CN111162973A - 数据流量采集方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种数据流量采集方法，包括根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式，以及应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。本公开还提供了一种数据流量采集装置、一种电子设备、一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序。

Description

数据流量采集方法、装置、电子设备和介质

技术领域

本公开涉及计算机网络技术领域，更具体地，涉及一种数据流量采集方法、装置、电子设备、介质和计算机程序。

背景技术

一些采集数据流量的应用程序会采集终端设备与网络之间交互的数据流量，即流经电子设备的网卡的流量。采集数据流量可以有多种采集方式，但是，如果想要改变采集方式，则不得不在硬件和操作系统上做出较大的改动。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种数据流量采集方法、装置、电子设备、介质和计算机程序。

本公开的一个方面提供了一种数据流量采集方法，包括根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式，以及应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

可选地，所述数据流量采集方式包括以下一种或多种：向操作系统内核发送通知消息，由所述操作系统内核控制网卡驱动抓取网卡数据流量包队列中收集的数据流量包；向操作系统内核发送采集指令，由所述操作系统内核采集网卡数据流量；调用操作系统的第二采集接口，由操作系统监听流经网卡的数据流量。

可选地，根据所述用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式之前，还包括在应用程序和操作系统之间增设固定接口层。

可选地，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，将一种流量采集方式修改为另一种流量采集方式。

可选地，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上添加至少一种流量采集方式。

可选地，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上删除至少一种流量采集方式。

本公开的另一个方面提供了一种数据流量采集装置，包括配置模块和采集模块。配置模块，用于根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式。采集模块，用于应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

可选地，所述数据流量采集方式包括以下一种或多种：向操作系统内核发送通知消息，由所述操作系统内核控制网卡驱动抓取网卡数据流量包队列中收集的数据流量包；向操作系统内核发送采集指令，由所述操作系统内核采集网卡数据流量；调用操作系统的第二采集接口，由操作系统监听流经网卡的数据流量。

可选地，所述装置还包括设置模块，用于在应用程序和操作系统之间增设固定接口层。

可选地，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括以下一种或多种：根据用户输入，将一种流量采集方式修改为另一种流量采集方式；根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上添加至少一种流量采集方式；根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上删除至少一种流量采集方式。

本公开的另一个方面提供了一种电子设备，包括，至少一个处理器以及至少一个存储器，用于存储一个或多个计算机可读指令，其中，当所述一个或多个计算机可读指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

本公开的另一方面提供了一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集方法的示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集方法的流程图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集装置的示意图；以及

图4意性示出了根据本公开实施例的适于实现数据流量采集装置的计算机系统的方框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。

本公开的实施例提供了一种数据流量采集方法，包括根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式，以及应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

图1示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集方法的示意图。

如图1所示，本公开实施例的方法由电子设备执行，该电子设备上安装有操作系统和应用程序，其中，应用程序利用操作系统采集流经网卡的数据流量。

本公开实施例的方法在应用程序和操作系统之间设置了固定接口层，通过对固定接口层的配制，方便地实现不同采集方式之间的切换。

例如，在流量采集方式1中，应用程序调用固定接口层的固定接口，固定接口层根据配置调用获取流量的接口，接口程序通知内核获取流量，内核直接控制网卡驱动抓取网卡数据包队列中已经收集的流量包。其中，网卡接入网络后，收包到网卡自己的缓存队列中，这个行为是硬件自主自动完成的。

又如，在流量采集方式2中，应用程序调用固定接口层的固定接口，固定接口层通过接口告知内核开始采集网卡流量，并存储在内核数据包队列中。这时内核自动采集流量的操作是操作系统控制的，不是应用程序控制的。然后，固定接口层调用获取流量的接口，接口程序通过内核直接抓取内核数据包队列中已经收集的流量包通过固定接口层返回应用程序。

再如，在流量采集方式3中，应用程序调用固定接口层的固定接口，固定接口层调用操作系统接口，开始监听指定网卡，当有流量流经网卡时，操作系统会自动采集，并通过固定接口层反馈到监听的应用程序。

当然，在实际应用中，也可以不限于以上三种方式，本领域技术人员可以根据需要设计其他的方式。

通过本公开实施例的方法获得的数据流量可以用于应用程序分析使用。应用程序可以调用接口发出流量获取需求，然后直接或间接获取当前采集到的流量。

在不同操作系统上可以支持一种或多种方式。在相关技术中，由于不存在固定接口层，不同操作系统或不同操作系统版本上都需要对流量采集方式的程序重新适配。例如流量采集方式1在适配时就需要修改应用程序、系统内核组件和系统驱动组件三部分，投入的开发和测试工作量大。

本公开实施例的方法在应用程序和操作系统之间设置了固定接口层，流量采集方式由配置指定，对应用程序的流量采集接口是固定的。当遇到需要适配操作系统时，可以在不修改应用程序的情况下，通过更新固定接口层库来完成，减轻了开发和测试的负担。

上述的流量采集方式，可以是开源的DPDK、PF-ring、libpcap等，也可以是socket等系统提供的，或者根据操作系统和硬件自研发的流量采集方式。

图2示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集方法的流程图。

如图2所示，该方法包括操作S210和S220。

在操作S210，根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式。

根据本公开实施例，所述数据流量采集方式包括以下一种或多种：向操作系统内核发送通知消息，由所述操作系统内核控制网卡驱动抓取网卡数据流量包队列中收集的数据流量包；向操作系统内核发送采集指令，由所述操作系统内核采集网卡数据流量；或者调用操作系统的第二采集接口，由操作系统监听流经网卡的数据流量。即，如图1所示的采集方式1～3。

根据本公开实施例，可以通过配置从上述三种采集方式中确定采用任意一种、任意两种或全部三种流量采集方式。当然，在实际应用中，也可以不限于以上三种方式，本领域技术人员可以根据需要设计其他的方式。

在操作S220，应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

根据本公开实施例，在根据所述用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式之前，该方法还包括在应用程序和操作系统之间增设固定接口层。该固定接口层例如参考如图1所示意的方式，设置在应用程序和操作系统之间，应用程序可以调用固定接口层上的接口，实现采集数据流量的功能。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，将一种流量采集方式修改为另一种流量采集方式。例如，在初始状态为采集方式1的情况下，可以根据用户的输入，配置由采集方式1修改为采集方式3。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上添加至少一种流量采集方式。例如，在初始状态为采集方式1的情况下，可以根据用户的输入，添加采集方式3，添加后的采集方式包括采集方式1和采集方式3。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上删除至少一种流量采集方式。例如，在初始状态为采集方式1和采集方式2的情况下，可以根据用户的输入，删除采集方式1，删除后的采集方式仅包括采集方式2。

本公开实施例的方法在应用程序和操作系统之间设置了固定接口层，流量采集方式由配置指定，对应用程序的流量采集接口是固定的。当遇到需要适配操作系统时，可以在不修改应用程序的情况下，通过更新固定接口层库来完成，至少部分地减轻了开发和测试的负担。

本公开实施例还提供了一种数据流量采集装置，下面参照图3对本公开实施例的数据流量采集装置进行说明。

图3示意性示出了根据本公开实施例的数据流量采集装置300的框图。

如图3所示，该数据流量采集装置300包括配置模块310和采集模块320。该装置300可以执行上文参考图2描述的各种方法。

配置模块310，例如执行上文参考图2描述的操作S210，用于根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式。

采集模块320，例如执行上文参考图2描述的操作S220，用于应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

根据本公开实施例，所述数据流量采集方式包括以下一种或多种：向操作系统内核发送通知消息，由所述操作系统内核控制网卡驱动抓取网卡数据流量包队列中收集的数据流量包；向操作系统内核发送采集指令，由所述操作系统内核采集网卡数据流量；或者调用操作系统的第二采集接口，由操作系统监听流经网卡的数据流量。

根据本公开实施例，该装置300还可以包括设置模块，用于在应用程序和操作系统之间增设固定接口层。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，将一种流量采集方式修改为另一种流量采集方式。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上添加至少一种流量采集方式。

根据本公开实施例，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上删除至少一种流量采集方式。

根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

例如，配置模块310、采集模块320和设置模块中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，配置模块310、采集模块320和设置模块中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，配置模块310、采集模块320和设置模块中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。

图4示意性示出了根据本公开实施例的适于实现数据流量采集方法和装置的计算机系统的方框图。图4示出的计算机系统仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。图4示出的计算机系统可以实现为服务器集群，包括至少一个处理器(例如处理器401)以及至少一个存储器(例如存储部分408)。

如图4所示，根据本公开实施例的计算机系统400包括处理器401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器401例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器401还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器401可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 403中，存储有系统400操作所需的各种程序和数据。处理器401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。处理器401通过执行ROM 402和/或RAM 403中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 402和RAM 403以外的一个或多个存储器中。处理器401也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

根据本公开的实施例，系统400还可以包括输入/输出(I/O)接口405，输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。系统400还可以包括连接至I/O接口405的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。

根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被处理器401执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线、光缆、射频信号等等，或者上述的任意合适的组合。

例如，根据本公开的实施例，计算机可读介质可以包括上文描述的ROM 402和/或RAM 403和/或ROM 402和RAM 403以外的一个或多个存储器。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据流量采集方法，包括：

根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式；以及

应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据流量采集方式包括以下一种或多种：

向操作系统内核发送通知消息，由所述操作系统内核控制网卡驱动抓取网卡数据流量包队列中收集的数据流量包；

向操作系统内核发送采集指令，由所述操作系统内核采集网卡数据流量；

调用操作系统的第二采集接口，由操作系统监听流经网卡的数据流量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式之前，还包括：

在应用程序和操作系统之间增设固定接口层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括：

根据用户输入，将一种流量采集方式修改为另一种流量采集方式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括：

根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上添加至少一种流量采集方式。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据用户输入配置固定接口层的流量采集方式包括：

根据用户输入，在原有的流量采集方式的基础上删除至少一种流量采集方式。

7.一种数据流量采集装置，包括：

配置模块，用于根据用户输入配置固定接口层的数据流量采集方式；以及

采集模块，用于应用程序调用固定接口层的第一采集接口，并根据所配置的数据流量采集方式采集数据流量。

8.一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有计算机可读指令，所述指令被处理器执行时使得处理器执行如权利要求1～6中任意一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述指令被处理器执行时使得处理器执行如权利要求1～6中任意一项所述的方法。

10.一种计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使得处理器执行如权利要求1～6中任意一项所述的方法。

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