CN112422360A - 一种报文采样方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种报文采样方法、装置、设备及介质，由于本发明实施例根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定该报文对应的目标采样比及目标随机数掩码，根据目标采样比及目标随机数掩码，确定该报文对应的第一采样随机数，确定已经接收到的该特征信息的报文的数量，根据数量以及第一采样随机数，确定是否对该报文进行采样，因此降低了随机采样的限制，使得随机采样的随机性更高，提高了采样的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种报文采样方法、装置、设备及介质。
背景技术
IP数据流信息输出(IP Flow Information Export，IPFIX)是一种应用于局域网络，用于网络中的流信息测量的标准协议，其主要用于对网络中的业务流量情况进行统计和分析。但是随着网络规模的增大以及IP流量的剧增，不可能对所有的报文进行分析，这时就需要从接收到的报文中进行采样，对采样的报文进行分析。现有技术中的采样包括：固定采样和随机采样。固定采样是根据采样比，在每个采样周期固定采集某一个固定序号的报文，而随机采样是根据采样比，在每个采样周期中随机采集任一序号的报文。
但是在现有的随机采样技术中，需要配置芯片的采样间隔，且采样间隔必须配置为2的N次幂减1(2N-1)，该随机采样的方法具有局限性，采样的灵活性不高。
发明内容
本发明提供了一种报文采样方法、装置、设备及介质，用以解决现有报文随机采样的灵活性低的问题。
本发明实施例提供一种报文采样方法，所述方法包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
进一步地，所述根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数包括：
生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致；
将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
进一步地，所述将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数包括：
若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；
若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；
否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
进一步地，所述根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；
所述确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量，包括：
确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
进一步地，所述确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量包括：
根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；
判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；
若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；
若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
进一步地，所述方法还包括：
判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；
若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
进一步地，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文为采样周期的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；
若是，则对所述报文进行采样。
进一步地，所述方法还包括：
针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
进一步地，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文非采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；
若是，则对所述报文进行采样。
本发明实施例还提供一种报文采样装置，所述装置包括：
处理模块，用于根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
所述处理模块，还用于根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
所述处理模块，还用于确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
采样模块，用于根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
进一步地，所述处理模块，具体用于生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致，所述初始随机数的数值能够大于所述最大采样比；将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
进一步地，所述处理模块，具体用于若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
进一步地，所述处理模块，具体用于根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
进一步地，所述处理模块，具体用于根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
进一步地，所述处理模块，还用于判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
进一步地，所述采样模块，具体用于若所述报文为采样周期中的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；若是，则对所述报文进行采样。
进一步地，所述装置还包括：
保存模块，用于针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
进一步地，所述采样模块，具体用于若所述报文非采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；若是，则对所述报文进行采样。
本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述任一的报文采样方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的报文采样方法的步骤。
由于本发明实施例根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定该报文对应的目标采样比及目标随机数掩码，根据目标采样比及目标随机数掩码，确定该报文对应的第一采样随机数，确定已经接收到的该特征信息的报文的数量，根据数量以及第一采样随机数，确定是否对该报文进行采样，因此降低了随机采样的限制，使得随机采样的随机性更高，提高了采样的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种报文采样方法的过程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种报文采样装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了提高报文采样的灵活性，本发明实施例提供了一种报文采样方法、装置、设备及介质。
实施例1：
图1为本发明实施例提供的一种报文采样的过程示意图，该过程包括以下步骤：
S101：根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码。
在本发明实施例中，报文的特征信息为能够唯一标识该报文类型的信息，其中该报文的特征信息包括：接收报文的端口、报文的类型、报文的目的IP以及报文的源IP中的至少一种。例如，该特征信息可以是接收报文的端口和报文的类型，例如可以将接收该报文的A端口和报文类型IPV4作为该报文的特征信息，则所有从A端口接收的IPV4报文都对应相同的特征信息。为了进一步提高采样的准确率，在本发明实施例中可以采用接收报文的端口、报文的类型、报文的目的IP以及报文的源IP作为报文的特征信息。
在本发明实施例中，采样比是一个正整数，其表示报文的采样周期，即在多少个报文中进行一次采样。例如，当采样比为1000时，表示每1000个报文中采样一个报文。随机数掩码是一个大于等于采样比，且满足2N-1要求的最小数，因此每一个采样比有且仅有一个随机数掩码。当采样比的数值相同时，其随机数掩码一定也是相同的。例如，采样比为1000时，随机数掩码为1023。
在本发明实施例中，预先保存有特征信息与采样比以及随机数掩码的对应关系。当接收到报文后，根据报文的特征信息以及该对应关系，可以确定该报文对应的目标采样比和目标随机数掩码。
S102：根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数。
在本发明实施例中，当确定了该特征信息的报文对应的目标采样比和目标随机数掩码后，为了实现灵活采样，还需要确定对该特征信息的报文的采样随机数，为了方便与后续其他报文的采样随机数进行区分，将该报文对应的采样随机数称为第一采样随机数。
在本发明实施例中，可以通过目标采样比和目标随机数掩码确定该第一采样随机数。
S103：确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量。
在本发明实施例中，在确定是否要对报文进行采样时，需要确定已经接收到的该特征信息的报文的数量。具体的，可以针对每个特征信息，对接收到的该特征信息的报文的数量进行统计，每接收到一个该特征信息的报文，则将接收到的该特征信息的报文的数量进行增量更新。
S104：根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
在本发明实施例中，可以根据已经接收到的该特征信息的报文的数量以及该报文的第一采样随机数，确定是否对该报文进行采样。当该报文为已经接收到的该特征信息的报文中的首个报文，且该报文的第一采样随机数与已经接收到的该特征信息的报文的数量相同时，对该报文进行采样；当该报文不是已经接收的该特征信息的报文中的首个报文，且保存的此次采样周期的首个报文的随机采样数与已经接收到的该特征信息的报文的数量相同时，对该报文进行采样。
由于本发明实施例根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定该报文对应的目标采样比及目标随机数掩码，根据目标采样比及目标随机数掩码，确定该报文对应的第一采样随机数，确定已经接收到的该特征信息的报文的数量，根据数量以及第一采样随机数，确定是否对该报文进行采样，因此降低了随机采样的限制，使得随机采样的随机性更高，提高了采样的灵活性。
实施例2：
为了增强报文采样的随机性，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数包括：
生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致，所述初始随机数的数值能够大于所述最大采样比；
将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
该采样随机数为在一个采样比对应的采样周期中对报文进行采样的依据。在本发明实施例中，为了增强报文采样的随机性，基于接收到的该特征信息的报文的数量以及该报文的第一采样随机数，确定是否对该报文进行采样。每一个报文都对应一个第一采样随机数，并且每个报文对应的第一采样随机数可以是不同的也可以是相同的。在一个采样周期中，当该报文为采样周期中的首个报文，以及该报文的第一采样随机数与已经接收到的该特征信息的报文的数量相同时，对该报文进行采样。
在根据报文的特征信息确定目标采样比和目标随机数掩码之后，为了确定该报文的第一采样随机数，首先生成一个初始随机数，该初始随机数的大小可以大于预设的最大采样比，也可以小于或等于预设的最大采样比，且不论该初始随机数的数值大小为多少，其数值的位宽与最大采样比的位宽一致。在本发明实施例中，目标采样比、目标随机数掩码以及初始随机数的位宽均与该最大采样比的位宽一致。
在确定了初始随机数之后，将该初始随机数对应的数值以及目标随机数掩码对应的数值进行与运算，根据该运算的结果，确定该报文的第一采样随机数。
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数包括：
若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数确定为设定值；
若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数确定为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；
否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
在本发明实施例中，该运算的结果可能为0，也可能大于目标采样比，但是在实际对报文采样时，该报文对应的第一采样随机数不可以为0或超过目标采样比，因此当出现该运算的结果为0或大于目标采样比的情况时，需要对结果进行处理。
具体的，若运算的结果为0，则将该报文对应的第一采样随机数确定为设定值；若运算的结果大于目标采样比，则将该报文对应的第一采样随机数调整为该运算的结果与目标采样比的差值；若该运算的结果不满足上述两种情况，则将该运算的结果确定为该报文对应的第一采样随机数。
其中，该报文对应的第一采样随机数调整为设定值，在本发明实施例中，为了方便统计，可以将该设定值设置为1。
在本发明实施例中，可以通过以下方式生成第一采样随机数：
RAND_NUM＝INIT_RAND_NUM&RAND_MASK
IF RAND_NUM<＝0:
RAND_NUM＝1
ELIF RAND_NUM>SAMPLE_GAP:
RAND_NUM＝RAND_NUM-SAMPLE_GAP
其中，INIT_RAND_NUM为初始随机数，RAND_MASK为目标随机数掩码，RAND_NUM为第一采样随机数，SAMPLE_GAP为目标采样比。
表1
表1为本发明实施例提供的目标采样比、目标初始随机数与第一采样随机数的关系表。如表1所示，当目标采样比为1000时，该目标随机数掩码为1023，当初始随机数为7168时，该初始随机数与目标随机数掩码的与运算结果为0，所以该第一采样随机数为1；当初始随机数为5339时，该初始随机数与目标随机数掩码的与运算结果为219，所以该第一采样随机数为219；当初始随机数为5117时，该初始随机数与目标随机数掩码的与运算结果为1021，所以该第一采样随机数为21。
实施例3：
为了对报文进行区分，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；
所述确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量，包括：
确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
在本发明实施例中可以采用特征信息对报文进行标识，但为了更加简洁，方便后续进行操作，可以确定该报文对应的采样流标识。其中相同特征信息的报文，对应的采样流标识相同。
为了确定每个报文的采样流标识，在本发明实施例中预先保存有特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，因此当获取到报文的特征信息后，根据该特征信息，以及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，查找该特征信息对应的采样比、随机数掩码以及采样流标识，将查找到的采样比、随机数掩码以及采样流标识确定为该特征信息对应的目标采样比、目标随机数掩码以及目标采样流标识。
在本发明实施例中，采样流标识为一串字符，其用来标识具有相同特征的报文，具有相同特征信息的报文，都采用相同的采样流标识进行标识。例如，特征信息可以为接收报文的端口和报文的类型，则可以将接收该报文的A端口和报文类型IPV4作为该报文的特征信息，则所有从A端口接收的IPV4报文都对应相同的特征信息，即所有从端口A接收的IPV4报文对应的采样流标识相同。
实施例4：
为了准确获取已接收到的目标采样流标识的报文的数量，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量包括：
根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；
判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于目标采样比；
若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；
若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
为了准确对报文进行采样，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述方法还包括：
判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；
若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
在本发明实施例中，接收到的每个采样流标识的报文的数量保存在计数寄存器中，其中不同采样流标识的报文的数量保存在不同计数寄存器中，也可以是采用相同的计数寄存器，在计数寄存器的不同存储位置存储不同采样流标识的报文的数量。
为了方便进行数量的查找，在本发明实施例中，不同采样流标识的报文的数量保存在不同计数寄存器中，当确定了目标采样流标识后，根据保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定该目标采样流标识对应的目标计数寄存器，获取该目标计数寄存器当前保存的数值。
该目标计数寄存器当前保存的数值，可能是已经接收到的已经被采样了的该目标采样流标识的报文的数量，也可以是未被采样的该目标采样流标识的报文的数量。为了确定到底是哪种情况，在本发明实施例中，判断该目标计数寄存器中保存的数值是否小于目标采样比，如果该目标计数寄存器中保存的数值小于目标采样比，说明该数值是未被采样的该目标采样流标识的报文的数量，如果该目标计数寄存器中保存的数值大于目标采样比，说明该数值是已经接收到的已经被采样了的该目标采样流标识的报文的数量。
如果该目标计数寄存器中保存的数值小于目标采样比，此时可以对目标计数寄存器中保存的已接收到的该目标采样流标识的报文的数量进行增量更新。例如，在确定该报文不是已接收到的目标采样流标识的报文中的首个报文时，即该报文不是采样周期的首个报文时，可以将该目标计数寄存器中保存的已接收到的目标采样流标识的报文的数量增加1。
若该目标计数寄存器中保存的数值不小于目标采样比，说明该数值是已经接收到的已经被采样了的该目标采样流标识的报文的数量，并且说明该报文为当前采样周期的首个报文，即说明该报文为采样周期的开始，为了方便该目标计数寄存器对接收到的当前该目标采样流标识的报文的数量进行统计，此时将目标计数寄存器中保存的已接收到的目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。例如，在确定该报文是已接收到的目标采样流标识的报文中的首个报文时，可以将该目标计数寄存器中保存的已接收到的目标采样流标识的报文的数量调整为1。
在本发明实施例中，可能存在将目标计数寄存器置0的情况，此时该目标计数寄存器中当前保存的数值也是小于目标采样比，在进行了增量更新以后，该目标计数寄存器中的数值为设定值。
在本发明实施例中，在确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量之后，需要判断该目标计数寄存器中的数值是否为设定值，若是，则确定该报文为采样周期中的首个报文。
其中，确定已接收的特征信息的报文的数量可以通过以下程序实现：
其中，CNT_REG为计数寄存器当前的报文数量，SAMPLE_GAP为目标采样比，当计数寄存器的数值小于目标采样比时，将该计数寄存器中的数值增加1，当计数寄存器的数值等于或大于目标采样比时，将该计数寄存器中的数值调整为1。
实施例5：
为了提高采样的灵活性，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文为接采样周期中的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；
若是，则对所述报文进行采样。
在本发明实施例中，根据已接收到的特征信息的报文的数量和第一采样流标识，确定是否对该报文进行采样时，需要根据报文是否为接收到的目标采样流标识的报文中的首个报文，以及报文的第一采样随机数是否为设定值来判断是否要对该报文进行采样。
其中，针对该报文为接收到的目标采样流标识的报文中的首个报文和该报文不是接收到的该目标采样流标识的报文中的首个报文，所确定是否对该报文进行采样的方法不同。
具体的，在本发明实施例中，若该报文为接收到的该目标采样流标识的报文中的首个报文，即该报文为采样周期的开始，需要判断该报文的第一采样随机数是否为设定值，若是，则对该报文进行采样。在本发明实施例中，要通过第一采样随机数确定待采样的报文，当第一采样随机数与已经接收到的报文的数量相同时，对该报文进行采样。当报文为接收的目标采样流标识的报文中的首个报文时，该已经接收到的报文的数量为设定值，一般为1，因为报文对应的第一采样随机数是不同的，当报文为接收的目标采样流标识的报文中的首个报文时，该报文对应的第一采样随机数也有可能不是设定值，若该报文对应的第一采样随机数不是设定值，即该报文的第一采样随机数如果不是1，就不能对该报文进行采样。为了实现对报文进行随机采样，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述方法还包括：
针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
在本发明实施例中，因为接收到的每个报文都有其对应的第一采样随机数，但是在一个采样周期中对报文进行采样时，会将采样周期的首个报文的第一采样随机数保存为进行对比的基准，为了避免在根据报文的数量以及报文的第一采样随机数确定是否对报文进行采样时所依据的采样随机数不同，造成对采样结果的影响，在本发明实施例中，若该报文为接收的目标采样流标识的报文中的首个报文，即该报文为采样周期的首个报文时，保存该报文对应的第一采样随机数。
在本发明实施例中，可以将该第一采样随机数保存到该电子设备的任意位置，但是较佳的，可以将该第一采样随机数保存到该电子设备的随机数寄存器中。
在本发明实施例中，在该报文对应的采样周期内，通过接收的目标采样流标识的报文中的首个报文对应的第一采样随机数，和已经接收到的该目标采样流标识的报文的数量，确定是否对该报文进行采样。
为了提高采样的灵活性，在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文非所述采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；
若是，则对所述报文进行采样。
在本发明实施例中，根据已接收到的目标采样流标识的报文的数量和接收的目标采样流标识的报文中的首个报文对应的采样随机数，确定是否对该报文进行采样。
在本发明实施例中，当确定该报文不是接收到的该目标采样流标识的报文中的首个报文时，即该报文不是采样周期的开始，当对当前保存的已经接收到的该目标流标识的报文的数量进行更新后，需要判断针对该目标采样流标识保存的采样随机数是否与该数量相同，若是，则对该报文进行采样。
具体的，在本发明实施例中，要通过预先保存的此次采样周期开始的报文的采样随机数，即接收到的该目标采样流标识的报文中的首个报文对应的第一采样随机数，保存该第一采样随机数，后续再接收到的报文是否能够被采样，需要依据该保存的采样随机数进行判断。
在本发明实施中，具体应用的技术为P4可编程技术。其中，P4可编程是一种针对数据转发面进行编程的技术。在可编程芯片中，其提供的通用芯片资源包括：表(table)、计数器(counter)、计量器(meter)、寄存器(register)。
表2
表2为控制面/数据面对这些通用资源的使用情况。如表2所示，Data Plane Can为数据面，Control Plane Can为控制面，Value Set为值集，其中数据面可以读表并应用该表，还可以对值集进行选定、清空，数据面还可以使用计数器进行计数，执行计数器和寄存器；其中控制面可以对表、值集、计数器以及寄存器进行读写，对计量器的参数进行读写。
在本发明实施例中，通过将报文的特征信息与采样比、采样流标识以及随机数掩码的对应关系保存到表中，使用计数寄存器对目标采样流标识对应的报文的数量进行计数，并将针对目标采样标识流保存的采样随机数保存在随机数寄存器中。
实施例6：
图2为本发明实施例提供的一种报文采样装置，所述装置包括：
处理模块201，用于根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
所述处理模块201，还用于根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
所述处理模块201，还用于确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
采样模块202，用于根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块201，具体用于生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致，所述初始随机数的数值能够大于所述最大采样比；将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块201，具体用于若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块201，具体用于根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块201，具体用于根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块201，还用于判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
在一种可能的实施方式中，所述采样模块202，具体用于若所述报文为采样周期中的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；若是，则对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：
保存模块203，用于针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
在一种可能的实施方式中，所述采样模块201，具体用于若所述报文非所述采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；若是，则对所述报文进行采样。
实施例7：
图3为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图，在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，包括：处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信；
所述存储器303中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器301执行时，使得所述处理器301执行如下步骤：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数包括：
生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致，所述初始随机数的数值能够大于所述最大采样比；
将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数包括：
若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；
若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；
否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；
所述确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量，包括：
确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
在一种可能的实施方式中，所述确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量包括：
根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；
判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；
若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；
若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；
若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文为采样周期中的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；
若是，则对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文非所述采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；
若是，则对所述报文进行采样。
由于上述电子设备解决问题的原理与通信方法相似，因此上述电子设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口302用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字指令处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
实施例8：
在上述各实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由处理器执行的计算机程序，当所述程序在所述处理器上运行时，使得所述处理器执行时实现如下步骤：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数包括：
生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致，所述初始随机数的数值能够大于所述最大采样比；
将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数包括：
若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；
若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；
否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
在一种可能的实施方式中，所述根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；
所述确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量，包括：
确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
在一种可能的实施方式中，所述确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量包括：
根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；
判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；
若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；
若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；
若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文为采样周期中的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为设定值；
若是，则对所述报文进行采样。
在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文非所述采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；
若是，则对所述报文进行采样。
由于上述提供的计算机可读取介质解决问题的原理与通信方法相似，因此处理器执行上述计算机可读取介质中的计算机程序后，实现的步骤可以参见上述其他实施例，重复之处不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种报文采样方法，其特征在于，所述方法包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；
根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；
确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数包括：
生成初始随机数，其中所述初始随机数的位宽与预设的最大采样比的位宽一致；
将所述初始随机数及所述目标随机数掩码对应的数值进行与运算，将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述与运算的结果作为所述报文对应的第一采样随机数包括：
若所述运算的结果为0，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为设定值；
若所述运算的结果大于所述目标采样比，则将所述报文对应的第一采样随机数调整为所述运算的结果与所述目标采样比的差值；
否则，将所述运算的结果确定为所述报文对应的第一采样随机数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码包括：
根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比、随机数掩码以及采样流标识的对应关系，确定所述报文对应的所述目标采样比、所述目标随机数掩码以及目标采样流标识；
所述确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量，包括：
确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定已经接收到的所述目标采样流标识的报文的数量包括：
根据预先保存的采样流标识与计数寄存器的对应关系，确定所述目标采样流标识对应的目标计数寄存器；
判断所述目标计数寄存器中当前保存的数值是否小于所述目标采样比；
若是，对目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量进行增量更新；
若否，将所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量调整为设定值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述目标计数寄存器中保存的已接收到的所述目标采样流标识的报文的数量是否为设定值；
若是，确定所述报文为采样周期的首个报文。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文为采样周期的首个报文，判断所述第一采集随机数是否为所述设定值；
若是，则对所述报文进行采样。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
针对所述目标采样流标识，将所述第一采样随机数保存在随机数寄存器中。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样包括：
若所述报文非所述采样周期中的首个报文，判断针对所述目标采样流标识保存的采样随机数是否与所述数量相同；
若是，则对所述报文进行采样。
10.一种报文采样装置，其特征在于，所述装置包括：
处理模块，用于根据获取到的报文的特征信息及预先保存的特征信息与采样比及随机数掩码的对应关系，确定所述报文对应的目标采样比及目标随机数掩码；根据所述目标采样比及目标随机数掩码，确定所述报文对应的第一采样随机数；确定已经接收到的所述特征信息的报文的数量；
采样模块，用于根据所述数量和所述第一采样随机数，确定是否对所述报文进行采样。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现根据权利要求1-9中任一所述的报文采样方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-9中任一所述的报文采样方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210226 |
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