CN108777646B - 流量监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流量监控方法及装置，该方法包括：当接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，所述流量匹配策略包括流量标识；若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；向SDN控制器发送所述INT头部，以使所述SDN控制器根据所述INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。由此，可以实现对与业务相关的流量的监控，这样能够更精细地对SDN网络中的每条流量进行监控，为SDN控制器要进行的流量调度提供更优的依据。

Description

流量监控方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种流量监控方法及装置。

背景技术

软件定义网络(英文：Software Defined Network，简称：SDN)是一种新型的网络创新架构，该网络创新架构通过将网络设备的控制层面和转发层面分离来实现对网络流量的灵活控制。带内网络遥测(英文：Inband Network Telemetry，简称：INT)是一种网络收集技术，该网络收集技术可以在不需要网络设备的控制层面的参与的情况下，在网络设备的数据平面收集和报告网络的状态。

在INT的架构模型中，包括INT首节点(INT Source)、INT中转跳节点(INT transitHop)和INT尾节点(INT Sink)。INT首节点也称为INT源设备，INT源设备通过向数据报文添加INT头部以将该数据报文转换为INT报文。INT中转跳节点也称为INT中间设备，INT中间设备在INT报文中(或末尾)添加指定信息。INT尾节点也称为INT目的设备，INT目的设备将INT报文的INT头部剥离以将INT报文转换为数据报文，并将转换得到的数据报文转发到下游设备。

SDN控制器能够读取到INT Source和INT Sink之间的物理路径上的每台设备的转发端口、端口带宽利用率、报文延迟和收包时间戳等内容，并且SDN控制器基于所读取的内容可以绘制出整个物理网络的流量导航图。然而，SDN控制器无法实现对与业务相关的流量的监控。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种流量监控方法及装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种流量监控方法，所述方法应用于软件定义网络SDN中的带内网络遥测INT设备，所述方法包括：

当接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，所述流量匹配策略包括流量标识；

若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

向SDN控制器发送所述INT头部，以使所述SDN控制器根据所述INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

根据本发明的第二方面，提供了一种流量监控方法，所述方法应用于软件定义网络SDN控制器，所述方法包括：

向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，所述流量匹配策略包括流量标识，并且所述流量匹配策略用于指示所述INT设备在接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈并且向所述SDN控制器发送所述INT头部，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

接收所述INT设备发送的INT头部；

根据接收到的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

根据本发明的第三方面，提供了一种流量监控装置，所述装置应用于软件定义网络SDN中的带内网络遥测INT设备，所述装置包括：

匹配模块，用于当接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，所述流量匹配策略包括流量标识；

插入模块，用于若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

发送模块，用于向SDN控制器发送所述INT头部，以使所述SDN控制器根据所述INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

根据本发明的第四方面，提供了一种流量监控装置，所述装置应用于软件定义网络SDN控制器，所述装置包括：

发送模块，用于向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，所述流量匹配策略包括流量标识，并且所述流量匹配策略用于指示所述INT设备在接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈并且向所述SDN控制器发送所述INT头部，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

接收模块，用于接收所述INT设备发送的INT头部；

监控模块，用于根据接收到的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：若接收到的报文与流量匹配策略匹配，则为报文插入INT头部的INT元数据栈，其中INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据，并且将INT头部上送至SDN控制器，这样，SDN控制器根据INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控，从而可以基于流量标识所标识的流量在端口上的统计数据对SDN网络中的流量进行实时监控，实现基于流量标识的流量分布监控，即实现对与业务相关的流量的监控，这样能够更精细地对SDN网络中的每条流量进行监控，为SDN控制器要进行的流量调度提供更优的依据。

并且，只有INT目的设备、即接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同的INT设备，才向SDN控制器上送INT头部，由此，相比于所有INT设备均向SDN控制器上送INT头部，可以节约控制带宽并且减少SDN控制器要处理的数据。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种流量监控方法的流程图。

图2示出本发明实施例的INT头部。

图3是本发明实施例的一种SDN网络的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种流量监控方法的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的框图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的硬件结构框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1是根据一示例性实施例示出的一种流量监控方法的流程图。该流量监控方法可以应用于SDN网络中的INT设备。如图1所示，该流量监控方法可以包括如下步骤。

在步骤S110中，当接收到报文时，将报文与流量匹配策略进行匹配。

其中，INT设备有不同的角色，包括INT源设备、INT中间设备及INT目的设备。INT设备接收到的报文类型包括数据报文和INT报文。具体地，INT设备可以从下游设备接收数据报文，也可以从其它INT设备接收INT报文。下游设备例如为虚拟机或业务服务器等设备。其它INT设备为SDN网络中除INT设备自身以外的其它任何INT设备。

在一种实施方式中，INT设备可以根据以下方式来确定自身的角色：根据接收到的报文是数据报文还是INT报文来确定自身是否是INT源设备；在接收到的报文是数据报文时，INT设备确定自身的角色为INT源设备；在接收到的报文是INT报文时，INT设备进一步根据INT报文的隧道目的IP地址与自身的IP地址是否相同，来确定自身的角色是INT中间设备还是INT目的设备。

具体地，在INT报文的隧道目的IP地址与自身的IP地址不同时，INT设备确定自身的角色为INT中间设备；在INT报文的隧道目的IP地址与自身的IP地址相同时，INT设备确定自身的角色为INT目的设备。

一般来说，在监控流量时，不同角色的INT设备的流量匹配策略是不同的。

在一种可选的实施方式中，SDN控制器可以分别为不同角色的INT设备下发与设备角色对应的流量匹配策略。这样需要管理员在众多设备中事先识别出INT设备的角色，进而根据不同的INT设备角色使得SDN控制器下发相应的流量匹配策略。

在另一种可选的实施方式中，SDN控制器将多个流量匹配策略均下发至不同角色的INT设备，INT设备根据自身的角色在多个流量匹配策略中确定自身的流量匹配策略。

SDN控制器可以为INT设备下发一个或多个流量匹配策略，具体地，可以通过网络协议(NETCONF)将一个或多个流量匹配策略发送至INT设备。相应地，INT设备可以接收到SDN控制器发送的一个或多个流量匹配策略。

SDN控制器可以基于INT设备的下游设备对SDN网络中的业务服务器的访问来配置一个或多个流量匹配策略。流量匹配策略中可以包括匹配项和操作项。当INT设备接收到的报文与匹配项匹配时，INT设备执行对应的操作项。

举例来说，若数据业务服务器SERV1的IP地址为IP11，语音业务服务器SERV2的IP地址为IP22。若要统计不同业务报文的流量，SDN控制器为INT设备下发的流量匹配策略可以如下述的表1所示。如表1所示，流量匹配策略的匹配项可以包括：源地址和目的地址，则对应的操作项为：向报文添加新增了Flow Label字段的INT头部，为报文分配流量标识并将该流量标识写入Flow Label字段，对该流量标识所标识的流量进行流量统计并将统计数据插入INT元数据栈。具体的流量匹配策略可以如表1中的第一和第二表项中所示，本实施例不再举例赘述。

当然，流量匹配策略的匹配项还可以包括：流量标识，则对应的操作项为：对该流量标识所标识的流量进行流量统计，并将统计数据插入INT元数据栈。具体的流量匹配策略可以如表1中的第三和第四表项中所示，本实施例不再举例赘述。

表1流量匹配策略

针对不同角色的INT设备，流量匹配策略是不同的。但是需要说明的是，对于任一网络架构，具备全部的不同角色的INT设备不是必须的，例如，对于一网络架构，可以仅具备INT源设备。

本发明实施例中，INT设备在接收到报文后，可以利用该报文携带的信息去匹配接收到的一个或多个流量匹配策略。如果匹配到某个流量匹配策略，则执行下述步骤S130。反之，若没有匹配到任何流量匹配策略，则根据该报文携带的目的地址对该报文进行转发。

在一种实施方式中，流量匹配策略包括流量的源地址和目的地址，

当接收到的报文是数据报文时，步骤S110包括：将数据报文的源地址与流量匹配策略包括的源地址进行匹配，并且将数据报文的目的地址与流量匹配策略包括的目的地址进行匹配。

本发明实施例中，当接收到的报文是数据报文时，INT设备确定自身是INT源设备，相应地，此时流量匹配策略中的匹配项为源地址和目的地址。INT源设备将数据报文所携带的源地址与流量匹配策略包括的源地址进行匹配，并且将数据报文所携带的目的地址与流量匹配策略所包括的目的地址进行匹配。若数据报文的源地址与流量匹配策略包括的源地址匹配，并且数据报文的目的地址与流量匹配策略包括的目的地址匹配，则数据报文匹配到流量匹配策略，执行下述步骤S130。

在一种实施方式中，当接收到的报文是INT报文时，步骤S110包括：将INT报文所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配。

本发明实施例中，当INT设备接收到INT报文时，INT设备确定自身是INT中间设备或INT目的设备，相应地，此时流量匹配策略中的匹配项为流量标识。INT中间设备或INT目的设备将INT头部所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配。若INT报文所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识匹配，则INT报文匹配到流量匹配策略，执行下述步骤S130。

INT报文是INT源设备通过向接收到的数据报文添加INT头部所获得的，其中，INT头部中包括流量标识。图2示出本发明实施例的INT头部。如图2所示，INT头部包括流量标识(Flow Label)、INT监测指令(Instruction Bitmap)和INT元数据栈(INT MetadataStack)。

INT监测指令包括设备ID(Switch ID)、入端口ID(Ingress port ID)、跳转延迟(Hop latency)、队列占用(Queue occupancy)、入时间戳(Ingress timestamp)、出端口ID(Egress port ID)、队列拥塞状态(Queue congestion status)、出端口tx利用率(Egressport tx utilization)、入端口上的流量统计(Ingress count)、出端口上的流量统计(Egress count)和预留(reserved)。

当INT监测指令中的上述字段被置位时，则需要将上述字段所对应的数据插入至INT元数据栈中。Switch ID为INT设备的桥MAC地址，Ingress port ID为INT设备的接收到INT报文的端口ID，Ingress count字段为流量在Ingress port上的统计数据字段，Egressport ID为将INT报文转发至下一跳INT设备所经由的出端口ID，Egress count字段为流量标识所标识的流量在Egress Port上的统计数据字段。举例来说，INT设备确定Switch ID是否被置位，在确定出Switch ID被置位时，INT设备确定出Switch ID为自身的桥MAC地址，并将该桥MAC地址插入到INT元数据栈中。类似地，INT设备确定Ingress port ID是否被置位，在确定出Ingress port ID被置位时，INT设备确定出Ingress port ID为自身接收到报文的端口ID，并将该端口ID插入到INT元数据栈中。类似地，INT设备确定Egress port ID是否被置位，在确定出Egress port ID被置位时，INT设备确定出Egress port ID为自身发送报文的端口ID，并将该端口ID插入到INT元数据栈中。

可见，本发明实施例中的INT报文相比于现有技术中的INT报文，增加了FlowLabel字段并且将流量标识写入Flow Label字段，由此INT头部的流量标识对流量的类型进行了标识。另外，本实施例中的INT报文相比于现有技术中的INT报文，还将INT报文的reserved中的两个位分别用于写入Ingress count字段和Egress count字段，由此，在INT源设备将Ingress count字段和Egress count字段置位时，INT设备将流量标识所标识的流量在端口上的统计数据插入INT元数据栈，INT头部的统计数据表示对该类流量在Ingressport和Egress port上的流量计数值。

在步骤S130中，若报文匹配到流量匹配策略，则为报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据。

本发明实施例中，统计数据包括流量标识所标识的流量在INT设备的入端口上的统计数据和流量标识所标识的流量在INT设备的出端口上的统计数据。

在INT设备确定自身是INT源设备并且数据报文匹配到流量匹配策略时，由INT源设备将Ingress count字段和Egress count字段置位，进而INT设备可以在确定Ingresscount字段和Egress count字段被置位时，将统计数据以INT METE DATA的方式插入到INT元数据栈中。

具体地，INT设备确定Ingress count字段是否被置位，在确定出Ingress count字段被置位时，INT设备基于流量标识来统计流量标识所标识的流量在Ingress port上的统计数据，并将该统计数据插入到INT元数据栈中。类似地，INT设备确定Egress count字段是否被置位，在确定出Egress count字段被置位时，INT设备基于流量标识来统计流量标识所标识的流量在Egress port上的统计数据，并将该统计数据插入到INT元数据栈中。

另外，由INT源设备将Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID置位，进而INT设备可以在确定Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID被置位时，将SwitchID、Ingress port ID和Egress port ID对应的值以INT METE DATA的方式插入到INT元数据栈中。

在一种实现方式中，步骤S130包括：从流量匹配策略获取流量标识，通过向数据报文添加包括流量标识的INT头部来将数据报文转换为INT报文，并且将流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据插入INT元数据栈。

本发明实施例中，如前文描述的，在INT设备的角色为源设备的情况下，若流量匹配策略中的匹配项为源地址和目的地址并且数据报文匹配到流量匹配策略，则该INT源设备通过向数据报文添加新增了Flow Label字段的INT头部来将该数据报文转换为INT报文，从流量匹配策略获取流量标识并将所获取的流量标识写入Flow Label字段，将INT头部中的Ingress Count字段和Egress Count字段置位，获取流量标识所标识的流量在该INT设备的入端口上的统计数据和流量标识所标识的流量在该INT设备的出端口上的统计数据，并将该统计数据插入INT元数据栈。另外，INT源设备将插入统计数据的INT报文转发至下一跳INT设备。

在一种实现方式中，步骤S130包括：将INT报文所包括的流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据插入INT元数据栈。

本发明实施例中，在INT设备的角色为INT中间设备或INT目的设备的情况下，若流量匹配策略中的匹配项为流量标识、INT报文匹配到流量匹配策略、并且INT设备确定出Ingress Count字段和Egress Count字段被置位，则获取流量标识所标识的流量在该INT设备的入端口上的统计数据、以及流量标识所标识的流量在该INT设备的出端口上的统计数据，并将该统计数据插入INT元数据栈。

需要说明的是，下一跳INT设备接收到的INT报文的INT元数据栈中包括：INT报文转发路径上的在该下一跳INT设备之前的所有INT设备各自的统计数据。

示例性的，假设数据报文经由INT设备A、INT设备B和INT设备C转发至目标设备(报文的目的IP/MAC地址所指向的设备)，则INT设备B接收到的INT报文的INT元数据栈中包括INT设备A的统计数据，若INT设备B向INT报文的INT元数据栈中插入自身的统计数据，则该INT报文的INT元数据栈中包括INT设备A的统计数据和INT设备B的统计数据。相应地，INT设备C接收到的INT报文的INT元数据栈中包括INT设备A的统计数据和INT设备B的统计数据，若INT设备C向INT报文的INT元数据栈中插入自身的统计数据，则该INT报文的INT元数据栈中包括INT设备A的统计数据、INT设备B的统计数据和INT设备C的统计数据。

另外，INT中间设备将插入统计数据的INT报文转发至下一跳INT设备。INT目的设备通过剥离插入统计数据的INT报文的INT头部来将INT报文转换成数据报文，并根据转换出的数据报文的目的地址对转换出的数据报文进行转发。

在步骤S150中，向SDN控制器发送INT头部，以使SDN控制器根据INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

本发明实施例中，INT设备根据SDN控制器发送的流量匹配策略定时或根据SDN控制器的指示将INT头部上送至SDN控制器，上送方式例如是网络协议通知(NETCONF inform)或其它方式。由于INT头部新增的Flow Label字段写入了流量标识并且INT元数据栈中插入了统计数据，因此SDN控制器可以根据INT头部获取到流量标识和统计数据，因而SDN控制器可以获取到流量标识所标识的每条流量在端口上的统计数据。

因此，通过本发明实施例的流量监控方法，若接收到的报文与流量匹配策略匹配，则为报文插入INT头部的INT元数据栈，其中INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据，并且将INT头部上送至SDN控制器，这样，SDN控制器根据INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控，从而可以基于流量标识所标识的流量在端口上的统计数据对SDN网络中的流量进行实时监控，实现基于流量标识的流量分布监控，即实现对与业务相关的流量的监控，这样能够更精细地对SDN网络中的每条流量进行监控，为SDN控制器要进行的流量调度提供更优的依据。

另外，由于INT报文转发路径上的所有INT设备均向SDN控制器发送INT头部，这样，可以提高SDN控制器获取统计数据的可能性。

在一种实现方式中，步骤S150包括：当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同时，向SDN控制器发送INT头部。

本发明实施例中，当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同时，该INT设备确定自身是INT目的设备，INT目的设备向INT元数据栈插入统计数据后，该INT头部包括了流量标识所标识的流量在INT报文转发路径上的所有INT设备的各自端口上的统计数据，因此，可以仅由INT目的设备向SDN控制器发送INT头部，从而相比于所有INT设备均向SDN控制器发送INT头部，可以节约控制带宽并且减少SDN控制器要处理的数据。

当然，INT设备可以根据流量匹配策略的指示来确定是否向SDN控制器发送INT头部。在SDN控制器在预定时间段没有接收到INT目的设备发送的INT头部时，可以由INT目的设备的上一跳设备向SDN控制器发送INT头部。

图3是本发明实施例的一种SDN网络的示意图。如图3所示，该SDN网络存在一个租户，该租户内存在数据业务、语音业务和视频业务这三种不同的业务。其中，数据业务服务器所在的子网为子网1(subnet1)，语音业务服务器所在的子网为子网2(subnet2)，视频业务服务器所在的子网为子网3(subnet3)。

图3所示的SDN网络包括SW1、SW2、SW3、TOR1、TOR2、GW和SDN控制器。其中，SW1、SW2、SW3、TOR1、TOR2和GW均为INT设备，这些设备均支持INT功能。SW1、SW2和SW3为接入交换机，TOR1和TOR2为INT中间设备，GW为网关设备并且GW负责内网和外网之间的交互。

图3所示的SDN网络还包括虚拟机VM10、虚拟机VM11、…、虚拟机VM1n、虚拟机VM20、虚拟机VM21、…、虚拟机VM2n、数据业务服务器SERV1、语音业务服务器SERV2和视频业务服务器SERV3。其中，VM10、VM11、…、VM1n下挂在SW1上，VM20、VM21、…、VM2n下挂在SW2上，SERV1、SERV2和SERV3下挂在SW3上。VM10的IP地址为IP10，SW1的IP地址为IP-SW1，TOR1的IP地址为IP-TOR1，SERV1的IP地址为IP11。

SDN控制器通过下发流量匹配策略，为虚拟机与SERV1、SERV2、SERV3的相互访问分配不同的流量标识。例如，SDN控制器为下挂在SW1上的虚拟机VM10与SERV1、SERV2、SERV3的相互访问分配的流量标识分别为Label11、Label12、Label13；SDN控制器为下挂在SW2上的虚拟机VM20与SERV1、SERV2、SERV3的相互访问分配的流量标识分别为Label21、Label22、Labe23。SDN控制器为外网用户设备与SERV1、SERV2、SERV3的相互访问分配的流量标识分别为Label31、Label32、Labe33。

以下将以VM10访问SERV1为例来说明根据本发明的实施例示出的流量监控方法。INT设备接收到的流量匹配策略包括流量匹配策略1和流量匹配策略2。流量匹配策略1的匹配项为：源地址IP10和目的地址IP11，操作项为：为报文添加INT头部，INT头部中包括流量标识label11，将label11所标识的流量的统计数据插入INT元数据栈。流量匹配策略2的匹配项为：流量标识Label11，操作项为：将流量标识label11所标识的流量的统计数据插入INT元数据栈。

VM10向SW1发送源地址为IP10并且目的地址为IP11的数据报文。

SW1(INT源设备)从自身的端口1接收到数据报文，根据数据报文携带的源IP地址IP10确定出数据报文来自于VM10，并且根据数据报文携带的目的IP地址IP11在本地查找到出接口为SW1-SW3的隧道接口，出端口为SW1的端口2。因此，INT报文的转发路径为SW1-TOR1-SW3。

针对作为源INT设备的SW1，由于数据报文的源地址IP10和目的地址IP11分别与流量匹配策略1的匹配项中的源地址IP10和目的IP地址IP11匹配，因此SW1从流量匹配策略1获取流量标识Label11，根据确定出的隧道接口为数据报文封装SW1-SW3之间的隧道，向数据报文添加新增了Flow Label字段的INT头部以将数据报文转换为INT报文，将Label11写入Flow Label字段并且将Ingress Count字段和Egress Count字段置位，获取Label11所标识的流量在SW1的端口1和端口2上的流量计数值，并且将该流量计数值插入INT元数据栈。SW1还将Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID置位，SW1确定出Switch ID为SW1的桥MAC地址、Ingress port ID为SW1的端口1、以及Egress port ID为SW1的端口2，并将SW1的桥MAC地址、SW1的端口1和SW1的端口2插入INT元数据栈。

SW1将插入INT元数据栈的INT报文发送至TOR1。SW1本地保存INT头部并且每间隔预定时间将该INT头部上送至SDN控制器。

TOR1(INT中间设备)从自身的端口1接收到SW1所发送的INT报文，由于INT报文的INT头部所包括的流量标识Label11与流量匹配策略2的匹配项所包括的流量标识Label11匹配，因此TOR1获取Label11所标识的流量在TOR1的端口1和端口3上的流量计数值，并且将该流量计数值插入INT元数据栈。由此，INT元数据栈中包括Label11所标识的流量在SW1的端口1和端口2上的流量计数值以及该流量在TOR1的端口1和端口3上的流量计数值。

TOR1确定Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID被置位，TOR1确定出Switch ID为TOR1的桥MAC地址，Ingress port ID为TOR1的端口1，Egress port ID为TOR1的端口3，并且将TOR1的桥MAC地址、TOR1的入端口标识1和TOR1的出端口标识3插入INT元数据栈。

TOR1获取隧道目的IP地址并根据隧道目的IP地址经由自身的端口3将插入流量计数值的INT报文转发至SW3。TOR1本地保存INT头部并且每间隔预定时间将该INT头部上送至SDN控制器。TOR1上送的INT头部包括Label11所标识的流量在SW1的端口1和端口2上的流量计数值以及该流量在TOR1的端口1和端口3上的流量计数值。

SW3(INT目的设备)从自身的端口2接收到TOR1所发送的INT报文，由于INT报文的INT头部所包括的流量标识Label11与流量匹配策略2的匹配项所包括的流量标识Label11匹配，因此TOR1获取Label11所标识的流量在SW3的端口2和端口1上的流量计数值，并且将该流量计数值插入INT元数据栈。由此，INT元数据栈中包括Label11所标识的流量在SW1的端口1和端口2上的流量计数值、该流量在TOR1的端口1和端口3上的流量计数值、以及该流量在SW3的端口2和端口1上的流量计数值。

SW3本地保存INT头部并且每间隔预定时间将该INT头部上送至SDN控制器。SW3上送的INT头部包括Label11所标识的流量在SW1的端口1和端口2上的流量计数值、该流量在TOR1的端口1和端口3上的流量计数值、以及该流量在SW3的端口2和端口1上的流量计数值。

SW3通过剥离INT报文的INT头部将INT报文转换成数据报文，根据数据报文的目的IP地址经由自身的端口1将数据报文转发至SERV1。

图4是根据一示例性实施例示出的一种流量监控方法的流程图。该流量监控方法可以应用于SDN控制器。如图4所示，该流量监控方法可以包括如下步骤。

在步骤S410中，向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，流量匹配策略包括流量标识，并且流量匹配策略用于指示INT设备在接收到报文时，将报文与流量匹配策略进行匹配，若报文匹配到流量匹配策略，则为报文插入INT头部的INT元数据栈并且向SDN控制器发送INT头部，INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据。

该步骤的具体说明可以参阅前文关于步骤S110和S130的描述，在此不再赘述。

在步骤S430中，接收INT设备发送的INT头部。

该步骤的具体说明可以参阅前文关于步骤S150的描述，在此不再赘述。

在步骤S450中，根据接收到的INT头部所包括的流量标识信息和统计数据进行流量监控。

因此，通过本发明实施例的流量监控方法，SDN控制器根据INT设备上送的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控，从而可以基于流量标识所标识的流量在端口上的统计数据对SDN网络中的流量进行实时监控，实现基于流量标识的流量分布监控，即实现对与业务相关的流量的监控，这样能够更精细地对SDN网络中的每条流量进行监控，为SDN控制器要进行的流量调度提供更优的依据。

在一种实现方式中，流量匹配策略具体用于指示：

当接收到的报文是数据报文时，若所述数据报文匹配到所述流量匹配策略，则获取流量标识，将所述数据报文转换为INT报文，并且为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址不同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址相同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈，并且向所述SDN控制器发送所述INT头部。

本发明实施例中，当接收到的报文是数据报文时，INT设备为INT源设备。INT源设备将该数据报文的源地址与流量匹配策略包括的源地址进行匹配并且将该数据报文的目的地址与流量匹配策略包括的目的地址进行匹配，若两个源地址匹配并且两个目的地址匹配，则数据报文匹配到流量匹配策略，INT源设备从流量匹配策略获取流量标识，通过向数据报文添加新增了Flow Label字段的INT头部以将数据报文转换为INT报文，将流量标识写入Flow Label字段并且将Ingress Count字段和Egress Count字段置位，获取流量标识所标识的流量在INT源设备的端口上的统计数据，并且向INT元数据栈插入该统计数据。

另外，INT源设备还将Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID置位，进而INT设备可以在确定Switch ID、Ingress port ID和Egress port ID被置位时，将SwitchID、Ingress port ID和Egress port ID对应的值以INT METE DATA的方式插入到INT元数据栈中。

当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址不同时，INT设备为INT中间设备。INT中间设备将INT报文的INT头部所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配，若这两个流量标识匹配，则INT报文匹配到流量匹配策略，获取流量标识所标识的流量在INT中间设备的端口上的统计数据，并且向INT元数据栈插入该统计数据。

当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同时，INT设备为INT目的设备。INT目的设备将INT报文的INT头部所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配，若这两个流量标识匹配，则INT报文匹配到流量匹配策略，获取流量标识所标识的流量在INT目的设备的端口上的统计数据，向INT元数据栈插入该统计数据，并且向SDN控制器发送INT头部。

图5是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的框图。该流量监控装置可以应用于软件定义网络SDN中的带内网络遥测INT设备。如图5所示，该流量监控装置500可以包括匹配模块510、插入模块530和发送模块550。

匹配模块510用于当接收到报文时，将报文与流量匹配策略进行匹配，流量匹配策略包括流量标识。

插入模块530与匹配模块510连接，用于若报文匹配到流量匹配策略，则为报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据。

发送模块550与插入模块530连接，用于向SDN控制器发送INT头部，以使SDN控制器根据INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

在一种实施方式中，流量匹配策略包括流量的源地址和目的地址，

当接收到的报文是数据报文时，匹配模块510具体用于：将数据报文的源地址与流量匹配策略包括的源地址进行匹配，并且将数据报文的目的地址与流量匹配策略包括的目的地址进行匹配；

若数据报文的源地址与流量匹配策略包括的源地址匹配，并且数据报文的目的地址与流量匹配策略包括的目的地址匹配，则

插入模块530具体用于：从流量匹配策略获取流量标识，通过向数据报文添加包括流量标识的INT头部来将数据报文转换为INT报文，并且将流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据插入INT元数据栈。

在一种实施方式中，

当接收到的报文是INT报文时，匹配模块510具体用于：将INT报文所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配；

若INT报文所包括的流量标识与流量匹配策略所包括的流量标识匹配，则插入模块530具体用于：将INT报文所包括的流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据插入INT元数据栈。

在一种实施方式中，发送模块550具体用于：

当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同时，向SDN控制器发送INT头部。

图6是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的框图。该流量监控装置可以应用于SDN控制器。如图6所示，该流量监控装置600可以包括发送模块610、接收模块630和监控模块650。

发送模块610用于向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，流量匹配策略包括流量标识，并且流量匹配策略用于指示INT设备在接收到报文时，将报文与流量匹配策略进行匹配，若报文匹配到流量匹配策略，则为报文插入INT头部的INT元数据栈并且向SDN控制器发送INT头部，INT元数据栈包括流量标识所标识的流量在INT设备的端口上的统计数据。

接收模块630用于接收INT设备发送的INT头部。

监控模块650与接收模块630连接，用于根据接收到的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

在一种实施方式中，流量匹配策略具体用于指示：

当接收到的报文是数据报文时，若数据报文匹配到流量匹配策略，则获取流量标识，将数据报文转换为INT报文，并且为INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址不同时，若INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且INT报文的隧道目的地址与INT设备的地址相同时，若INT报文匹配到流量匹配策略，则为INT报文插入INT头部的INT元数据栈，并且向SDN控制器发送INT头部。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图7是根据一示例性实施例示出的一种流量监控装置的硬件结构框图。参照图7，该装置900可包括处理器901、存储有机器可执行指令的机器可读存储介质902。处理器901与机器可读存储介质902可经由系统总线903通信。并且，处理器901通过读取机器可读存储介质902中与流量监控的处理逻辑对应的机器可执行指令以执行上文所述的流量监控方法。

本文中提到的机器可读存储介质902可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：随机存取存储器(英文：Radom Access Memory，简称：RAM)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (12)

1.一种流量监控方法，其特征在于，所述方法应用于软件定义网络SDN中的带内网络遥测INT设备，所述方法包括：

当接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，所述流量匹配策略包括流量标识；其中，当接收到的报文是INT报文时，将所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配；若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

向SDN控制器发送所述INT头部，以使所述SDN控制器根据所述INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述流量匹配策略还包括流量的源地址和目的地址，

当接收到的报文是数据报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，包括：将所述数据报文的源地址与所述流量匹配策略包括的源地址进行匹配，并且将所述数据报文的目的地址与所述流量匹配策略包括的目的地址进行匹配；

若所述数据报文的源地址与所述流量匹配策略包括的源地址匹配，并且所述数据报文的目的地址与所述流量匹配策略包括的目的地址匹配，则

所述为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，包括：

从所述流量匹配策略获取流量标识，通过向所述数据报文添加包括所述流量标识的INT头部来将所述数据报文转换为INT报文，并且将所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据插入所述INT元数据栈。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识匹配，则

所述为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，包括：

将所述INT报文所包括的流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据插入所述INT元数据栈。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，向SDN控制器发送所述INT头部，包括：

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址相同时，向所述SDN控制器发送所述INT头部。

5.一种流量监控方法，其特征在于，所述方法应用于软件定义网络SDN控制器，所述方法包括：

向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，所述流量匹配策略包括流量标识，并且所述流量匹配策略用于指示所述INT设备在接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，其中，当接收到的报文是INT报文时，将所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配；若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈并且向所述SDN控制器发送所述INT头部，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

接收所述INT设备发送的INT头部；

根据接收到的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述流量匹配策略具体用于指示：

当接收到的报文是数据报文时，若所述数据报文匹配到所述流量匹配策略，则获取流量标识，将所述数据报文转换为INT报文，并且为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址不同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址相同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈，并且向所述SDN控制器发送所述INT头部。

7.一种流量监控装置，其特征在于，所述装置应用于软件定义网络SDN中的带内网络遥测INT设备，所述装置包括：

匹配模块，用于当接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，所述流量匹配策略包括流量标识；其中，当接收到的报文是INT报文时，将所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配；

插入模块，用于若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈，其中，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

发送模块，用于向SDN控制器发送所述INT头部，以使所述SDN控制器根据所述INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述流量匹配策略还包括流量的源地址和目的地址，

当接收到的报文是数据报文时，所述匹配模块具体用于：将所述数据报文的源地址与所述流量匹配策略包括的源地址进行匹配，并且将所述数据报文的目的地址与所述流量匹配策略包括的目的地址进行匹配；

若所述数据报文的源地址与所述流量匹配策略包括的源地址匹配，并且所述数据报文的目的地址与所述流量匹配策略包括的目的地址匹配，则

所述插入模块具体用于：从所述流量匹配策略获取流量标识，通过向所述数据报文添加包括所述流量标识的INT头部来将所述数据报文转换为INT报文，并且将所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据插入所述INT元数据栈。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

若所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识匹配，则所述插入模块具体用于：将所述INT报文所包括的流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据插入所述INT元数据栈。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送模块具体用于：

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址相同时，向所述SDN控制器发送所述INT头部。

11.一种流量监控装置，其特征在于，所述装置应用于软件定义网络SDN控制器，所述装置包括：

发送模块，用于向带内网络遥测INT设备发送流量匹配策略，所述流量匹配策略包括流量标识，并且所述流量匹配策略用于指示所述INT设备在接收到报文时，将所述报文与流量匹配策略进行匹配，其中，当接收到的报文是INT报文时，将所述INT报文所包括的流量标识与所述流量匹配策略所包括的流量标识进行匹配；若所述报文匹配到流量匹配策略，则为所述报文插入INT头部的INT元数据栈并且向所述SDN控制器发送所述INT头部，所述INT元数据栈包括所述流量标识所标识的流量在所述INT设备的端口上的统计数据；

接收模块，用于接收所述INT设备发送的INT头部；

监控模块，用于根据接收到的INT头部所包括的流量标识和统计数据进行流量监控。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述流量匹配策略具体用于指示：

当接收到的报文是数据报文时，若所述数据报文匹配到所述流量匹配策略，则获取流量标识，将所述数据报文转换为INT报文，并且为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址不同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈；

当接收到的报文是INT报文并且所述INT报文的隧道目的地址与所述INT设备的地址相同时，若所述INT报文匹配到所述流量匹配策略，则为所述INT报文插入INT头部的INT元数据栈，并且向所述SDN控制器发送所述INT头部。

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