CN110233770B - 网络流量标记及测量方法、节点 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种网络流量的标记及测量方法、节点，涉及通信技术领域，具体涉及网络流量测量和网络流量分布。其中，网络流量测量方法包括：第二节点接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过其它节点周期性标记的数据包，其中各个节点标记数据包的周期不同，这样一来，第二节点可以通过数据包的标记周期来区分网络的其它节点发送的流量，从而获取网络中其它节点发送给第二节点的网络流量。基于上述流量测量方法，可以降低数据面的开销，同时硬件实现过程更加简单。

Description

网络流量标记及测量方法、节点

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络流量标记及测量方法、节点。

背景技术

网络的流量矩阵用来描述网络中各节点之间的流量分布情况。流量矩阵的各行和各列均代表网络中的不同节点，例如，矩阵中第m行、第n列元素表示网络中第m个节点发往第n个节点的流量。图1描述了一个网络流量矩阵的具体示例，其中，网络共包含A、B、C、D、E五个节点，图中的箭头表示流量的方向，箭头上的数字表示流量的大小。举例来说，图1中节点A发往节点C的流量为50(千/兆/吉比特每秒)。

网络的流量矩阵在实际网络运维、网络优化过程中有很多重要用途，比如流量工程、路由优化、精准扩容、网络计费等等。因此，能够实时、准确地获得网络的流量矩阵是网络运营商的重要需求之一。

在现有技术中为测量网络的流量矩阵，所有节点在每个进入网络的数据包中添加自己的节点ID(例如自己的IP地址)，出口节点转发离开网络的数据包时查看数据包中携带的入口节点ID，从而获得其他网络节点发给自己的流量大小。进一步地，将各出口节点统计的流量信息汇聚起来便可得到网络的流量矩阵。可以看出，数据包需要额外携带节点ID(例如入口节点的IP地址)，数据面开销较大。同时，网络节点处理数据包时需要进行字段的插入或删除操作，硬件实现复杂度高。

发明内容

本申请实施例提供一种网络流量的标记及测量方法、节点，可以降低数据面的开销和硬件实现复杂度。

第一方面，本申请实施例提供了一种网络流量标记方法，所述方法包括：

网络中包含的多个节点中的每一个节点，在第i周期内对进入网络的数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的数据包标记第二值，i为奇数，其中，j为偶数，i＝1,3,5,7…，j＝2,4,6,8…，所述每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同；

所述每一个节点根据所述进入网络的数据包中的目的地址，转发所述数据包。

本申请实施例提供的网络流量标记方法，网络中包含的多个节点中的每一个节点通过在奇数周期对进入网络中的数据包标记第一值，在偶数周期对进入网络中的数据包标记第二值，其中，每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以通过周期性标记的数据包来区分网络中的各个节点。相比于现有技术需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请的技术方案只需对数据包进行数值标记，可以有效降低数据面的开销和硬件实现复杂度。

在一种可能的设计中，所述第一值为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0。在这种情况下，节点对进入网络的数据包进行标记的开销为1比特，相比现有技术，降低了数据包数据面的开销。

可选的，节点对进入网络的数据包进行标记具体包括：节点可以对进入网络的数据包的某一个固定的比特位进行改写，例如可以对进入网络的数据包的包头中的第一个空闲比特位进行改写，或者对进入网络的数据包的包头中的最后一个空闲比特位进行改写，从而实现节点对进入网络的数据包的标记。

可以理解的是，节点也可以对进入网络的数据包的某几个固定比特位进行标记，即上述第一值或第二值可以为多位的二进制数值。在数据包的哪一个或者哪几个固定比特位进行标记，可以由通信协议预先确定，也可以在具体的通信过程中协商确定，在此不做限制。

第二方面，本申请实施例提供一种网络流量测量方法，所述方法包括：

第一节点接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同；

所述第一节点测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数；

所述第一节点对所述N个流量值进行频域变换，得到N个流量值所对应的频谱；

所述第一节点从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱；

所述第一节点根据所述网络中其它节点所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

本申请实施例提供的网络流量测量方法，网络中的节点通过接收网络中的其它节点经过周期性标记的数据包，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以测量出网络中其它节点发送给该节点的实际网络流量。相比现有技术，需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请实施例提供的方案只需对数据包进行数值标记，有效降低了数据面的开销，同时实现过程更加简单。

在一种可能的设计中，所述数据包为经过所述其它节点周期性标记的数据包，换句话说，在所述第一节点接收所述网络中的其它节点发送的数据包之前，所述网络中的其它节点中的每一个节点，周期性的对该节点进入网络的数据包进行标记，其中每个节点标记数据包的周期不同。可以理解的是，通过不同的数据包标记周期，可以区分网络中的其它节点中每一个节点。

可选的，所述网络中的其它节点中的每一个节点，在第i周期内对进入该节点的每一个数据包标记第一值，在第j周期内对进入该节点的每一个数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…；j＝2,4,6,8。进一步的，所述第一值可以为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0，反之亦然。在这种情况下，节点对进入网络的数据包进行标记的开销为1比特，相比现有技术，降低了数据包数据面的开销。

在一种可能的设计中，所述测量N个预设时间段内从该节点离开网络的数据包的流量，得到N个流量值包括：

在N个预设时间段中的每一个预设时间段开始时，将计数器SUM值置为0，当该预设时间段内收到一个标记为第一值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值加上数据包流量值；当该预设时间段内收到一个标记为第二值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值减去数据包流量值；预设时间段结束时，计数器的值为一个预设时间段内的流量值。可以看出，通过计数器来计算网络的流量，实现过程更加简单。

第三方面，本申请实施例提供了一种节点，所述节点包括：

标记模块，用于在第i周期内对进入网络的数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…，j＝2,4,6,8…；

发送模块，用于根据所述进入网络的数据包中的目的地址，转发所述数据包。

本申请实施例提供的节点，通过在奇数周期对进入网络中的数据包标记第一值，在偶数周期对进入网络中的数据包标记第二值，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以通过周期性标记的数据包来区分网络中的各个节点。相比于现有技术需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请的技术方案只需对数据包进行数值标记，可以有效降低数据面的开销和硬件实现复杂度。

在一种可能的设计中，所述第一值为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0。在这种情况下，节点对进入网络的数据包进行标记的开销为1比特，相比现有技术，降低了数据包数据面的开销。

可选的，节点对进入网络的数据包进行标记具体包括：节点可以对进入网络的数据包的某一个固定的比特位进行改写，例如可以对进入网络的数据包的包头中的第一个空闲比特位进行改写，或者对进入网络的数据包的包头中的最后一个空闲比特位进行改写，从而实现节点对进入网络的数据包的标记。

可以理解的是，节点也可以对进入网络的数据包的某几个固定比特位进行标记，即上述第一值或第二值可以为多位的二进制数值。在数据包的哪一个或哪几个固定比特位进行标记，可以由通信协议预先确定，也可以在具体的通信过程中协商确定，在此不做限制。

第四方面，本申请实施例提供另一种节点，所述节点包括：

接收模块，用于接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同；

测量模块，用于测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数；

频域变换模块，用于对所述N个流量值进行频域变换，得到N个流量值所对应的频谱；

提取模块，用于从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱；

获取模块，用于根据所述网络中其它节点的标记周期所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

本申请实施例提供的另一种节点，通过接收网络中的其它节点经过周期性标记的数据包，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以测量出网络中其它节点发送给该节点的实际网络流量。相比现有技术，需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请实施例提供的方案只需对数据包进行数值标记，有效降低了数据面的开销，同时实现过程更加简单。

在一种可能的设计中，所述数据包为经过所述其它节点周期性标记的数据包，换句话说，在所述第二节点接收所述网络中的其它节点发送的数据包之前，所述网络中的其它节点中的每一个节点，周期性的对进入该节点的数据包进行标记，其中每个节点标记数据包的周期不同。可以理解的是，通过不同的数据包标记周期，可以区分网络中的其它节点中每一个节点。

可选的，所述网络中的其它节点中的每一个节点，在第i周期内对进入该节点的每一个数据包标记第一值，在第j周期内对进入该节点的每一个数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…；j＝2,4,6,8。进一步的，所述第一值可以为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0，反之亦然。在这种情况下，节点对进入网络的数据包进行标记的开销为1比特，相比现有技术，降低了数据包数据面的开销。

在一种可能的设计中，所述测量N个预设时间段内从该节点离开网络的数据包的流量，得到N个流量值包括：

在N个预设时间段中的每一个预设时间段开始时，将计数器SUM值置为0，当该预设时间段内收到一个标记为第一值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM值加上数据包流量值；当该预设时间段内收到一个标记为第二值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM值减去数据包流量值；预设时间段结束时，计数器的值为一个预设时间段的流量值。可以看出，通过计数器来计算网络的流量，实现过程更加简单。

第五方面，本申请实施例提供一种节点，用于执行上述第一方面所述的方法。该节点的结构中包括处理器和发射器。所述处理器被配置为支持节点执行上述方法中的相应功能，例如生成或者处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。所述发射器用于支持节点发送上述方法中所涉及的数据、信息或者指令，例如，发送上述数据包。在一个可能的设计中，所述节点还可以包括接收器，所述接收器用于接收信息或指令。在一个可能的设计中，所述节点还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，保存节点必要的程序指令和数据。

第六方面，本申请实施例提供的另一种节点，用于执行上述第二方面所述的方法。该节点的结构中包括处理器和接收器。所述处理器被配置为支持节点执行上述方法中相应的功能，例如生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。所述接收器用于支持节点接收上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一个可能的设计中，所述节点还可以包括发射器，用于发送信息或指令。在一个可能的设计中，所述节点还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，保存节点必要的程序指令和数据。

第七方面，本申请实施例提供了一种网络系统，该系统包括上述第三方面和第四方面所述的节点。

第八方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在节点上运行时，使得节点执行如上述第一方面及第一方面任一种可能设计中的流量标记方法。

第九方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在节点上运行时，使得节点执行如上述第二方面及第二方面任一种可能的设计中的流量测量方法。

第十方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在节点上运行时，使得节点执行如上述第一方面及第一方面任一种可能的设计中的流量标记方法。

第十一方面，本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在节点上运行时，使得节点执行上述第二方面及第二方面任一种可能的设计中的流量测量方法。

第十二方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持节点实现上述第一方面方法中所涉及的功能，例如，生成或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存节点必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

第十三方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持节点实现上述第二方面方法中所涉及的功能，例如，接收或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存节点必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

本申请实施例提供的流量标记及测量方法、节点，通过接收网络中的其它节点经过周期性标记的数据包，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以测量出网络中其它节点发送给该节点的实际网络流量。相比现有技术，需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请实施例提供的方案只需对数据包进行数值标记，有效降低了数据包数据面的开销，同时实现过程更加简单。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种流量矩阵的示意图；

图2是本申请实施例提供的应用场景的网络示意图；

图3是本申请实施例提供的一种网络流量的标记方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种网络流量的测量方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种节点的逻辑结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种节点的逻辑结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种节点的硬件结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种节点的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

图2是本申请实施例提供的应用场景的网络示意图。如图2所示，网络200包括四个节点，分别为节点A、节点B、节点C、节点D，其中，该四个节点之间通过有线进行连接。可以看到，每个节点均有四个接口，其中，接口A1、B1、C1、D1为域间接口，其余接口为域内接口。应理解，图2仅以网络包括四个节点为例进行说明，但本申请实施例并不限于此，例如，网络还可以包括更多的节点。还需要指出的是，网络可以是整个网络，也可以是网络的一个局部部分。不论是整个还是局部网络，在本申请实施例的应用场景中，统称为网络。

节点可以但不限定于是路由器，任一节点至少可用于接收来自网络内其它节点或网络外的网元的数据包，根据数据包所包含的目的地址，决定转发到下一个目的地址或节点，此外，在本申请实施例中，节点还可以执行网络设备的其它所有操作。

为了便于理解本申请的方案，下面对本申请涉及的几个概念进行解释。

进入网络的数据包和离开网络的数据包：

在如图2所示的网络中，对于节点A而言，从节点A的接口A1收到并且从接口A2或A3或A4发出的数据包定义为进入网络的数据包；从接口A2或A3或A4收到并且从接口A1发出的数据包定义为离开网络的数据包。同样，对于节点B而言，从接口B1收到并且从接口B2或B3或B4发出的数据包定义为进入网络的数据包；从接口B2或B3或B4收到并且从接口B1发出的数据包定义为离开网络的数据包。对于节点C而言，从接口C1收到并且从接口C2或C3或C4发出的数据包定义为进入网络的数据包；从接口C2或C3或C4收到并且从接口C1发出的数据包定义为离开网络的数据包。对于节点D而言，从接口D1收到并且从接口D2或D3或D4发出的数据包定义为进入网络的数据包；从接口D2或D3或D4收到并且从接口D1发出的数据包定义为离开网络的数据包。

基于上述概念，下面将对本申请实施例提供的网络流量标记及测量方法的具体过程进行详细说明。

图3是本申请实施例提供的一种网络流量标记方法300的流程示意图。在具体实现过程中，执行方法300的节点可以是，例如但不限于，图2中的节点A、节点B、节点C、节点D中的任一个节点。

步骤302，网络中包含的多个节点中的每一个节点，在第i周期内对进入网络的数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…，j＝2,4,6,8…，所述每一个节点对进入网络的数据包的标记周期各不相同；

网络中包含的多个节点中的每一个节点，在数据包进入网络时，都要对进入网络的数据包进行周期性地标记。以图2所示的网络中的节点A为例，即节点A在第i周期内对进入网络的数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的数据包标记第二值。可以理解的是，第i周期和第j周期持续的时间相同，即节点A标记数据包的周期相同。另外，i为奇数，i＝1,3,5,7…，j为偶数，j＝2,4,6,8…。也就是说，在第一个周期内，节点A对进入网络的数据包标记第一值；在第二个周期内，节点A对进入网络的数据包标记第二值；在第三个周期内，节点A对进入网络的数据包标记第一值；在第四个周期内，节点A对进入网络的数据包标记第二值，以此类推。

在一种可能的设计中，节点A可以对进入网络的数据包的包头进行标记，即在数据包包头中的任意空闲比特位进行标记。具体地，节点A可以在第i周期内将进入网络的数据包包头的固定比特位改写成第一值，在第j周期内将进入网络的数据包包头的固定比特位改写成第二值。举例来说，节点A可以在第一周期内将进入网络的数据包包头的第一个空闲比特位改写为1，在第二周期内将进入网络的数据包包头的第一个空闲比特位改写为0，在第三周期内将进入网络的数据包包头的第一个空闲比特位改写为1，在第四周期内将进入网络的数据包包头的第一空闲比特位改写为0，以此类推。可以理解的是，这里的第一值为1，第二值为0，是示例性的。相反地，第一值也可以为0，第二值可以为1。当然，第一值和第二值也可以为其它位数的二进制数或者十进制数。

需要指出的是，第一节点也可以在进入网络的数据包的其它位置对数据包进行标记，例如可以在数据包中其它固有字段进行标记，或者在数据包中新增的字段进行标记，在此不做限制。

步骤304，所述每一个节点根据所述进入网络的数据包中的目的地址，转发所述数据包。

同样以图2所示的网络中的节点A为例，节点A在对进入网络的数据包进行标记之后，根据标记后的数据包中的目的地址，对标记后的数据包进行转发。举例来说，节点A在对进入网络的数据包进行标记之后，根据数据包中包含的目的地址，将数据包通过A2接口转发到下一跳节点B，节点B再根据上述目的地址通过B1接口将数据包转发到网络外的其它节点，此时，数据包从B节点离开网络。

需要说明的是，上述网络中包含的多个节点中的每一个节点，对进入网络的数据包的标记周期各不相同。以图2所示的网络中包含的四个节点为例，节点A对进入网络的数据包的标记周期可以为Ta＝16ms，节点B对进入网络的数据包的标记周期可以为Tb＝32ms，节点C对进入网络的数据包的标记周期可以为Tc＝64ms，节点D对进入网络的数据包的标记周期可以为Td＝128ms。

可以看出，本申请实施例提供的网络流量标记方法，网络中包含的多个节点中的每一个节点，通过对进入网络的数据包进行周期性的标记，由于各个节点标记数据包的周期不同，可以通过周期性标记的数据包来区分网络中的各个节点。相比于现有技术需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请的技术方案只需对数据包进行数值标记，可以有效降低数据面开销和硬件实现复杂度。

图4是本申请实施例提供的一种网络流量测量方法400的流程示意图。在具体实现过程中，执行方法400的节点可以是，例如但不限于，图2中的节点A、节点B、节点C、节点D中的任一个节点。

步骤401，第一节点接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同。

在图3介绍的方法中，网络中包含的多个节点中的每一个节点，对进入网络的数据包进行周期性标记，每个节点标记数据包的周期各不相同。可以理解的是，上述第一节点用来与网络中其它节点进行区分，以第一节点是图2所示的网络中的节点A为例进行说明。具体地，节点A分别接收节点B、节点C、节点D发送的数据包，其中，节点B发送的数据包为节点B按照周期Tb进行标记的数据包，节点C发送的数据包为节点C按照周期Tc进行标记的数据包，节点D发送的数据包为节点D按照周期Td发送的数据包，Tb、Tc、Td各不相同。具体的标记方法可以参考图3中的描述，在此不再赘述。

步骤402，所述第一节点测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数。

第一节点测量N个预设时间段内从该节点离开网络的数据包的流量，N可以为大于或等于2的正整数，例如N可以等于1024，上述预设时间段可以为任意时长，例如可以为1ms，即第一节点可以测量1024个1ms时间段内从该节点离开网络的数据包的流量，得到1024个流量值。

在具体实现过程中，第一节点可以通过计数器测量上述1024个1ms时间段内从该节点离开网络的数据包的流量。具体地，第一节点在每一个预设时间段开始时，即在每一个1ms开始时，将计数器的数值置为0，当标记为第一值的数据包离开网络时，计数器的数值等于计数器当前的数值加上数据包的流量值；当标记为第二值的数据包离开网络时，计数器的数值等于计数器当前的数值减去数据包的流量值，在每一个预设时间段结束时，即在每一个1ms结束时，记录计数器的数值，将该数值作为每个预设时间段内从该节点离开网络的数据包的流量。举例来说，第一节点在第一个1ms开始时，将计数器的数值置为0，当标记为第一值的数据包离开网络时，该数据包的流量值为150字节，则计数器的数值SUM＝0+150＝150；当标记为第二值的数据包离开网络时，该数据包的流量值为100字节，则计数器的数值SUM＝150-100＝50；以此类推，在第一个1ms结束时，记录计数器的数值，例如此时计数器的数值为120，则第一个1ms内从该节点离开网络的数据包的流量为120字节。

步骤403，所述第一节点对所述N个流量值进行频域变换，得到所述N个流量值所对应的频谱。

需要指出的是，第一节点可以对上述N个流量值做离散傅里叶变换，得到该N个流量值所对应的频谱，也可以通过其它时域到频域的变换得到该N个流量值所对应的频谱。

步骤404，所述第一节点从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱。

第一节点对N个流量值做频域变换，例如可以对N个流量值做离散傅里叶变换，得到N个流量值所对应的频谱后，从该频谱中分别提取出网络中其它节点所对应的频谱。可以理解的是，其它节点标记数据包的周期各不相同，因而每个节点的标记周期在上述频谱中所对应的频点也不相同，每个频点都有对应的频谱值，进而可以分别得到其它节点中的每一个节点所对应的频谱。

以第一节点为图2所示的网络中的节点A为例，如上文所述，节点B、节点C、节点D对进入网络的数据包进行标记的周期不同(分别为Tb、Tc、Td)，因此，节点B、节点C、节点D发送给节点A的数据包所对应的流量值在该频谱中对应于不同的频点，例如，节点B发送给节点A的数据包所对应的流量值在该频谱中对应于频点[b1,b2,b3,…]，节点C发送给节点A的数据包所对应的流量值在该频谱中对应于频点[c1,c2,c3,…]，节点D发送给节点A的数据包所对应的流量值在该频谱中对应于频点[d1,d2,d3,…]。节点A从该频谱中分别提取出节点B、节点C、节点D发送的数据包所对应的频谱值(包含幅度值和相位值)，从而得到节点B、节点C、节点D的流量值所对应的频谱。

步骤405，所述第一节点根据所述网络中其它节点所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

在具体实现过程中，第一节点可以对网络中其它节点所对应的频谱分别进行频域到时域的变换，例如离散傅里叶反变换，分别得到其它节点在N个预设时间段内发送给第一节点的N个流量值(每一个预设时间段对应一个流量值)，基于上述N个流量值可以分别获取其它节点在N个预设时间段内发送给第一节点的网络流量，即其它节点中的每一个节点在N个预设时间段内发送给第一节点的网络流量。具体而言，以第一节点是图2所示的网络中的节点A为例，节点A对网络中的节点B、节点C、节点D所对应的频谱分别做离散傅里叶反变换，分别得到节点B、节点C、节点D在N个预设时间段内发送给节点A的数据包所对应的N个流量值，分别将上述N个流量值取绝对值，即可得到节点B、节点C、节点D在N个预设时间段内实际发送给节点A的网络流量，即每一个预设时间段对应一个网络流量值。

可以看出，本申请实施例提供的方案，网络中的节点通过接收网络中的其它节点经过周期性标记的数据包，由于各个节点标记数据包的周期各不相同，可以测量出网络中其它节点发送给该节点的实际网络流量。相比现有技术，需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请实施例提供的方案只需对数据包进行数值标记，有效降低了数据面的开销，同时实现过程更加简单。

可以理解的是，网络中包含的多个节点中每一个节点都基于上述方法测量网络中其它节点在一个预设时间段内发送给本节点的网络流量，将上述每一个节点测量到的其它节点发送过来的网络流量表示成图1所示的矩阵形式，即可获得网络的流量矩阵。

图5是本申请实施例提供的一种节点500的逻辑结构示意图。在具体实现过程中，该节点可以是，例如但不限于，图1中的节点A、节点B、节点C、节点D中的任一个节点。该节点包括标记模块510和发送模块520。

标记模块510用于在第i周期内对进入网络的数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…，j＝2,4,6,8…。

发送模块520用于根据所述进入网络的数据包中的目的地址，转发所述数据包。

在一种可能的设计中，所述第一值为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0。在这种情况下，节点对进入网络的数据包进行标记的开销为1比特，相比现有技术，降低了数据包数据面的开销。

可选的，节点可以对进入网络的数据包中的某一个固定的比特位进行改写，例如可以对进入网络的数据包的包头中的第一个空闲比特位进行改写，或者对进入网络的数据包的包头中的最后一个空闲比特位进行改写，从而实现节点对进入网络的数据包的标记。

可以理解的是，在数据包的哪一个或哪几个比特位进行标记，可以由通信协议预先确定，也可以在具体的通信过程中协商确定，在此不做限制。

可以看出，通过在奇数周期对进入网络中的数据包标记第一值，在偶数周期对进入网络中的数据包标记第二值，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以通过周期性标记的数据包来区分网络中的各个节点。相比于现有技术需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请的技术方案只需对数据包进行数值标记，可以有效降低了数据面的开销和硬件实现复杂度。

需要指出的是，节点500涉及的相关技术特征已经在上文结合附图，例如但不限于图3和方法300，进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

图6是本申请实施例提供另一种节点600的逻辑结构示意图。在具体实现过程中，该节点可以是，例如但不限于，图1中的节点A、节点B、节点C、节点D中的任一个节点。该节点包括：

接收模块610用于接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同；

测量模块620用于测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数；

频域变换模块630用于对所述N个流量值进行频域变换，得到N个流量值所对应的频谱；

提取模块640用于从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱；

获取模块650用于根据所述网络中其它节点所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

在一种可能的设计中，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，换句话说，在所述第一节点接收所述网络中的其它节点发送的数据包之前，所述网络中的其它节点中的每一个节点，周期性地对从该节点进入网络的数据包进行标记，其中每个节点标记数据包的周期不同。可以理解的是，通过不同的数据包标记周期，可以区分网络中的其它节点中每一个节点。

可选的，所述网络中的其它节点中的每一个节点，在第i周期内对从该节点进入网络的每一个数据包标记第一值，在第j周期内对从该节点进入网络的每一个数据包标记第二值，其中，i为奇数，j为偶数，i＝1,3,5,7…；j＝2,4,6,8。进一步的，所述第一值可以为1比特位的值1，所述第二值为1比特位的值0，反之亦然。

在一种可能的设计中，所述测量N个预设时间段内从该节点离开网络的数据包的流量，得到N个流量值包括：

在N个预设时间段中的每一个预设时间段开始时，将计数器SUM值置为0，当该预设时间段内收到一个标记为第一值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM值加上数据包流量值；当该预设时间段内收到一个标记为第二值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM值减去数据包流量值；预设时间段结束时，计数器的值为一个预设时间段的流量值。可以看出，通过计数器来计算网络的流量，实现过程更加简单。

可以看出，通过接收网络中的其它节点经过周期性标记的数据包，由于网络中每一个节点对进入网络的数据包的标记周期不同，可以测量出网络中其它节点发送给该节点的实际网络流量。相比现有技术，需要在数据包中插入节点的IP地址，本申请实施例提供的方案只需对数据包进行数值标记，有效降低了数据面的开销，同时实现过程更加简单。

需要指出的是，节点600涉及的相关技术特征已经在上文结合附图，例如但不限于图4和方法400，进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

图7是本申请实施例提供的一种节点的硬件结构示意图，用于执行上述图3所述的网络流量标记方法，该节点包括：

总线、控制器/处理器1、存储器2、通信接口3、输入设备4和输出设备5。处理器1、存储器2、通信接口3、输入设备4和输出设备5通过总线相互连接。其中：

总线可包括一通路，在计算机系统各个部件之间传送信息。

控制器/处理器1可以是通用处理器，例如通用中央处理器(CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、微处理器等，也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。控制器/处理器1也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。

存储器2中保存有执行本发明技术方案的程序，还可以保存有操作系统和其他应用程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。更具体的，存储器2可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器等等。

输入设备4可包括接收用户输入的数据和信息的装置，例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏等。

输出设备5可包括允许输出信息给用户的装置，例如显示屏、打印机、扬声器等。

通信接口3可包括使用任何收发器一类的装置，以便与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(WLAN)等。通信接口3可用于支持节点与其他装置进行通信。例如,用于支持图2所示网络中的节点A与其它节点(节点B、节点C、节点D)进行通信。通信接口3也可用于实现前述步骤304和发送模块520的功能。

控制器/处理器1可用于执行图3中的处理过程和/或用于本申请所描述的技术的其他过程。控制器/处理器1也可用于实现前述步骤302和标记模块510的功能。

可以理解的是，图7仅仅示出了节点的简化设计。在实际应用中，节点可以包含任意数量的处理器，控制器，存储器，通信接口等，而所有可以实现本申请实施例的节点都在本申请的保护范围之内。

图8是本申请实施例提供的一种节点的硬件结构示意图，用于执行图4所述的网络流量测量方法，该节点包括：

总线、控制器/处理器1、存储器2、通信接口3、输入设备4和输出设备5。处理器1、存储器2、通信接口3、输入设备4和输出设备5通过总线相互连接。其中：

总线可包括一通路，在计算机系统各个部件之间传送信息。

控制器/处理器1可以是通用处理器，例如通用中央处理器(CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、微处理器等，也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。控制器/处理器1也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。

存储器2中保存有执行本发明技术方案的程序，还可以保存有操作系统和其他应用程序。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。更具体的，存储器2可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，RAM)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器等等。

输入设备4可包括接收用户输入的数据和信息的装置，例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏等。

输出设备5可包括允许输出信息给用户的装置，例如显示屏、打印机、扬声器等。

通信接口3可包括使用任何收发器一类的装置，以便与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，无线局域网(WLAN)等。通信接口3可用于支持节点与其他装置进行通信。例如,用于支持图2所示网络中的节点A与其它节点(节点B、节点C、节点D)进行通信。通信接口3也可用于实现前述步骤401和接收模块610的功能。

控制器/处理器1可用于执行图4中的处理过程和/或用于本申请所描述的技术的其他过程。控制器/处理器1也可用于实现前述步骤420、步骤403、步骤404和步骤405，以及测量模块620、频域变换模块630、提取模块640以及获取模块650的功能。

可以理解的是，图8仅仅示出了节点的简化设计。在实际应用中，节点可以包含任意数量的处理器，控制器，存储器，通信接口等，而所有可以实现本申请实施例的节点都在本申请的保护范围之内。

本申请还提供了一种网络系统，所述网络系统包括上述图5所述的节点和上述图6所述的节点。

本申请还提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持上述节点实现其所涉及的功能，例如，例如生成或处理上述方法实施例中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存节点必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

需要说明的是，在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。另外，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以包括三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独包括A，同时包括A和B，单独包括B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种网络流量的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

第一节点接收网络中其它节点发送的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同；

所述第一节点测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数；

所述第一节点对所述N个流量值进行频域变换，得到所述N个流量值所对应的频谱；

所述第一节点从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱；

所述第一节点根据所述网络中其它节点所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点接收网络中其它节点发送的数据包之前，所述方法还包括：所述网络中其它节点中的每一个节点，周期性地对从该节点进入网络的数据包进行标记。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络中其它节点中的每一个节点，周期性地对从该节点进入网络的数据包进行标记包括：

在第i周期内对进入网络的每一个数据包标记第一值，在第j周期内对进入网络的每一个数据包标记第二值，其中i为奇数，j为偶数，i=1,3,5,7，j=2,4,6,8。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值包括：

在N个预设时间段中的每一个预设时间段开始时，将计数器SUM值置为0，当该预设时间段内收到一个标记为第一值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值加上数据包流量值；当该预设时间段内收到一个标记为第二值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值减去数据包的流量值；预设时间段结束时，计数器的值为一个预设时间段内的流量值。

5.一种网络流量的测量节点，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收网络中其它节点发送的数据的数据包，所述数据包为经过所述网络中其它节点周期性标记的数据包，其中，所述网络中其它节点标记数据包的周期各不相同；

测量模块，用于测量N个预设时间段内从该节点离开网络的所述数据包的流量，得到N个流量值，其中N为大于或等于2的正整数；

频域变换模块，用于对所述N个流量值进行频域变换，得到N个流量值所对应的频谱；

提取模块，用于从所述N个流量值所对应的频谱中分别提取出所述网络中其它节点所对应的频谱；

获取模块，用于根据所述网络中其它节点所对应的频谱，获取所述网络中其它节点在N个预设时间段内发送给所述第一节点的网络流量。

6.根据权利要求5所述的节点，其特征在于，所述测量模块具体用于在N个预设时间段中的每一个预设时间段开始时，将计数器SUM值置为0，当该预设时间段内收到一个标记为第一值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值加上数据包流量值；当该预设时间段内收到一个标记为第二值的数据包时，计数器SUM值等于计数器SUM当前值减去数据包流量值；预设时间段结束时，计数器的值为一个预设时间段内的流量值。

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