一组；对所述组的所述特定数据单元的长度求和；以及从总和中减去预定量，其中，从减法得到的多余长度与所述相同子间隔的突发长度相对应。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述多余长度被加到聚组到后续的相同子间隔的特定数据单元的长度的和，用于确定后续的相同子间隔的突发长度。
20.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理器还被配置为将测量的业务速率映射到相应的发生频率；基于一个或多个映射来确定活动业务时段；并且基于所述活动业务时段来确定平均活动业务速率。
21.一种系统，包括：
业务模块，所述业务模块被配置为在可配置时间间隔期间监视业务；以及
服务器，所述服务器被配置为跟踪与所述业务相关联的多个突发；基于所述时间间隔内发生的所述突发数目来生成测量的业务速率；并且确定所述测量的业务速率是否超过承诺速率。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述服务还被配置为根据相关的时间戳和长度来过滤突发并且确定过滤的突发的统计量。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，使用所述统计量来生成突发业务报告，并且且向订户传送所述突发业务报告。
24.根据权利要求23所述的系统，还包括：
储存库，所述储存库被配置为存储包括所述承诺服务速率的订户的服务水平协议。
25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述服务器还被配置为在跟踪多个突发时对与所述突发相对应的字节的数目进行计数，并且基于所述突发来确定最大多余字节计数。
26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述可配置时间间隔具有毫秒级或微秒级的粒度。
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