CN113660293B - 面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法及系统，其中，该方法包括：根据设定定时参数在静默状态和测量状态之间循环切换，以在测量状态使SRv6可控边缘节点对流量数据包插入测量指令，在静默状态SRv6可控边缘节点放弃插入测量指令；通过非边缘节点利用测量指令对流量数据包进行测量，得到测量数据包；按压缩参数对所述测量数据包和非边缘节点中已缓存的属于同类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，并将该新的测量数据包上传发布至目的节点。通过上述方案能兼容SRv6云网的松散控制架构，并减少测量数据量。

Description

面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法及系统。

背景技术

近年来，各企业的上云意识不断增强，企业上云已经成为一种趋势；同时为了保障上云业务的正常运行，企业对网络环境的需求也不断变化，单一的高带宽或低时延已经不能满足企业多场景并行上云、多业务交叉协同的要求。因此，在技术创新和业务要求的双重驱动下，云计算技术与网络架构发生深刻变革，两者高度协同，不再各自独立发展，云网融合的概念应运而生。

典型的云网融合应用场景有混合云场景、同云内多中心互联场景、多云互联场景。其中，混合云场景是指企业本地的私有云与公有云资源池之间的高速互联，以解决本地与云上资源池之间的数据通信、灾备方案、数据迁移等问题；同云内多中心互联场景是指在同一云服务商所提供的不同资源池之间的高速互联，以解决多地、多点接入的互联问题；多云互联场景是指不同云服务商的公有云资源池之间的高速互联，以解决不同厂商公有云资源池互联问题，最终实现跨云服务商跨云资源池的互联。

云网业务种类迅速增多、网络规模和流量逐年增大，企业对于网络管理有了更高的要求，但整体发展趋势都是在向远程连接、实时调度发展，因此，对于网络监控测量技术的需求也越来越强烈。带内遥测（In-band Network Telemetry，INT）是云网场景下有效的网络监测方式，能够对云网流量提供细粒度的流量监测与监测粒度的动态配置。带内是指网络中的测量数据与业务数据在相同的链路中传输，不进行隔离。带内遥测包含多种不同的方案大类。IOAM（In-situ operation administration and maintenance，带内操作、管理和维护）是网络中用以记录操作与测量信息的技术，是对当前带外OAM （operationadministration and maintenance，操作、管理和维护，是用于性能测量、故障检测和故障排除的工具集）机制的补充，具有和INT相似的测量方式，即边缘节点在用户业务数据包中嵌入对应的测量指令，中间节点直接执行指令进行测量，并通过Postcard（明信片）模式封装测量数据为新的数据包，进行带内上传。

图1是通过Postcard模式封装测量数据的示意图，参见图1，用户的数据包Pkt在传输的时候会被在网络首节点插入测量指令I。当嵌入了指令的数据包沿途经过其他节点的时，节点会根据指令执行测量操作，获取测量数据，并将其封装为新的测量数据包D，上传发布至网络管理层。每一个节点都会单独生成上传数据包并进行上传发布，与明信片原理类似，所以被称为Postcard模式。

IOAM中的方案大多倾向于采用Postcard模式进行上传，因为Postcard能够支撑更多的测量功能，例如，定界丢包、延迟测量、拥塞检测等。采用Postcard进行上传存在过度占用带内带宽资源的风险，并可能进一步过度占用业务流量带宽，导致破坏业务数据服务质量。IOAM中通过Postcard上传发布所面临的问题主要体现在以下三个方面：

1) 云网场景控制的松散性导致测量数据量不可控

在SRv6（使用SR IPv6（段路由IPv6）数据平面传送IPv6数据包）云网场景下，组网大多采用松散控制架构，即控制器只对于少数的关键网络节点进行集中式动态配置与管理，关键节点主要包含边缘节点（将策略封装到数据包中）和特定的重要SRv6路由节点，而其他的节点则通过分布式协议进行统一管理。

如在MPLS中，采用松散架构可以指定路径上必须经过的节点，这些节点和前一跳之间可以存在其他路由或交换机设备；采用Overlay方式实现的SD-WAN中，通过显式路径与最短路径相结合，以实现松散源路由方式的流量传输。因此，在此架构下，对于整个云网络存在一定的不可控性，在网络测量上则容易导致测量数据量的不可控。

常见的随流检测技术中，指令封装大多在网络的边缘进行，并伴随用户的业务数据包穿越整个网络。控制架构的松散性导致数据流传输过程中途径的节点将有大部分是不可控的，进而导致传输路径上触发了测量操作的节点数量是不确定的。一条带有封装指令的数据流量所带来的遥测上传数据总量也是不确定的。

当路径中触发了测量操作的节点数量由n增加为n+1时，上传数据量即由“n*单节点产生的上传数据”增加为“（n+1）*单节点产生的上传数据”，上传数据量的成倍增长将对链路传输产生更高的负载。因此在松散控制的云网控制架构下，由于组网控制方式的松散性和测量数据量的不确定性，导致管理者难以对上传数据量进行定量限制，也就存在上传数据量过大的风险。

2) 测量数据密集性导致测量数据量的规模较大

云网监测系统需要支撑网络不可控故障的快速发现，所以需要面向所有的网络节点进行网络测量，以准确的定位错误所在的节点。而上传数据基于带内传输，会与业务流量共享网络带宽资源，并且测量数据的上传发布路径具有逐渐汇聚的趋势，大量数据最终都会汇聚到特定节点以进行网络状态分析，如某区域的测量流量汇聚到同一台设备上处理，因此在靠近汇聚终点的节点将有较高风险出现服务异常，如遥测上传数据过度占用网络资源问题，遥测流量过大影响业务流量服务质量问题。

在云网场景下，测量系统一般面向大规模、跨地域的网络节点进行部署，这些场景中通常需要传输庞大的测量数据。较大的测量数据对于网络的承载能力和控制面的处理能力均带来了较大负担。

3) Postcard数据包具有低载荷性

在Postcard模式下，上传数据量的载荷效率较低，将带来较大的无用带宽占用。例如，在IOAM的iFIT（In-situ Flow Information Telemetry，随流检测）方案中，每一种测量数据长度被定义为4字节。在测量5种数据的情况下，数据总量为20字节，而封装Postcard上传数据所必须的数据包头为62字节（以太网帧头14字节，IPv6报头40字节，UDP（UserDatagram Protocol，用户数据报文协议）报头8字节，未考虑上传数据的标识，如果考虑，则需要更多），此时的载荷效率约为20/82≈24.4%。如果某节点总计产生了1G的有效测量数据，那么该节点为了上传这些数据，将会产生约1/0.244≈4G的上传流量。Postcard数据包的低载荷性会放大上传数据的实际带宽占用，这同样会带来过度占用网络带宽资源的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法及系统，以兼容SRv6云网的松散控制架构，并减少测量数据量。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，包括：

根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令；

通过非边缘节点执行从SRv6可控边缘节点获取的插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包，并利用插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包中的测量指令对其中的流量数据包进行测量，得到所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包；非边缘节点包括设定SRv6传输节点和IPv6传输节点；

按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，并将所述新的测量数据包上传发布至目的节点。

在一些实施例中，设定定时参数包括定时器时间粒度、静默信号时间及活动信号时间；其中，静默信号时间和活动信号时间均为定时器时间粒度的正整数倍；

根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令，包括：

利用定时器从初始时间开始计时，当计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出定时器活动信号，并重置定时器为初始时间，以重新从初始时间开始计时，当重新计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出下一个定时器活动信号；

接收本次输出的定时器活动信号，并读取测量触发器的状态；其中，在测量触发器的状态为测量状态的情况下，测量触发器用于触发SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令；在测量触发器的状态为静默状态的情况下，测量触发器不用于触发SRv6可控边缘节点对所述设定类型的流量数据包插入测量指令；

若读取的测量触发器的状态为测量状态，则读取配置的活动信号时间，并将该活动信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第一计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第一计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由测量状态切换为静默状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号；

若读取的测量触发器的状态为静默状态，则读取配置的静默信号时间，并将该静默信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第二计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第二计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由静默状态切换为测量状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号。

在一些实施例中，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，包括：

在配置的压缩参数为有损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包；

其中，所述设定上传数据量和所述设定总数据量为配置的有损压缩参数，或者是根据配置的有损压缩比率得到。

在一些实施例中，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，包括：

在配置的压缩参数为无损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

若是，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

若否，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

其中，所述设定上传数据量为配置的无损压缩参数。

在一些实施例中，若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至最近已缓存的属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据缓存至所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包；

将所述新的测量数据包上传发布至目的节点，包括：

将所述非边缘节点的交换机中缓存的标识有待上传压缩测量数据包的新的测量数据包上传发布至目的节点。

在一些实施例中，若是，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包，包括：

若是，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包；

若否，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，包括：

若否，则等待获取所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，以通过将所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据追加至所述非边缘节点的交换机中缓存的所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

将所述新的测量数据包上传发布至目的节点，包括：

将所述非边缘节点的交换机中缓存的标识有待上传压缩测量数据包的新的测量数据包上传发布至目的节点。

在一些实施例中，根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令之前，还包括：

利用SRv6可控边缘节点的交换机流表识别属于设定类型的流量数据；或者，

利用SRv6可控边缘节点的交换机操作系统从应用层识别属于设定类型的流量数据；或者，

根据设定协议标识识别属于设定类型的流量数据。

在一些实施例中，根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令之前，还包括：

对SRv6可控边缘节点的交换机配置设定定时参数，对非边缘节点的交换机配置压缩参数。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述方法的步骤。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。

本发明实施例的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法、面向SRv6云网的IOAM数据发布优化系统及计算机可读存储介质，能够兼容SRv6云网的松散控制架构，且通过实现测量状态和静默状态的自动切换，以及待上传测量数据包的压缩，能够减少测量数据量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是通过Postcard模式封装测量数据的示意图；

图2是本发明一实施例的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法的流程示意图；

图3是本发明一具体实施例中测量指令动态性设定与离线切换的架构示意图；

图4是本发明一具体实施例中指令配置要素的呈现关系示例；

图5是本发明一实施例中无损压缩的缓存过程模拟示意图；

图6是本发明一实施例中无损压缩的压缩上送遥测数据模拟示意图。

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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了兼容SRv6云网的松散控制架构，并减少测量数据量，本发明实施例提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法。本发明实施例的方法不受限于具体的协议，可用于作为对协议的扩展，能够嵌入至各种不同IOAM协议中的扩展字段，例如，使用IFIT协议的reserved字段来进行承载。

本实施例的方法与IOAM的逻辑相符合，即与图1所示的逻辑吻合，在流量进入网络对应域时，通过域内首节点进行指令的封装；在指令途经中间节点时，中间节点会根据插入的指令进行监测数据的采集获取，构造Postcard上传数据包并注入到网络当中，进行测量结果的上传发布。本发明实施例的方法还与云网系统典型控制架构相符合，即兼容云网的松散控制架构。与云网架构类似，本发明实施例中，网络节点可区分为SRv6可控边缘节点、SRv6重要传输节点与IPv6（Internet Protocol Version 6，互联网协议）传输节点，其中，IPv6传输节点是不可控制、不可感知的。在本发明实施例中，通过SRv6可控边缘节点进行测量指令的插入，而在可控的SRv6重要传输节点进行上传发布数据的压缩聚合处理，测量指令将作用于所有的非边缘节点。

图2是本发明一实施例的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法的流程示意图，参见图2，该些实施例的方法包括以下步骤S110~步骤S130。

下面将对步骤S110至步骤S130的具体实施方式进行详细说明。

步骤S110：根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令。

该步骤S110中，不同源目的地址、不同流量大小、不同传输通道等的流量数据包的流量测量要求可有所不同，所以可以先区分出设定类型的流量数据包，在进行后续步骤。该步骤S110之前，可以通过各种可能的方式识别出所述的设定类型的流量数据包，例如，利用SRv6可控边缘节点的交换机流表识别属于设定类型的流量数据；或者，利用SRv6可控边缘节点的交换机操作系统从应用层识别属于设定类型的流量数据；或者，根据设定协议标识识别属于设定类型的流量数据。

该步骤S110中，该设定定时参数可以通过对节点的交换机进行扩展配置得到。通过设定定时参数可以给静默状态和测量状态之间的切换设定定时规则，以此可以自动进行循环切换。在静默状态下，不对流量数据进行测量，在测量状态下，对流量数据进行测量。在SRv6可控边缘节点将测量指令插入或封装至流量数据包。具体实施时，可以在该步骤S110执行之前，可以对SRv6可控边缘节点的交换机配置设定定时参数。以此，可以利用SRv6可控边缘节点的交换机执行本发明实施例的相应操作。

具体实施时，可以通过定时器对状态的切换进行控制。设定定时参数可包括定时器时间粒度、静默信号时间及活动信号时间；其中，静默信号时间和活动信号时间均为定时器时间粒度的正整数倍。其中，定时器时间粒度可以是指定控制时间间隔单元。静默信号时间和活动信号时间可以用时长表示，或者可以用定时器时间粒度的倍数表示，以此可以基于定时器时间粒度持续静默信号时间的时长和活动信号时间的时长。

进一步地，上述步骤S110，即，根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令，具体可包括以下步骤：

S111，利用定时器从初始时间开始计时，当计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出定时器活动信号，并重置定时器为初始时间，以重新从初始时间开始计时，当重新计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出下一个定时器活动信号；

S112，接收本次输出的定时器活动信号，并读取测量触发器的状态；其中，在测量触发器的状态为测量状态的情况下，测量触发器用于触发SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令；在测量触发器的状态为静默状态的情况下，测量触发器不用于触发SRv6可控边缘节点对所述设定类型的流量数据包插入测量指令；

S113，若读取的测量触发器的状态为测量状态，则读取配置的活动信号时间，并将该活动信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第一计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第一计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由测量状态切换为静默状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号；

S114，若读取的测量触发器的状态为静默状态，则读取配置的静默信号时间，并将该静默信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第二计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第二计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由静默状态切换为测量状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号。

上述步骤S111中，可以利用芯片（如专用集成电路ASIC芯片）实现定时器的定时功能，可以利用交换机对状态标识进行缓存，并可以以定时器时间粒度作为芯片的输入参数，从而对状态进行定时切换。输出定时器活动信号的流程可包括：（1）在交换机对于数据包进行流水线处理过程中，读取定时器芯片的当前时间戳；（2）读取交换机缓存的状态中存储的时间信息，如果缓存状态为空，则可将从定时器芯片读取的当前时间戳缓存至交换机并对应于当前缓存的状态，然后处理结束；如果缓存状态不为空，则可以执行下一个步骤；（3）读取缓存的状态对应的时间戳，并计算与从定时器芯片中读取的当前时间戳的差值，如果该差值大于或等于定时器粒度，则可执行下一个步骤；否则处理结束；（4）输出定时器活动信号，并将缓存的状态对应的时间戳更新为从定时器芯片读取的当前时间戳，处理结束。其中，处理结束即表示完成一次定时器活动信号的输出过程。一次处理结束后可以紧接着或间隔一定时间（如定时器时间粒度）重复进行输出定时器活动信号的流程。输出的定时器活动信号可以用于传输给测量触发器。

上述步骤S112~ S114中，测量触发器用以接收定时器的信号，并可根据指令配置接口的配置进行测量行为的触发，以实现测量与静默相互交替的离线切换。测量触发器基于所需缓存的变量进行计数触发器状态的维护，测量触发器包含“测量”与“静默”两种状态。测量触发器的触发流程可包括步骤：（1）等待接收来自于信号定时器的活动信号，接收到定时器活动信号后，读取当前触发器的状态，如果触发器状态为“测量”，则读取指令配置接口设置的活动信号时间，并将该时间设置为计数器阈值；如果为“静默”，则读取指令活动接口设置的静默信号时间，并设置为计数器阈值；（2）读取测量触发器对应的当前缓存状态中的计数器值，如果不存在，则可初始化为0；如果存在，则可执行下一个步骤；（3）将缓存状态中的计数器值自加1，如果加一后的计数器值大于计数器阈值，则执行下一个步骤；否则处理结束，等待下一个信号定时器活动信号到来；（4）将状态测量触发器状态由当前缓存的状态切换到另一个状态，并将计数器清零，结束处理，等待下一次活动信号。

该实施例中，通过定时器时间粒度、静默信号时间及活动信号时间实现测量状态和静默状态的切换，可以便于对定时规则进行设置。

在其他实施例中，不排除可以利用其他方式实现对测量状态和静默状态的定时切换，例如，设置固定的测量时间间隔和静默时间间隔。

步骤S120：通过非边缘节点执行从SRv6可控边缘节点获取的插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包，并利用插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包中的测量指令对其中的流量数据包进行测量，得到所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包；非边缘节点包括设定SRv6传输节点和IPv6传输节点。

该步骤S120中，设定SRv6传输节点可以是指将指定的SRv6传输节点作为SRv6重要传输节点或SRv6关键传输节点。类似于图1，在用户的流量数据包（数据包Pkt）传输过程中，可以在云网首节点插入测量指令I，嵌入测量指令I的数据包沿途经过其他节点，经过的节点可以执行测量指令，得到测量数据，期间不影响用户的流量数据包传输。

步骤S130：按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，并将所述新的测量数据包上传发布至目的节点。

该步骤S130中，可以对多个测量数据包的测量数据进行有损或无损压缩。通过压缩可以减小上传发布测量数据到目的节点时所占用的带宽。该步骤S130之前，可对所需压缩参数进行配置，例如，可对非边缘节点的交换机配置压缩参数。另外还可对压缩方式进行配置。

在一些实施例中，可以通过配置有损压缩相关参数，并基于该些参数实现有损压缩。具体实施时，上述步骤S130中，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，具体可包括步骤：

S1311，在配置的压缩参数为有损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

S1312，若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

S1313，若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

S1314，若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包；其中，所述设定上传数据量和所述设定总数据量为配置的有损压缩参数，或者是根据配置的有损压缩比率得到。

上述步骤S1312~ S1314可以称为已缓存测量数据的数量加一后与设定上传数据量比较的结果中的三种情况。各步骤循环一次，可以得到一个新的测量数据包，之后可以进行下一个循环，得到下一个新的测量数据包。

通过上述步骤S1311~ 步骤S1314，若配置了有损压缩参数，则可以进行有损压缩。在有损压缩过程中，可以先判断需要进行压缩的测量数据是否达到一定数量（一个测量数据包对应的测量数据可以认为是一个数据量，则设定上传数据量可以是对应相应数量的测量数据包的测量数据），若尚未达到该数量，则可将测量数据包去掉包后缓存起来，若差一个达到该数量，则可以再等一个测量数据包，该测量数据包不去掉包头，而是直接与缓存的测量数据一起进行压缩并封装，以此可以不用额外增加包头来生成新的测量数据包，提高了压缩效率，而且多个测量数据使用一个包头，减少了包头占用的带宽，起到了压缩的效果。在其他实施例中，不用去掉包头的测量数据包可以是其他位置到来的测量数据包，例如本次压缩过程中第一个到来的测量数据包。得到了设定上传数据量的测量数据并生成新的测量数据包后，可以继续接收测量数据包，并丢弃一定数量的后到来的测量数据包，以此达到了有损压缩的目的，压缩比可表示为设定上传数据量和设定总数据量的比值。配置的有损的压缩参数中，可包含设定上传数据量和所述设定总数据量，或者可以给定压缩比，之后可以根据压缩比推算出设定上传数据量和设定总数据量，再或者，可以给出设定上传数据量和设定丢弃数据量，可以根据计算设定上传数据量和设定丢弃数据量之和得到设定总数据量。

进一步地，可以利用各节点的交换机实现相应的缓存功能。交换机本身无法区分其自身缓存的原始的测量数据包和新的测量数据包，所以，生成新的测量数据包后，若将其缓存在交换机等待上传发布，则可以对其进行标记，以与原始测量数据包进行区分。

例如，上述步骤S1312的具体实施方式可包括步骤：S13121，若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至最近已缓存的属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据缓存至所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包。

上述步骤S1313的具体实施方式可包括步骤：S13131，若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据。

上述步骤S1314的具体实施方式可包括步骤：S13141，若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包。

经过有损压缩得到可用于上传发布的新的流量数据包后，可以进行上传发布。例如，上述步骤S130中，将所述新的测量数据包上传发布至目的节点，具体可包括步骤：S133，将所述非边缘节点的交换机中缓存的标识有待上传压缩测量数据包的新的测量数据包上传发布至目的节点。

在另一些实施例中，可以通过配置无损压缩相关参数，并基于该些参数实现无损压缩。具体实施时，上述步骤S130中，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，具体可包括步骤：

S1321，在配置的压缩参数为无损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

S1322，若是，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

S1323，若否，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；其中，所述设定上传数据量为配置的无损压缩参数。

上述步骤S1322和S1323为判断已缓存测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量的两种情况。若达到了则可等待最后一个测量数据包不用去掉该测量数据包的包头而直接封装在一起，得到新的测量数据包，相当于对于多个测量数据包而言只保留了一个包头，以此达到了压缩的目的。通过上述步骤S1321~S1323完成以此对设定上传数据量的测量数据的压缩，循环执行该些步骤可以继续对其他到来的测量数据包进行压缩。另外，压缩主要可以指去掉包头的相关过程，封装可以是指将得到的测量数据和数据包按上传协议组合在一起的过程。

进一步地，可以利用各节点的交换机实现相应的缓存功能。交换机本身无法区分其自身缓存的原始的测量数据包和新的测量数据包，所以，生成新的测量数据包后，若将其缓存在交换机等待上传发布，则可以对其进行标记，以与原始测量数据包进行区分。例如，上述步骤S1322的具体实施方式可包括步骤：S13221，若是，则将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，并等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至所述非边缘节点的交换机中最近已缓存的所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据缓存在所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包。

上述步骤S1323的具体实施方式可包括步骤：S13231，若否，则等待获取所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，以通过将所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据追加至所述非边缘节点的交换机中缓存的所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据。

进一步地，经过无损压缩得到可用于上传发布的新的流量数据包后，可以进行上传发布。具体实施方式可如前述步骤S133所述。

另外，本发明实施例还提供了一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施例所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法的步骤。其中，存储器/处理器可以是执行实现相应步骤的计算程序的云网节点的交换机的存储器/处理器。所以该系统可以是包括多个交换机和实现相应步骤的计算机程序。例如，上述实施例的方法中，步骤S110可利用SRv6可控边缘节点的交换机执行，步骤S120和步骤S130可利用相应的非边缘节点的交换机执行。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法的步骤。

上述实施例中，要解决的核心技术问题为对于IOAM中Postcard模式产生的上传数据进行优化，减少上传的总数据量，并保证测量的准确性，具体包含两个技术问题：1)对于测量指令的动态性设定与离线切换：面向SRv6可控边缘节点，对于测量指令的封装设定定时规则，来减少测量的数据量，并且需要支持测量与静默的离线自动切换，可以是指一次设定之后，后续测量会按照设定的时间间隔自动切换测量行为，不需要每次手动切换。2)对于上传数据的无损或可控有损压缩：面向SRv6重要传输节点，对于上传的数据量进行压缩，来减少上传的带宽占用。支持对于数据流量进行多级无损压缩，或者是在可控情况下进行有损的压缩以保证测量数据的准确性和业务流量的正常传输。在现有的软件定义网络控制系统中，大多通过控制器进行动态的表项更新来实现策略的动态性。例如，网络设备需要交替执行动作1与动作2，则网络控制器需要通过南向协议定时对网络设备中的表项进行更新，使得网络设备中的表项交替的在动作1与动作2之间更新。而在云网系统中，由于边缘设备众多，跨越地域较为宽广，通过控制器频繁进行南向交互来完成表项动态更新的话，会产生极大的南向交互开销，给控制器带来极大压力，并且也会对于网络资源造成浪费。与现有技术不同，本发明实施例着眼于交换机的状态特性，设计定时器与触发器，能够实现测量指令的动态切换，并且用户可只需在线完成一次南向协议配置，后续切换均由定时器与触发器完成。如此一来，实现测量指令动态性设定与离线切换的方法。

下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明，然而，值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图3是本发明一具体实施例中测量指令动态性设定与离线切换的架构示意图，参见图3，测量指令动态性设定与离线切换的方法可包含四个核心模块：指令配置接口范式、流量识别范式、信号定时器、测量触发器，呈现如图3所示的架构。其中，指令配置接口用以面向用户进行测量指令的配置；流量识别范式用以对于流量进行识别区分；信号定时器用以进行定时处理，并发起特定的处理信号；测量触发器接收来自定时器的信号，进行测量的处理。

（1）指令配置接口范式

对交换机进行指令的配置扩展，考虑到交换机具有不同的接口和配置方式，本实施例提出了指令配置接口范式，而不面向具体的交互配置方式，该范式定义了需要通用化配置的指令信息。在指令配置上包含三个指令配置要素：定时器粒度、静默信号时间、活动信号时间，例如，呈现出如图4所示的关系。

其中，定时器粒度用以确定定时器的信号触发粒度，定时器的信号触发的间隔时间是设定的定时器粒度的整数倍；静默信号时间用以设定上一次静默信号的发送之后所等待的时间间隔，时间间隔结束之后会自动发送活动信号。静默信号时间需要设定为定时器粒度的整数倍；活动信号时间用以设定上一次活动信号发送之后等待的时间间隔，时间间隔结束之后会自动发送静默信号。活动信号时间需要设定为定时器粒度的整数倍。

（2）流量识别范式

先对流量进行识别区分，以面向特定的流量，在特定的时间对于用户业务数据包进行测量指令的嵌入。

流量识别范式接收来自于网络管理面的配置信号，对流量进行区分。对于流量的区分可以通过交换机流表进行，也可以通过交换机操作系统从应用层进行区分，或者是通过特定的协议标识进行识别，本实施例不限制具体区分方法，仅需要对于用户流量的数据包进行区分。

对于区分后的流量，需要将监测系统当前需要监测的流量信息与测量触发器进行绑定，以使得触发的测量行为能够最终在识别的流量中完成测量指令嵌入。

（3）信号定时器

信号定时器用以实际进行定时的操作。信号定时器仅以定时器粒度为输入，循环的进行定时信号的输出。信号定时器会从初始状态开始计时，直到计时时间达到定时器粒度设定的时间值，并输出定时器活动信号，然后重置定时器，并重新计时。

信号定时器的设定利用ASIC（专用集成电路）芯片进行定时，利用交换机缓存状态进行状态定时。信号定时器流程按照以下的步骤进行：

S11．交换机可以对于数据包进行流水线化的处理，如后续步骤；

S12．读取当前ASIC时间戳（信号定时器）；

S13．读取缓存状态中的存储的时间信息；

如果缓存状态为空，则将当前的ASIC时间戳缓存进入缓存状态，然后处理结束；如果缓存状态不为空，则执行步骤S14；

S14．读取缓存状态时间戳，计算与ASIC时间戳差值，如果差值大于等于定时器粒度，则执行步骤S15；否则处理结束；

S15．输出定时器活动信号，将状态缓存更新为当前的ASIC时间戳，处理结束。

（4）测量触发器

测量触发器用以接收定时器的信号，根据指令配置接口的配置进行测量行为的触发，实现测量与静默交替的离线切换。测量触发器需要缓存变量（如测量状态、静默状态，活动信号时间、静默信号时间等参数）进行计数触发器状态的维护（阈值设置、重置等），测量触发器包含“测量”与“静默”两种状态。测量触发器具有如下的步骤：

S21. 等待接收来自于信号定时器的活动信号，接收之后开始处理；

S22. 读取当前触发器状态；

如果为“测量”，则读取指令配置接口设置的活动信号时间，并将该时间设置为计数器阈值；如果为“静默”，则读取指令活动接口设置的静默信号时间，并设置为计数器阈值。

S23. 读取当前缓存状态中的计数器值，如果不存在，则初始化为0；如果存在，则执行步骤S24；

S24. 缓存状态中的计数器值自加1，如果当前值大于计数器阈值，则执行步骤S25；否则处理结束，等待下一个信号定时器活动信号到来；

S25. 切换测量触发器状态，计数器清零，结束处理，等待下一次活动信号。

在实际交换机系统中，指令配置接口通过交换机动态南向接口或者是静态配置接口实现，直接面向网络管理员进行交互，在大多数情况下可以通过表项的形式对定时器与触发器的设定进行修改。信号定时器工作于交换机流水线内部，不与用户业务数据包进行直接交互。测量触发器工作于流水线内部，与用户业务数据包进行交互。在触发器状态为“测量”时，会对于管理员指定的用户业务流量的数据包插入IOAM测量指令。

在云网系统下，网络控制大多基于松散模式进行，即控制系统只面向少量的重要节点。而对于网络测量而言，需要基于密集模式，即需要面向所有的网络节点进行测量。因此在IOAM下，边缘进行的一次测量指令封装可能在较多节点产生测量数据。测量数据在网络中基于带内传输，且测量数据最终发往的目的节点呈现汇聚趋势。过多的测量数据会带来极大的带宽占用，对于网络链路造成压力，存在破坏业务流量的风险。因此本实施例提出对于测量数据的上传发布进行优化，减少测量数据的带宽占用。

本实施例中，通过对上传数据进行缓存重组的方式来对上传数据进行压缩。方法利用交换机南向接口或者配置接口进行压缩等级设定；需要上传流量标识范式对于测量数据发布流量进行标识；设计了上传发布数据缓存器对于上传数据进行缓存与压缩处理；设计了上传发布触发器对于上传数据进行触发信号维护。

（1）交换机南向接口与配置接口范式

本实施例需要网络管理面对于测量数据流量的压缩等级进行设定。对于交换机的测量数据流量的设定可以通过南向接口动态配置，也可以通过静态的配置方法进行人工设定。对于上传数据的流量压缩进行等级上的区分，不同的等级对应不同的压缩方式、数据保留量与压缩效率。图5是本发明一实施例中无损压缩的缓存过程模拟示意图，图6是本发明一实施例中无损压缩的压缩上送遥测数据模拟示意图。压缩的基本原理可参见图5或图6。

交换机将前序的收到的测量数据进行提取，并进行缓存或者是丢弃，再在后序的数据包中对于上传数据进行重新组装，完成对于上传数据的压缩。

本实施例在对于上传数据的处理上具有两个可设定参数值：上传数据量和丢弃数据量。均以节点进行计数，即一个节点对于一次测量指令产生的测量数据设置为1数据量。其中上传数据量表示每一个完成压缩的上传数据包中包含的数据量；丢弃数据量表示在两次进行数据上传之间需要进行丢弃的数据量。为了保证数据的准确性，方法要求上传与丢弃的数据在时间上需要连续。例如，连续存储m数据量，然后进行取出上传，并连续丢弃n数据量，以此循环。

由于交换机性能差别，本实施例可不对压缩等级进行具体的区分，可只在总体上分为无损压缩与可控有损压缩。在丢弃数据量设定为0时即为无损压缩；不为0的时候为可控有损压缩。

（2）上传流量标识范式

对上传流量进行区别。由于不同的方案具有不同的上传协议，因此，本实施例不做具体的规定，只需要完成与用户业务流量区分即可，即交换机需要具有在所有带内用户流量中筛选出携带待上传数据流量的数据包的能力。

面向上传的数据流量，本实施例需要对于流量是否是原始上传数据包进行标识。即本实施例需要具体的测量方案并对于上传数据进行以下的标识：

1）原始测量数据包：测量节点产生的原始Postcard模式上传数据包；

2）压缩测量数据包：对于测量数据进行了重组的上传数据包。

（3）数据缓存器

数据缓存器能够对于原始测量数据包中的数据进行缓存，并在缓存完成之后将原数据包进行丢弃。数据缓存器主要功能包含数据筛选、数据量计数、数据提取、数据缓存。

数据筛选直接与上传流量标识范式进行对接，上传流量标识范式将从上传的流量中筛选出原始测量数据数据包，并交付数据缓存器的数据筛选。

数据量计数对于数据筛选获得的待处理数据进行计数，在单次流水线处理中按照如下的步骤进行：

S31. 如果计数缓存为0，则初始化为0；否则执行步骤S32；

S32. 读取计数缓存，并进行加1操作；

如果结果值小于上传数据量设定，则缓存数据，若等于上传数据量设定，则发送数据发布信号至数据发布器，并结束数据缓存器的处理；如果结果值大于上传数据量设定，则跳转至步骤S33；

S33. 丢弃数据包，并判断当前的计数器值与“上传数据量+丢弃数据量”的关系，如果当前值大于等于其和值，则重置计数器，并结束该次处理；否则直接结束。

数据提取需要根据具体的上传协议，对于测量数据包中的测量数据进行提取，并保留上传协议中的标记部分。

数据缓存将会对提取的上传数据进行缓存，由于已经保留了测量数据的标记部分，因此在缓存的过程中无需对于数据位置进行记录。数据缓存需要按照流量标识进行分类，即不同的流量标识聚类具有不同的数据缓存。

（4）数据发布器

数据发布器旨在对于缓存的数据进行取出重组，并进行上传发布。数据发布器接收数据发布信号，按照如下步骤进行：

S41. 接收数据发布信号，等待下一原始测量数据包到来；

S42. 判断下一原始测量数据包是否符合数据发布信号所对应的数据标识聚类，如果是，则跳转至步骤S43；如果不是，则继续等待。

S43. 读取对应数据聚类的数据缓存；

S44. 追加读取数据至当前的原始测量数据包，并修改其标识为压缩测量数据包；

S45. 清空数据缓存，按照路由表对于压缩测量数据包进行处理。

本实施例着眼于交换机的状态特性，设计定时器与触发器，能够实现测量指令的动态切换，并且用户可只需在线完成一次南向协议配置，后续切换均由定时器与触发器完成。如此一来，实现测量指令动态性设定与离线切换的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本发明的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

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实施例的方法、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。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，包括：

根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令；

通过非边缘节点执行从SRv6可控边缘节点获取的插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包中的测量指令，并利用插入所述测量指令的所述设定类型的流量数据包中的测量指令对其中的流量数据包进行测量，得到所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包；非边缘节点包括设定SRv6传输节点和IPv6传输节点；

按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，并将所述新的测量数据包上传发布至目的节点。

2.如权利要求1所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，设定定时参数包括定时器时间粒度、静默信号时间及活动信号时间；其中，静默信号时间和活动信号时间均为定时器时间粒度的正整数倍；

根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令，包括：

利用定时器从初始时间开始计时，当计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出定时器活动信号，并重置定时器为初始时间，以重新从初始时间开始计时，当重新计时的时间达到定时器时间粒度对应的时间值时，输出下一个定时器活动信号；

接收本次输出的定时器活动信号，并读取测量触发器的状态；其中，在测量触发器的状态为测量状态的情况下，测量触发器用于触发SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令；在测量触发器的状态为静默状态的情况下，测量触发器不用于触发SRv6可控边缘节点对所述设定类型的流量数据包插入测量指令；

若读取的测量触发器的状态为测量状态，则读取配置的活动信号时间，并将该活动信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第一计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第一计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由测量状态切换为静默状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号；

若读取的测量触发器的状态为静默状态，则读取配置的静默信号时间，并将该静默信号时间相对于定时器时间粒度的倍数设置为第二计数器阈值；读取当前计数器中的计数数值，并将读取的计数数值加一，判断加一后的计数数值是否大于第二计数器阈值，若否，则等待下一个定时器活动信号，若是，则将测量触发器的状态由静默状态切换为测量状态并将计数器重置为初始计数数值之后，等待下一个定时器活动信号。

3.如权利要求1所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，包括：

在配置的压缩参数为有损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包；

其中，所述设定上传数据量和所述设定总数据量为配置的有损压缩参数，或者是根据配置的有损压缩比率得到。

4.如权利要求1所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，按配置的压缩参数，对所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包和所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的流量数据包的测量数据进行压缩及封装处理，得到新的测量数据包，包括：

在配置的压缩参数为无损压缩参数的情况下，判断所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后是否达到配置的设定上传数据量；

若是，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包；

若否，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据；

其中，所述设定上传数据量为配置的无损压缩参数。

5.如权利要求3所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后等于设定上传数据量，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至最近已缓存的属于所述设定类型的流量数据包对应的测量数据中的方式缓存至所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后小于设定上传数据量，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，将所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据通过追加至所述非边缘节点的交换机中的最近已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据中的方式缓存至所述非边缘节点的交换机；

若所述非边缘节点中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，包括：

若所述非边缘节点的交换机中已缓存的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据的数量加一后大于设定上传数据量，则丢弃所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包，并判断本次上传发布过程中已丢弃的属于所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的数量与设定上传数据量之和是否等于设定总数据量，若是，则完成一次压缩比为设定上传数据量与设定总数据量的比值的对测量数据包的压缩过程，若否，则等待获取并丢弃所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包；

将所述新的测量数据包上传发布至目的节点，包括：

将所述非边缘节点的交换机中缓存的标识有待上传压缩测量数据包的新的测量数据包上传发布至目的节点。

6.如权利要求4所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，若是，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包和已缓存的所有所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据压缩并封装为一个新的测量数据包，包括：

若是，则等待接收所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包，并将所述的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包通过追加至所述非边缘节点的交换机中的最近已缓存的所述设定类型的待上传测量数据的流量数据包对应的测量数据中的方式缓存至所述非边缘节点的交换机，以封装为一个新的测量数据包并将该新的测量数据包缓存在所述非边缘节点的交换机，以及将该新的测量数据包标识为待上传压缩测量数据包；

若否，则等待获取并缓存所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，包括：

若否，则等待获取所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据，以通过将所述设定类型的下一个待上传测量数据的流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据追加至所述非边缘节点的交换机中的缓存的所述设定类型的所述流量数据包的测量数据包的去掉包头后的测量数据中；

将所述新的测量数据包上传发布至目的节点，包括：

将所述非边缘节点的交换机中缓存的标识有待上传压缩测量数据包的新的测量数据包上传发布至目的节点。

7.如权利要求1所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令之前，还包括：

利用SRv6可控边缘节点的交换机流表识别属于设定类型的流量数据；或者，

利用SRv6可控边缘节点的交换机操作系统从应用层识别属于设定类型的流量数据；或者，

根据设定协议标识识别属于设定类型的流量数据。

8.如权利要求3至7任一项所述的面向SRv6云网的IOAM数据发布优化方法，其特征在于，根据配置的设定定时参数在静默状态和测量状态之间进行循环切换，以在测量状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点对设定类型的流量数据包插入测量指令，以及在静默状态的时间期间内使SRv6可控边缘节点放弃对所述设定类型的流量数据包插入测量指令之前，还包括：

对SRv6可控边缘节点的交换机配置设定定时参数，对非边缘节点的交换机配置压缩参数。

9.一种面向SRv6云网的IOAM数据发布优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

Images