CN105959125A - 一种网络数据流量计费系统及计费方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络数据流量计费系统及计费方法，该计费系统包括：数据库，其内置有配置信息；任务管理模块，其用于制作采集任务，并将该采集任务发派至数据采集模块；数据采集模块，用于接收采集任务，并从网络设备端采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；数据处理模块，用于接收采集到的网络流量数据，对网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至所述数据库；流量计费查询模块，用于租户的流量计费查询，提供按租户查询展示功能。本发明通过制作采集任务控制数据采集模块的采集过程，实现了高效快速的网络流量数据采集，满足了大规模云平台的网络流量计费使用需求。

Description

一种网络数据流量计费系统及计费方法

技术领域

本发明有关一种通信领域中的数据流量计费系统，特别是指一种基于公有云背景的网络数据流量计费系统及计费方法。

背景技术

简单网络管理协议(SNMP)是由一组网络管理的标准组成，包含一个应用层协议(application layer protocol)、数据库模型(database schema)和一组资源对象。该协议能够支持网络管理系统，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。SNMP是基于TCP/IP协议族的网络管理标准，是一种在IP网络中管理网络节点(如服务器、工作站、路由器、交换机等)的标准协议。管理系统通过GET，GETNEXT和GETBULK协定指令取回资讯，或是代理者在没有被询问的情况下，使用TRAP或INFORM传送信息。

近两年来云计算火热发展，国内公有云平台也得到了飞速发展，各个中小企业用户对公有云的接受程度也在逐步提升。公有云服务可以大大降低用户的购买硬件成本和运维成本，一些传统企业已经把部分生产系统逐步迁移到公有云平台上，而新创企业基本都会优先选择公有云作为自己的基础设施。

为了租户管理和计费方便，对每一个企业租户划分到一个或多个vlan(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)，对应的，在公网接口处的路由器上配置对应的vlan信息。在路由器上启用SNMP协议，在数据抓取服务器上，允许SNMP命令，可以方便的远程读取到路由器上每个vlan对应端口的进出口数据流量值，以便后续峰值及带宽计算。

在企业用户对公有云平台采集积极态度的同时，我们也看到云供应商在虚机监控和网络带宽收费方面的一些不足，目前常用的方法是：使用开源的Libvirt(是一套支持Linux下主流虚拟化工具的C函数库)提供的接口来对虚机资源进行监控和管理，主要的监控指标主要分为计算资源、内存资源、I/O资源及网络资源。网络计费系统中比较关注的是网络资源中的网络流量信息。此种方法的步骤是：首先要获取到当前active状态的所有虚机列表，然后遍历列表，逐个循环来读取每一台虚机的状态信息。当运行在宿主机上的虚拟机数量比较大时，每完成一次所有active状态的虚机网络流量数据采集都会花费较多时间，从而导致计费系统效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于公有云平台背景下的网络数据流量计费系统，用于解决现有公有云平台下网络流量计费效率低，以及收费合理性问题。

为达到上述目的，本发明提供一种网络数据流量计费系统，其包括：

数据库，其内置有配置信息；

任务管理模块，其用于预先设置采集项目，并从所述数据库读取配置信息，将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并将该采集任务发派至数据采集模块；

数据采集模块，用于接收所述采集任务，并与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，利用采集线程从网络设备端采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

数据处理模块，用于接收采集到的所述网络流量数据，根据所述采集任务中设置的采集项目对采集来的网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至所述数据库；

流量计费查询模块，用于租户的流量计费查询，从所述数据库端读取指定时间周期的流量数据，进行费用计算，提供按租户查询展示功能。

所述任务管理模块包括:

配置单元，用于从所述数据库读取配置信息；

策略单元，用于根据配置制定所述采集项目，该采集项目包括采集周期和采集内容；

管理单元，用于将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并对采集任务执行管理操作；

任务发派单元，用于将采集任务发派至数据采集模块。

所述数据采集模块包括:

任务单元，用于接收并储存所述采集任务；

线程单元，用于根据采集任务中的配置信息与网络设备建立采集线程；

采集单元，用于预置采集命令，并根据采集任务中的采集项目，向采集线程加载相应的采集命令，进行流量数据采集；

发送单元，用于将流量数据发送给数据处理模块。

所述数据处理模块包括：

数据缓存单元，用于记录上一次的数据流量原始值，以便进行带宽计算和流量累加统计；

带宽计算单元，用于计算带宽值；

流量累加单元，用于计算当前计费周期内的流量总和，当前计费周期结束后，开始新的计费周期时，累加值清零，重新累加；

数据入库单元，用于将计算好的带宽值、流量累加值与对应时间戳存入到数据库中。

所述流量计费查询模块包括：

数据提取单元，与所述数据库相连，从数据库中提取每个租户ID对应的带宽值、流量值与对应时间戳；

费用计算单元，用于从带宽和流量两个维度计算该租户所产生网络费用账单；

费用账单存储单元，用于存储计算后的网络费用账单；

费用展示单元，用于展示指定租户ID对应的网络费用账单信息。

优选地，所述任务管理模块还包括:检测单元，用于向所述数据采集模块发送状态检测信息。

优选地，所述数据采集模块还包括检测反馈单元，用于接收所述状态检测信息，并对数据采集模块进行状态检测，将检测结果反馈至所述检测单元。

所述数据采集模块为至少一个，每一所述数据采集模块与至少一个所述网络设备之间建立采集线程。

所述配置信息包括数据库信息、网络设备信息以及公有云平台租户与vlan的对应关系信息。

本发明还提供一种网络数据流量计费方法，该方法包括：

步骤一、利用一任务管理模块制作采集任务，并将采集任务发派至数据采集模块，该采集任务包括任务管理模块预先设置的采集项目及任务管理模块从数据库端读取的配置信息；

步骤二、数据采集模块与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，数据采集模块利用采集线程从网络设备采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

步骤三、根据采集任务中设置的采集项目，利用数据处理模块对采集来的网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至数据库端；

步骤四、从数据库端读取的指定时间周期的流量数据，利用流量计费查询模块进行费用计算，并提供按租户查询展示功能。

本发明通过制作采集任务控制数据采集模块的采集过程，并利用数据采集模块与网络设备端之间的采集线程完整的完成数据采集过程，实现了高效快速的网络流量数据采集，并通过数据处理模块处理并存储入数据库，流量计费查询模块供费用计算、查询和展示，满足了大规模云平台的网络流量计费使用需求。

附图说明

图1为本发明网络数据流量计费系统结构原理图；

图2为本发明中的任务管理模块的结构原理框图；

图3为本发明中的数据采集模块的结构原理框图；

图4为本发明中的数据处理模块的结构原理框图；

图5为本发明中的流量计费查询模块的结构原理框图；

图6为本发明中的任务管理模块与数据采集模块另一实施例的结构原理框图；

图7为发明网络数据流量计费系统另一实施例的结构原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分较佳实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的实施例中，本发明的网络数据流量计费系统具体包括数据库、任务管理模块、数据采集模块、数据处理模块以及流量计费查询模块，其中：

该任务管理模块，用于预先设置采集项目，并从数据库端读取配置信息，将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并将采集任务发派至数据采集模块；

该数据采集模块，用于接收采集任务，并与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，利用采集线程从网络设备端采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

数据处理模块，用于接收采集到的网络流量数据，根据采集任务中设置的采集项目对采集来的流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至数据库端；

流量计费查询模块，用于租户的流量计费查询，从数据库端读取指定时间周期的流量数据，进行费用计算，提供按租户查询展示功能。

本实施例中，采集任务包含两部分内容，分别是采集项目和配置信息。其中采集项目为数据采集模块采集网络流量数据的具体操作方式提供依据；具体的，采集项目中可以包括采集周期和采集内容；也就是说，数据采集模块才获悉采集项目之后，即可按照特定的周期采集特定的内容。

所述配置信息帮助数据采集模块找寻到网络设备端，并与之建立连接关系，实现数据的交互。配置信息所涉及的具体内容包括数据库信息和网络设备信息以及公有云平台租户与vlan的对应关系信息。其中数据库信息包括数据库名称、数据库IP地址、数据库访问用户名及密码；数据采集模块根据以上信息即可查询到相应的数据库端并连接。需要说明的是，如需访问并连接数据库端，往往需要以数据库用户的身份来进行，所以数据库访问用户名及密码同样是数据库信息中必不可少的。网络设备信息包括：网络设备名称、网络设备类型(如交换机、路由器)、网络设备IP地址以及基于SNMP协议的只读权限认证密码。同理，可利用上述信息查询到网络设备端并建立采集线程。公有云平台租户与vlan的对应关系信息包括：租户ID号，对应的vlan ID号，租户租用期限，租户带宽费率。

配置信息均保存在数据库端，任务管理模块在制作采集任务之前，从数据库端读取所述配置信息，并将采集任务发派至数据采集模块，为数据采集模块的具体运行提供依据。

如图2所示，本发明中的任务管理模块具体包括:配置单元，用于从数据库端读取配置信息；策略单元，用于根据配置信息制定采集项目，该采集项目包括采集周期和采集内容；管理单元，用于将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并对采集任务执行管理操作；任务发派单元，用于将采集任务发派至数据采集模块。其中管理操作具体为:任务增加操作、任务修改操作和/或任务删除操作。

如图3所示，本发明中的数据采集模块具体包括:任务单元，用于接收并储存采集任务；线程单元，用于根据采集任务中的配置信息与服务器端(即网络设备端)建立采集线程；采集单元，用于预置采集命令，并根据采集任务中的采集项目，向采集线程加载相应的采集命令，进行流量数据采集；发送单元，用于将流量数据发送给数据处理模块。

如图4所示，本发明中的数据处理模块包括：数据缓存单元，用于记录上一次的数据流量原始值，以便进行带宽计算和流量累加统计；带宽计算单元，用于计算带宽值；流量累加单元，用于计算当前计费周期内的流量总和，当前计费周期结束后，开始新的计费周期时，累加值清零，重新累加；数据入库单元，用于将计算好的带宽值、流量累加值与对应时间戳存入到数据库中。

如图5所示，本发明中的流量计费查询模块包括：数据提取单元，与所述数据库相连，从数据库中提取每个租户ID对应的带宽值、流量值与对应时间戳。所述时间戳用于标识所述网络流量数据产生的时间；费用计算单元，用于从带宽和流量两个维度计算该租户所产生网络费用账单；费用账单存储单元，用于存储计算后的网络费用账单；费用展示单元，用于展示某指定租户ID对应的网络费用账单信息。

如图6所示，本发明中的任务管理模块还包括:检测单元，用于向数据采集模块发送状态检测信息，并接收数据采集模块反馈的检测结果。本发明中的数据采集模块还包括检测反馈单元，用于接收状态检测信息，并对数据采集模块进行状态检测，将检测结果反馈至所述检测单元。

本发明中的数据采集模块可为至少一个，如图7所示的实施例中有两个数据采集模块，每一数据采集模块与至少一个网络设备之间建立采集线程。

通过上述实施例的说明，本发明中任务管理模块形成采集任务，并将采集任务发送给数据采集模块，数据采集模块能够根据采集任务中的配置信息查询到数据库端和网络设备端，并建立连接关系。而需要重点说明的是，本实施例中的数据采集模块通过与网络设备端建立采集线程来实现网络流量数据的采集。通过一个采集线程执行调用一次snmp命令即可完成对网络设备端网络流量数据采集的整个过程，从而获取到该网络设备所有vlan对应租户的公网网络流量数据，使得对于网络流量的数据采集效率显著的提高。

还需要说明的是，本发明中所采集的网络设备位于公网接入的边界，从边界处的网络设备上读取各个vlan端口的网络流量值，该流量值是租户虚机与公网数据交互而产生的网络流量，以此为原始数据进行带宽和流量累加计算更加合理。

本发明还提供一种网络数据流量计费方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用一任务管理模块制作采集任务，并将采集任务发派至数据采集模块，该采集任务包括任务管理模块预先设置的采集项目及任务管理模块从数据库端读取的配置信息；

步骤二、数据采集模块与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，数据采集模块利用采集线程从网络设备采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

步骤三、根据采集任务中设置的采集项目，利用数据处理模块对采集来的网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至数据库端；

步骤四、从数据库端读取的指定时间周期的流量数据，利用流量计费查询模块进行费用计算，并提供按租户查询展示功能。

本实施例为本发明基于公有云背景的网络数据流量计费系统的一个基础实施例，该系统构建于数据库端和网络设备端之间，通过特定的数据采集模块与网络设备端建立采集线程来完成网络流量数据的采集，并将采集到的网络流量数据发送到数据处理模块，数据处理模块进行处理后，将处理结果存储到数据库端，流量计费查询模块按指定租户的ID计算网络费用并进行页面展现。通过以上技术方案可知，本实施例中存在的有益效果是：通过制作采集任务控制数据采集模块的采集过程，并利用数据采集模块与网络设备端之间的采集线程完整的完成数据采集过程，实现了高效快速的网络流量数据采集，并通过数据处理模块处理并存储入数据库，流量计费查询模块供费用计算、查询和展示，满足了大规模云平台的网络流量计费使用需求。

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。

Claims (10)

1.一种网络数据流量计费系统，其特征在于，其包括：

数据库，其内置有配置信息；

任务管理模块，其用于预先设置采集项目，并从所述数据库读取配置信息，将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并将该采集任务发派至数据采集模块；

数据采集模块，用于接收所述采集任务，并与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，利用采集线程从网络设备端采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

数据处理模块，用于接收采集到的所述网络流量数据，根据所述采集任务中设置的采集项目对采集来的网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至所述数据库；

流量计费查询模块，用于租户的流量计费查询，从所述数据库端读取指定时间周期的流量数据，进行费用计算，提供按租户查询展示功能。

2.如权利要求1所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述任务管理模块包括:

配置单元，用于从所述数据库读取配置信息；

策略单元，用于根据配置制定所述采集项目，该采集项目包括采集周期和采集内容；

管理单元，用于将所述采集项目与配置信息制作成为采集任务，并对采集任务执行管理操作；

任务发派单元，用于将采集任务发派至数据采集模块。

3.如权利要求2所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述数据采集模块包括:

任务单元，用于接收并储存所述采集任务；

线程单元，用于根据采集任务中的配置信息与网络设备建立采集线程；

采集单元，用于预置采集命令，并根据采集任务中的采集项目，向采集线程加载相应的采集命令，进行流量数据采集；

发送单元，用于将流量数据发送给数据处理模块。

4.如权利要求1所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：

数据缓存单元，用于记录上一次的数据流量原始值，以便进行带宽计算和流量累加统计；

带宽计算单元，用于计算带宽值；

流量累加单元，用于计算当前计费周期内的流量总和，当前计费周期结束后，开始新的计费周期时，累加值清零，重新累加；

数据入库单元，用于将计算好的带宽值、流量累加值与对应时间戳存入到数据库中。

5.如权利要求1所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述流量计费查询模块包括：

数据提取单元，与所述数据库相连，从数据库中提取每个租户ID对应的带宽值、流量值与对应时间戳；

费用计算单元，用于从带宽和流量两个维度计算该租户所产生网络费用账单；

费用账单存储单元，用于存储计算后的网络费用账单；

费用展示单元，用于展示指定租户ID对应的网络费用账单信息。

6.如权利要求3所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述任务管理模块还包括:检测单元，用于向所述数据采集模块发送状态检测信息。

7.如权利要求6所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括检测反馈单元，用于接收所述状态检测信息，并对数据采集模块进行状态检测，将检测结果反馈至所述检测单元。

8.如权利要求1所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述数据采集模块为至少一个，每一所述数据采集模块与至少一个所述网络设备之间建立采集线程。

9.如权利要求1所述的网络数据流量计费系统，其特征在于，所述配置信息包括数据库信息、网络设备信息以及公有云平台租户与vlan的对应关系信息。

10.一种用于权利要求1-9任意一项所述的网络数据流量计费系统的计费方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、利用一任务管理模块制作采集任务，并将采集任务发派至数据采集模块，该采集任务包括任务管理模块预先设置的采集项目及任务管理模块从数据库端读取的配置信息；

步骤二、数据采集模块与采集任务中指定的网络设备建立采集线程；根据采集任务中设置的采集项目，数据采集模块利用采集线程从网络设备采集网络流量数据，并将网络流量数据发送到数据处理模块；

步骤三、根据采集任务中设置的采集项目，利用数据处理模块对采集来的网络流量数据进行带宽和当前计费周期的流量累加值计算，并将计算后的数据转储至数据库端；

步骤四、从数据库端读取的指定时间周期的流量数据，利用流量计费查询模块进行费用计算，并提供按租户查询展示功能。