CN113824615A - 一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备，该方法包括：首先向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，然后，对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，接着，判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警，进一步的，可以将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。从而能够在不影响网络性能的前提下，实现虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验并降低了运维难度。

Description

一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备。
背景技术
随着以软件定义网络、网络功能虚拟化为代表的网络虚拟化功能的不断发展与完善，数据中心内部越来越多的需要依靠传统硬件才能实现的网络功能被虚拟网元替代，网络功能虚拟化的发展，符合数据中心发展的趋势也节约了数据中心的硬件投入，同时也极大促进了数据中心虚拟化技术的发展。
但是网络功能虚拟化的发展新的挑战，这是因为传统网络硬件有丰富的流量监测与展示装置且网络接口可以在硬件上看得见、摸得着，而网络虚拟化之后，网元设备以软件或OpenFlow流表的形式运行在数据中心节点上，网络接口变得看不见、摸不着，同时，由于网络虚拟化的特性是网络转发由OpenFlow流表完成，不会在主机系统层面留下痕迹，也导致网络流量的可视化变得难以实现，用户体验差。并且，由于网络流量无法可视化，还会导致系统管理员无法直观观测系统中虚拟机之间的流量，导致无法均衡调度虚拟机使系统资源利用率最优化，同时也使运维难度增加。因此，如何实现虚拟网络流量可视化，以提高用户体验并降低运维难度是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提供一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备，能够实现虚拟网络流量的可视化，从而提高了用户体验并降低了运维难度。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法，包括：
向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息；
对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息；
判断所述处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警；
将所述处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
可选的，所述向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息，包括：
向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹；
收集所述记录痕迹，并利用所述记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
可选的，所述对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，包括：
将所述Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息；
对所述Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
可选的，所述方法还包括：
接收用户输入的虚拟网络流量查询请求；
响应于所述查询请求，将所述虚拟网络流量信息通过图像界面展示给所述用户。
第二方面，本申请实施例还提供了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置，包括：
下发单元，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息；
分析单元，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息；
判断单元，用于判断所述处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警；
存储单元，用于将所述处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
可选的，所述下发单元包括：
下发子单元，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹；
获取子单元，用于收集所述记录痕迹，并利用所述记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
可选的，所述分析单元包括：
转化子单元，用于将所述Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息；
处理子单元，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
可选的，所述装置还包括：
接收单元，用于接收用户输入的虚拟网络流量查询请求；
展示单元，用于响应于所述查询请求，将所述虚拟网络流量信息通过图像界面展示给所述用户。
本申请实施例还提供了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化设备，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法中的任意一种实现方式。
本申请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中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法中的任意一种实现方式。
本申请实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法、装置及设备，首先向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，然后，对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，接着，判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警，进一步的，可以将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。从而能够在不影响网络性能的前提下，实现虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验并降低了运维难度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
图1为本申请实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化的方法的整体流程图；
图3为本申请实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置的组成示意图。
具体实施方式
在信息时代，随着以软件定义网络(Software Define Network，简称SDN)、网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization，简称NFV)为代表的网络虚拟化功能的不断发展与完善，数据中心内部越来越多的需要依靠传统硬件才能实现的网络功能被虚拟网元替代，网络功能虚拟化的发展，符合数据中心发展的趋势也节约了数据中心的硬件投入，同时也极大促进了数据中心虚拟化技术的发展。
但是网络功能虚拟化的发展新的挑战，这是因为传统网络硬件有丰富的流量监测与展示装置且网络接口可以在硬件上看得见、摸得着，而网络虚拟化之后，网元设备以软件或OpenFlow流表的形式运行在数据中心节点上，网络接口变得看不见、摸不着，同时，由于网络虚拟化的特性是网络转发由OpenFlow流表完成，不会在主机系统层面留下痕迹，也导致网络流量的可视化变得难以实现，用户体验差。并且，由于网络流量无法可视化，还会导致系统管理员无法直观观测系统中虚拟机之间的流量，导致无法均衡调度虚拟机使系统资源利用率最优化，同时也使运维难度增加。因此，如何实现虚拟网络流量可视化，以提高用户体验并降低运维难度是目前亟待解决的问题。
为解决上述缺陷，本申请实施例提供了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法，首先向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，然后，对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，接着，判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警，进一步的，可以将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。从而能够在不影响网络性能的前提下，实现虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验并降低了运维难度。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一实施例
参见图1，为本实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：
S101：向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息。
需要说明的是，在网络功能虚拟化快速发展的情况下，由于网络虚拟化的特性是网络转发由OpenFlow流表完成，不会在主机系统层面留下痕迹，导致网络流量的可视化变得难以实现，用户体验差。并且，由于网络流量无法可视化，还会导致系统管理员无法直观观测系统中虚拟机之间的流量，导致无法均衡调度虚拟机使系统资源利用率最优化，同时也使运维难度增加。
因此，在本实施例中，为了能够实现虚拟网络流量的可视化，以提高用户体验并降低运维难度，首先需要根据用户控制，当其打开流量可视化功能时，向计算节点(Node)下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，用以继续执行后续步骤S102。
其中，一种可选的实现方式是，本步骤S101的实现过程具体可以包括下述步骤A1-A2：
步骤A1：向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹。
在本实现方式中，当用户根据需要开启基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化功能时，可以向各个Node下发OpenFlow流表，以使原本在基于OpenFlow虚拟网络设备中直接转发的主机上不可见的流量，通过该OpenFlow流表将流量信息记录在主机中并在主机上留下记录痕迹。
步骤A2：收集记录痕迹，并利用记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
在本实现方式中，通过步骤A1向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹后，进一步的，可以实时收集本主机上留下的记录痕迹，并根据记录痕迹信息获取Node上的OpenFlow虚拟网络的流量信息，用以执行后续步骤S102。
S102：对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息。
在本实施例中，为了能够实现虚拟网络流量的可视化，以提高用户体验并降低运维难度，在通过步骤S101获取到Node上的虚拟网络流量信息后，进一步的，还需要对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，用以执行后续步骤S103。
其中，一种可选的实现方式是，本步骤S102的实现过程具体可以包括下述步骤B1-B2：
步骤B1：将Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息。
步骤B2：对Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
需要说明的是，通过步骤S101获取到Node上的虚拟网络流量信息通常是原生的、未经过任何处理的流量信息，用户无法直接使用。因此，在本实现方式中，为了提供用户体验，需要将Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据(如IP、MAC)等转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息，后期方便用户查询。同时，还需要对Node上的虚拟网络流量信息(即将流经基于OpenFlow虚拟交换机、虚拟路由器以及主机上的流量)进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息，用以执行后续步骤S103。
S103：判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用告警信息进行告警。
在本实施例中，通过步骤S102对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息后，进一步的，还需要判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用告警信息进行告警，如将告警信息推送到用户图形界面，以便用户查看该告警信息。
其中，预设阈值的具体取值可根据实际情况和经验值进行设定，本申请实施例对此不进行限定，比如可以将预设阈值设定为贷款使用率的80％等。
S104：将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
在本实施例中，当判断出处理后的虚拟网络流量未超过预设阈值，则无需进行告警，且需要将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。比如，可以将处理后的虚拟网络流量信息记录到数据库做持久化存储，供用户查询实时的流量信息或历史某段时间的流量信息。
在此基础上，一种可选的实现方式是，还可以接收用户输入的虚拟网络流量查询请求，并响应于该查询请求，将虚拟网络流量信息通过图像界面展示给用户，从而实现了虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验，并降低了运维难度。
为便于理解本申请提供的基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法，接下来，本申请将结合附图2对本申请实施例提供的基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法的整体流程进行介绍：
如图2所示，本申请实施例提供的基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法具体为：首先，在不影响虚拟机之间正常通信的基础上，以不通过代理的模式，通过下发OpenFlow规则，将原本在基于OpenFlow虚拟网络设备中的不可见的流量信息，记录到主机上，并无感的收集基于OpenFlow的虚拟网络中虚拟机之间的虚拟网络流量信息，并进一步分析处理，将原始的OpenFlow虚拟网络流量报文如IP、MAC、端口等信息转化为用户更易观察的虚拟机的虚拟网卡、虚拟交换机端口、虚拟路由器等虚拟网络设备信息，方便用户查询使用，再根据用户预先配置的告警阈值，推送告警信息，最后，将处理后的虚拟网络流量信息记录到数据库做持久化存储，这样，即可无感的将虚拟网络中的流量通过图形界面进行可视化的展示，以便用户在图形界面随时查询流量可视化信息和/或告警信息，进而提高了用户体验并降低了运维难度。
综上，本实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法，首先向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，然后，对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，接着，判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警，进一步的，可以将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。从而能够在不影响网络性能的前提下，实现虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验并降低了运维难度。
第二实施例
本实施例将对一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置进行介绍，相关内容请参见上述方法实施例。
参见图3，为本实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置的组成示意图，该装置包括：
下发单元301，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息；
分析单元302，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息；
判断单元303，用于判断所述处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警；
存储单元304，用于将所述处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
在本实施例的一种实现方式中，所述下发单元301包括：
下发子单元，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹；
获取子单元，用于收集所述记录痕迹，并利用所述记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
在本实施例的一种实现方式中，所述分析单元302包括：
转化子单元，用于将所述Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息；
处理子单元，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
在本实施例的一种实现方式中，所述装置还包括：
接收单元，用于接收用户输入的虚拟网络流量查询请求；
展示单元，用于响应于所述查询请求，将所述虚拟网络流量信息通过图像界面展示给所述用户。
综上，本实施例提供的一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置，首先向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取Node上的虚拟网络流量信息，然后，对Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，接着，判断处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警，进一步的，可以将处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。从而能够在不影响网络性能的前提下，实现虚拟网络流量的可视化，进而提高了用户体验并降低了运维难度。
进一步地，本申请实施例还提供了一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化设备，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行上述基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法的任一种实现方法。
进一步地，本申请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中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法的任一种实现方法。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化方法，其特征在于，包括：
向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息；
对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息；
判断所述处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警；
将所述处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息，包括：
向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹；
收集所述记录痕迹，并利用所述记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息，包括：
将所述Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息；
对所述Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收用户输入的虚拟网络流量查询请求；
响应于所述查询请求，将所述虚拟网络流量信息通过图像界面展示给所述用户。
5.一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化装置，其特征在于，包括：
下发单元，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以获取所述Node上的虚拟网络流量信息；
分析单元，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行分析和汇总，得到处理后的虚拟网络流量信息；
判断单元，用于判断所述处理后的虚拟网络流量是否超过预设阈值；若是，则生成告警信息，并利用所述告警信息进行告警；
存储单元，用于将所述处理后的虚拟网络流量信息进行存储，以便用户进行查询。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述下发单元包括：
下发子单元，用于向计算节点Node下发OpenFlow流表，以将虚拟网络流量信息记录在主机中并留下记录痕迹；
获取子单元，用于收集所述记录痕迹，并利用所述记录痕迹，获取所述Node上的虚拟网络流量信息。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分析单元包括：
转化子单元，用于将所述Node上的虚拟网络流量信息由原始的OpenFlow报文数据转化为便于用户观测的虚拟机的虚拟网卡信息；
处理子单元，用于对所述Node上的虚拟网络流量信息进行加工处理，得到便于用户查询的虚拟网络流量信息，作为处理后的虚拟网络流量信息。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收单元，用于接收用户输入的虚拟网络流量查询请求；
展示单元，用于响应于所述查询请求，将所述虚拟网络流量信息通过图像界面展示给所述用户。
9.一种基于OpenFlow的虚拟网络流量可视化设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、系统总线；
所述处理器以及所述存储器通过所述系统总线相连；
所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当被所述处理器执行时使所述处理器执行权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行权利要求1-4任一项所述的方法。
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