CN115208832A - 用于交换机中的仪表符合性的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于交换机中的仪表符合性的方法和系统。提供了一种用于在交换机中促进数据传输的系统。在操作期间，系统可以获取交换机的多个业务监管过滤器的一个或多个配置参数集合。相应业务监管过滤器可以对应于令牌桶。令牌桶中的令牌的数量可以指示是否转发与业务监管过滤器相关联的分组。系统可以基于一个或多个配置参数集合来确定针对多个业务监管过滤器的令牌分配频率。然后，系统可以基于选择策略来从令牌分配频率中选择采样间隔并且基于采样间隔来确定针对多个业务监管过滤器的执行率。

Description

用于交换机中的仪表符合性的方法和系统

技术领域

本公开涉及通信网络。更具体地，本公开涉及用于确定和与交换机中的分类器策略相关联的仪表的符合性的方法和系统。

附图说明

图1A图示了根据本申请的实施例的促进交换机中的高效仪表符合性的示例性网络。

图1B图示了根据本申请的实施例的促进交换机中的高效仪表符合性的示例性交换机结构。

图2A图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的分类器策略相关联的业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。

图2B图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的不同分类器策略相关联的业务仪表的符合性的时间间隔的示例性选择。

图2C图示了根据本申请的实施例的交换机中不同分类器策略中的业务仪表的示例性配置。

图3A图示了根据本申请的实施例的用于确定与交换机中的分层串行业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。

图3B图示了根据本申请的实施例的用于确定与交换机中的分层并行业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。

图3C图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的分类器策略相关联的异构业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。

图4呈现了图示了根据本申请的实施例的确定分类器策略的采样间隔的交换机的业务管理系统的过程的流程图。

图5A呈现了图示了根据本申请的实施例的促进用于与分类器策略相关联的业务仪表的符合性信息的交换机的业务管理系统的过程的流程图。

图5B呈现了图示了根据本申请的实施例的用于确定符合性信息的交换机确定采样接口的业务管理系统的过程的流程图。

图6图示了根据本申请的实施例的支持高效仪表符合性的示例性交换机。

在各图中，相同的附图标记是指相同的图元素。

具体实施方式

以下描述旨在使得本领域技术人员能够制作和使用本发明，并且在特定应用及其要求的上下文中提供。对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在没有背离本发明的精神和范围的情况下，本文中所定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明不限于所示的实施例，而是要符合与权利要求一致的最宽范围。

概述

互联网是在物理和虚拟设备上运行的各种应用的递送介质。这样的应用带来了对业务的日益增长的需求。因此，设备供应商竞相打造能够有效转发不同类别的业务的交换机。为此，交换机可以促进业务监管，以保护网络免受业务溢出或不受管理的突发业务的影响。网络管理员可以管理率限制参数集合，以确保在这些参数内传输业务。对于每个类别的业务，网络管理员可以为仪表(或监管器)配置指示对应限制参数的分类器策略。如果分组符合分类器策略的仪表，则交换机可以转发报文。这样，参数就可以作为业务仪表操作，并且促进对交换机的流控制。

然而，网络管理员可能需要监测带宽使用情况以确定分类器策略正在管理来自交换机的业务的程度。为了帮助网络管理员监测带宽使用情况，交换机可以针对对应分类器策略报告采样时段内的数据传输率。由于率限制参数和采样时段的变化，传统率报告可能不准确，反映业务改变的速度很慢，或可能需要大量计算开销(例如，由于交换机硬件的密集使用)。虽然分类器策略可以为业务管理带来许多期望特征，但是关于报告交换机中仪表符合性的一些问题仍未解决。

本技术的一个实施例提供了一种用于在交换机中促进数据传输的系统。在操作期间，系统可以获取交换机的多个业务监管过滤器的一个或多个配置参数集合。相应业务监管过滤器可以对应于令牌桶。令牌桶中的多个令牌可以指示是否转发与业务监管过滤器相关联的分组。系统可以基于一个或多个配置参数集合来确定针对多个业务监管过滤器的令牌分配频率。然后，系统可以基于选择策略来从令牌分配频率中选择采样间隔，并且基于采样间隔来确定针对多个业务监管过滤器的执行率。

在该实施例的变型中，一个或多个配置参数集合中的相应配置参数集合包括信息率和令牌桶的突发大小。

在该实施例的变型中，执行率可以包括多个业务监管过滤器的符合率。然后，系统可以通过从交换机的转发硬件获取多个业务数据点，并且通过基于多个业务数据点之间的差异和采样间隔来计算符合率，来确定符合率。

在其他变型中，系统可以向转发硬件发出查询并且获取业务数据点作为对查询的响应。

在其他变型中，系统可以获取针对符合率的请求。可以在请求的时间获取第一业务数据点。可以在采样间隔处获取第二业务数据点。

在其他变型中，多个业务数据点的数目可以为两个。

在其他变型中，相应业务数据点是与多个业务监管过滤器相关联的接口的累积数据单元计数。

在该实施例的变型中，选择策略可以包括基于以下各项中的一项或多项的选择：最大令牌分配频率、最小令牌分配频率、令牌分配频率的均值、令牌分配频率的中值、以及令牌分配频率的加权平均值。

在该实施例的变型中，系统可以配置有多个分类器策略。更进一步地，采样间隔可以与第一分类器策略相关联。然后，系统可以从第二分类器策略的一个或多个业务监管过滤器的令牌分配频率中选择第二采样间隔。

在该实施例的变型中，如果采样间隔小于低水印，则系统可以将低水印记为采样间隔。另一方面，如果采样间隔大于高水印，则系统可以将高水印记为采样间隔。

在该实施例的变型中，多个业务监管过滤器可以包括与多个令牌桶相关联的分层串行业务策略过滤器。用于确定采样间隔的分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔可以对应于与多个令牌桶相关联的时间间隔的总和。

在该实施例的变型中，多个业务监管过滤器可以包括与多个令牌桶相关联的分层并行业务策略过滤器。然后，用于确定采样间隔的分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔可以对应于与多个令牌桶相关联的最大时间间隔。

本文中所描述的实施例通过以下各项解决确定交换机的分类器策略的符合性的问题：(i)基于与相应分类器策略相关联的率限制参数来确定对应时间间隔；以及(ii)基于从时间间隔导出的采样间隔来确定执行率。执行率的示例可以包括但不限于符合率、超出率和违背率。例如，符合率可以指示率限制参数计量来自交换机的业务的程度。通过基于采样间隔来确定执行率，交换机可以有效地将执行率提供给管理员。

交换机的业务管理系统可以使用多个分类器策略来管理业务流。分类器策略可以促进一个或多个业务仪表(或业务监管器)，该一个或多个业务仪表可以基于令牌桶(或桶)来管理业务流的最大率。基于令牌桶，系统可以确定与仪表相关联的业务是否符合所定义的带宽限制和突发性限制(业务变化的测量)。系统可以基于数据单元(例如，预先确定的数目的字节或分组)来测量业务。系统可以定期向令牌桶分配令牌。系统分配令牌的率可以指示仪表的平均数据率。而且，令牌桶的深度或大小(即，令牌桶可以容纳的令牌数目)可以指示业务的突发性。

令牌桶可以与三个参数相关联：均值率或信息率、突发大小、以及时间间隔。信息率可以确定为(突发大小/时间间隔)并且指示平均每单位时间可以转发多少数据(例如，平均数据率)。突发大小可以指示每个突发的数据单元数目，诸如位或字节数目(例如，每单位时间可以发送的业务量)。时间间隔可以指示每个突发的持续时间或时间量程。系统可以基于令牌生成率来分配令牌。通常，系统可以为每个时间间隔分配令牌的突发大小数目。如果令牌在桶已满时到达，则系统可以丢弃该令牌。

当n个单位(诸如字节)的分组到达时，如果桶中至少存在n个令牌，则系统可以从桶中移除n个令牌并且转发该分组。另一方面，如果桶中可用的令牌少于n个，系统可能会认为该分组不符合，并且将该分组存储在缓冲器中(或丢弃该分组)。对于不符合的分组，系统不会从桶中移除任何令牌。通过现有技术，如果管理员向交换机发出用于检查分类器策略的符合性的请求，则系统可以查询底层交换机硬件(例如，专用集成电路(ASIC))。作为响应，交换机硬件可以报告一个或多个类别中的累积数据单元计数(例如，字节或分组计数)。字节计数可以指示与分类器策略相关联的所传输的字节的数目。类别可以包括低于信息率的符合数据单元计数、超过信息率但低于峰值率的数据单元计数、以及超过峰值率的数据单元计数。然而，累积数据单元计数可能无法提供有关分类器策略的符合性的有意义的见解。

基于对不同网络配置中的业务信息的经验分析，系统可以使用用于突发大小的规则集合。规则中的一个规则可以指示应允许业务突发使用完全线路率的时间量不应低于五毫秒(ms)。另一规则可以指示业务突发的大小限制不应低于最大传输单元(MTU)的十倍。例如，如果定义了以太网的分类器策略，则MTU可以是1500字节。由于令牌桶可能允许针对如此小的MTU进行5毫秒的完全线路率访问，所以长时段内的采样可能并非必要并且计算量很大。

另一方面，如果针对传输控制协议(TCP)定义了分类器策略，则MTU可以是64千字节。因此，突发业务的大小限制可能很大。因此，令牌桶可能允许突发最多花费几秒钟。为了准确表示允许如此大突发的令牌桶的符合性，系统可能需要在长时段内进行采样。结果，不同的场景可能需要符合率以适应不同的采样间隔。依据令牌桶的突发大小，系统可能需要报告短时段或长时段内的符合率。因此，以低计算开销准确报告符合率可能具有挑战性。

为了解决该问题，系统可以基于在采样间隔处从交换机硬件获取的累积数据单元计数来计算并报告当前业务率。累积数据单元计数可以指示自初始传输以来从接口传输的字节的数目。通常，管理员为与分类器策略的仪表相关联的相应令牌桶配置信息率和突发大小。该系统可以通过基于用户配置来确定采样间隔(例如，时间差异)来促进自适应仪表执行率采样方法。系统可以基于采样间隔来从交换机硬件中采样累积数据单元计数。例如，连续累积数据单元计数可以通过采样间隔在时间上分开。因此，所得执行率可以准确反映当前时刻，其中响应时间快而计算开销低。这样，系统可以提供可以向管理员指示相关且有意义的业务率测量的执行率。

在操作期间，当管理员为与分类器策略的仪表相关联的相应令牌桶配置信息率和突发大小时，系统可以基于所配置的参数来确定令牌桶的时间间隔。时间间隔可以指示业务突发的持续时间。这样，系统就可以在配置时间确定交换机的相应令牌桶的时间间隔。结果，当业务开始到达时，交换机可以很容易地使用令牌桶进行计量。在一些实施例中，系统可以将时间间隔确定为(突发大小/信息率)并且将该时间间隔用作采样间隔。由于采样间隔基于令牌桶的配置来确定，所以基于采样间隔的采样可以适应短业务突发或长业务突发。

例如，如果管理员配置短突发(例如，可能在短时段内达到尖峰的业务)，则对应采样间隔也可以很短。然后，系统可以通过使用采样间隔来计算诸如符合率之类的执行率，并且以较短的等待时间报告回符合率。另一方面，如果管理员配置了长突发(例如，可能持续长时段的业务突发)，则对应采样间隔可以容纳最大的突发大小。然后，系统可以通过使用采样间隔来计算符合率，并且报告回符合率，而不会产生长等待时间。为了确保采样间隔保持在合理限制内(例如，基于经验数据)，系统可以为采样接口维持低水印(例如，持续时间为3毫秒)和高水印(例如，持续时间为5秒)。如果计算值低于低水印或高于高水印，系统可以分别选择低水印值或高水印值作为采样间隔。

为了减少交换机的计算资源和硬件资源的开销，系统可以查询由采样间隔分开的预先确定的次数的累积数据单元计数。可以向底层交换机硬件发出查询，后者继而可以在查询时间以累积数据单元计数做出响应。在一些实施例中，系统可以发出查询两次。当管理员请求符合率时，系统可以发出初始查询。然后，系统可以在采样间隔之后发出第二查询。基于从两次查询中获取的两个累积数据单元计数，系统可以确定符合率为(Δ字节/采样间隔)。Δ字节可以指示累积字节之间的差异。由于发出查询两次，交换机的计算资源和硬件资源的开销可以很低。更进一步地，当管理员没有监测符合率时，系统不会使用硬件资源。

为了最大限度地减少资源利用和等待时间，系统可以促进跨分类器策略的多个仪表或监管器的并行化。如果为分类器策略配置了多个仪表，则系统可以获取所有令牌桶的时间间隔，并且基于选择策略来选择代表性时间间隔。选择策略可以指示基于以下各项中的一项或多项的选择：最大时间间隔值、最小时间间隔值、均值时间间隔值、中值时间间隔值、以及时间间隔值的加权平均值。例如，如果系统选择了最大时间间隔，则系统可以基于最大时间间隔作为分类器策略中的仪表组的采样间隔来计算符合率。如果交换机配备有多个线卡或堆叠构件，则基于选择策略来选择所有线卡或堆叠构件的采样间隔，从而实现交换机中的并行化。

在本公开中，术语“交换机”在一般意义上使用，并且它可以是指在任何网络层中操作的任何独立或结构交换机。“交换机”不应被解释为将本发明的实施例限制于层2网络。可以将业务转发到外部设备或其他交换机的任何设备都可以称为“交换机”。可以将业务转发到终端设备的任何物理或虚拟设备(例如，在计算设备上操作的虚拟机或交换机)都可以称为“交换机”。“交换机”的示例包括但不限于层2交换机、层3路由器、路由交换机、Gen-Z网络的部件、或包括多个相似或异类的较小物理和/或虚拟交换机的结构交换机。

术语“分组”是指可以跨越网络一起传输的位组。“分组”不应被解释为将本发明的实施例限制于层3网络。“分组”可以由称为位组的其他术语取代，诸如“消息”、“帧”、“信元”、“数据报”或“事务”。更进一步地，术语“端口”可以是指可以接收或传输数据的端口。“端口”还可以是指可以促进该端口的操作的硬件、软件和/或固件逻辑。

网络架构

图1A图示了根据本申请的实施例的促进交换机中的高效仪表符合性的示例性网络。网络100包括交换机102、104和106。网络100还可以包括耦合到交换机104的访问设备108。访问设备108可以允许用户120(例如，网络管理员)配置交换机104。在一些实施例中，网络100是Gen-Z网络，并且网络100的相应交换机(诸如交换机104)是Gen-Z部件。在这种场景下，网络100中的交换机之间的通信基于存储器语义通信。经由网络100转发的相应分组可以被称为事务，并且对应数据单元可以为微片。在一些其他实施例中，网络100可以是以太网、InfiniBand、或其他网络，并且可以使用对应通信协议，诸如互联网协议(IP)、以太网光纤通道(FCoE)或其他协议。

交换机104的业务管理系统140可以使用多个分类器策略来管理业务流。分类器策略可以促进可以基于令牌桶114来管理业务流的最大率的业务仪表110(或业务监管器)。基于令牌桶114，系统140可以确定由仪表110管理的业务是否符合令牌桶114所定义的带宽和突发性的限制。系统140可以基于数据单元来测量业务。系统140可以周期性地向令牌桶114分配令牌。令牌率116可以是系统140向令牌桶114分配令牌的率并且指示仪表110的平均数据率。而且，令牌桶114的深度或大小可以指示业务的突发性。用户120可以配置令牌桶114的信息率126和突发大小126。

时间间隔122可以与令牌桶114相关联，使得信息率126＝(突发大小124/时间间隔122)。时间间隔122可以指示每个突发的持续时间或时间量程。通常，系统140可以为每个时间间隔122(即，持续时间)分配突发大小124(即，令牌的数目)的令牌。如果令牌在令牌桶114已满时到达，则系统140可以丢弃该令牌。当n个数据单元的分组132到达交换机104时，如果令牌桶114中存在至少n个令牌，则系统140可以从令牌桶114中移除n个令牌并且转发分组132。另一方面，如果令牌桶114中可用的令牌少于n个，则系统140可以将分组132视为不符合分组并且将分组132存储在缓冲器中(或丢弃该分组)。如果分组132为不符合分组，系统132可能不会从令牌桶114中移除任何令牌。

为了监测带宽使用并且确定业务符合业务仪表110的程度，用户120可以从访问设备108向交换机104发出请求172以检查业务仪表110的执行率。执行率的示例可以包括但不限于与仪表110相关联的符合率、超出率和违背率。然而，由于率限制参数和采样时间段的广泛变化，传统率报告可能不准确，反映业务改变的速度慢，或由于来自交换机硬件的不断采样而具有显著开销。为了解决这个问题，系统140可以基于率限制参数来确定时间间隔122，诸如与业务仪表110相关联的突发大小124和信息率126。在一些实施例中，时间间隔122可以计算为(突发大小124/信息率126)。然后，系统140可以基于从时间间隔122导出的采样间隔130来确定执行率，诸如符合率174。通过基于采样间隔来确定符合率174，交换机104可以有效地向用户120提供符合率174。使用采样间隔，交换机104还可以确定超出率或违背率。

由于时间间隔122指示业务突发的持续时间并且基于令牌桶114的配置来确定，所以时间间隔122可以是代表性时间间隔，基于该代表性时间间隔，可以确定符合率174。因而，系统140可以使用时间间隔122作为用于确定符合率174的采样间隔130。基于采样间隔130而确定的符合率174可以适应业务的短突发或长突发。例如，如果用户120配置了短突发的令牌桶114，其中突发大小124和/或信息率126的值可以很小，则时间间隔122也可以很短。然后，系统140可以通过使用时间间隔122作为采样间隔130来计算符合率并且以低等待时间报告回符合率174。

另一方面，如果用户120配置了长突发，其中突发大小124和/或信息率126的值可以很大，则采样间隔130可以适应最大的突发大小。然而，由于采样间隔130对应于时间间隔122，所以系统140可以计算并报告回符合率174，而不会产生长等待时间。为了确保采样间隔130保持在合理极限内，系统140可以为采样接口维持低水印(例如，持续时间为3毫秒)和高水印(例如，持续时间为5秒)。如果时间间隔122低于低水印或高于高水印，则系统140可以分别选择低水印值或高水印值作为采样间隔130。

图1B图示了根据本申请的实施例的促进交换机中的高效仪表符合性的示例性交换机结构。交换机104可以配备有处理器142(例如，交换机104的中央处理单元)和交换机硬件144(例如，促进分组转发的ASIC芯片集合)。交换机104可以维护用于不同类别的业务的不同的业务仪表。例如，如果为使用TCP的传输层业务定义了分类器策略，则系统140可以维护用于可能使用TCP的不同类型的业务(例如，语音、视频和网络业务)的业务仪表110、150和160的集合。业务仪表110、150和160可以分别维护令牌生成器112、152和162，它们可以分别生成用于令牌桶114、154和164的令牌。

通过现有技术，如果用户120向交换机104发出请求以检查业务仪表110、150和160的符合性，则系统140可以查询底层交换机硬件144。作为响应，交换机硬件144可以报告累积数据单元计数。然而，累积数据单元计数可能无法提供有关业务符合性的有意义的见解。例如，如果符合率被计算为基于总数据单元计数和业务仪表110的总经过时间的平均率，则平均率不会反映网络100中的业务波动。另一方面，业务仪表110的符合率可以被确定为短时段(例如，微秒)内的当前(或最近)业务率。然而，短时段内的业务率可能会从完全线路率变化为几乎为零。因此，当前率可能无法反映网络100中业务的突发性。

为了结合长期平均率和短期突发大小，一些途经可以依赖于来自交换机硬件144的频繁采样并且计算采样数据单元计数的加权(或衰减)平均值。然而，这种方案需要经由处理器142进行周期性采样，这可能导致交换机硬件144上的显著开销和处理器142的高利用。因此，依据令牌桶的突发大小(例如，令牌桶114的突发大小124)，系统140可能需要报告短时段或长时段内的符合率。可替代地，系统140可能需要(例如，使用中断)经由处理器142频繁查询交换机硬件144并且导致处理器142和交换机硬件144上的显著开销。因此，以低计算开销准确报告符合率174具有挑战性。

为了解决这个问题，系统140可以基于累积数据单元计数来计算和报告当前业务率，该累积数据单元计数基于采样间隔174来从交换机硬件144获取。累积字节计数可以指示基于业务仪表110、150和160而计量的字节的数目。当用户120为令牌桶114配置信息率126和突发大小124时，系统140可以为令牌桶114确定时间间隔122。系统140可以将时间间隔122确定为(突发大小124/信息率126)。以相同方式，系统140可以分别为令牌桶154和164确定时间间隔158和168。然后，令牌生成器112、152和162可以分别为时间间隔122、158和168生成突发大小124、156和166的令牌。由于系统140可以在配置时间确定时间间隔122、158和168，所以无论何时对应类别的业务可能到达交换机104，交换机104都可以开始转发业务。

假设交换机104接收属于由业务仪表110计量的业务类别的分组134。然后，系统140可以确定令牌桶114中是否存在足够数目的令牌。如果令牌桶114中的可用令牌134对于分组而言足够，则系统140可以从令牌桶114中移除令牌并且转发分组134。交换机104还可以接收属于由业务仪表150计量的业务类别的分组136。然后，系统140可以确定令牌桶154中是否存在足够数目的令牌。如果令牌桶114中的可用数目的令牌对于分组136而言不足够，则系统140可以认为分组136为不符合分组。然后，系统140可以缓冲或丢弃分组136而无需从令牌桶154中移除令牌。

对于令牌桶114，时间间隔122可以指示大小最大对应于突发大小124的业务突发的持续时间。同样，对于令牌桶154和164，时间间隔158和168可以指示大小分别最大对应于突发大小156和166的业务突发的持续时间。系统140可以通过基于时间间隔122、158和168来确定采样间隔来促进自适应仪表符合率采样方法。系统140可以基于采样间隔来对来自交换机硬件144的累积数据单元计数进行采样。例如，从交换机硬件144获取的连续累积数据单元计数可以在时间上由采样间隔分开。因此，系统140所报告的符合率174可以以快速响应时间和低计算开销准确反映当前时刻。这样，系统140可以向用户120提供可以指示相关且有意义的业务率测量的符合率。

为了减少处理器142和交换机104的交换机硬件144上的处理开销，系统140可以查询预先确定的次数的由采样间隔分隔的累积数据单元计数。图2A图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的分类器策略相关联的业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。在确定时间间隔122、158和168之后，系统140可以基于选择策略来选择时间间隔作为采样间隔210。选择策略可以指示基于以下各项中的一项或多项的选择：最大时间间隔值、最小时间间隔值、均值时间间隔值、中值时间间隔值、以及时间间隔值的加权平均值。在一些实施例中，系统140可以选择最大时间间隔值作为采样间隔210。如果时间间隔158在时间间隔122、158和168中具有最大值，则系统140可以选择时间间隔158作为采样间隔210。

在操作期间，用户120可以向交换机104发送请求202以获取分类器策略的执行率。通常，用户120可以在业务仪表110、150和160保持运行一时段之后发出这种请求。用户120可以使用访问设备108的用户接口200来发出请求202。接口200的示例可以包括但不限于文本接口(例如，命令行接口或CLI)、图形用户接口(GUI)、虚拟或增强现实接口、基于话音命令的接口、以及基于手势的接口。在接收到请求202时，系统140可以发出查询来切换硬件144以获取预先确定的次数的累积数据单元计数。在一些实施例中，发出查询的预先确定的次数是两次。

当交换机104接收到请求202时，系统140可以发出初始查询204。然后，交换机硬件144可以使用累积数据单元计数212响应。系统140可以在采样间隔210的时段之后发出第二查询206。然后，交换机硬件144可以使用累积数据单元计数214响应。这样，系统140可以分别从两个查询204和206获取累积数据单元计数212和214。系统140可以将执行率222确定为(Δ字节/采样间隔210)。执行率222可以包括以下各项中的一项或多项：符合率、超出率、以及违背率。Δ字节可以指示由(累积数据单元计数214-累积数据单元计数212)所确定的差异。由于系统140可以发出两个查询204和206，所以处理器142和交换机硬件144上的开销可以很低。更进一步地，当用户120没有监测符合率时，系统140不会使用处理器142和交换机硬件144来确定符合率。使用采样间隔210，系统140还可以确定超出率或违背率(即，其他类型的执行率)。

图2B图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的不同分类器策略相关联的业务仪表的符合性的时间间隔的示例性选择。为了最小化资源利用和等待时间，系统140可以促进跨越分类器策略的多个仪表或监管器的并行化。用户120可以配置交换机104的多个分类器策略252和254。例如，可以分别为TCP和UDP定义分类器策略252和254。假设业务仪表110、150和160由分类器策略252定义。另一方面，业务仪表230由分类器策略254定义。基于对应率限制参数，系统140可以为分类器策略252确定时间间隔122、158和168、以及为分类器策略254确定时间间隔232。

由于多个业务仪表110、150和160被配置为用于分类器策略252，所以系统140可以基于选择策略来选择代表性时间间隔158作为采样间隔210，如结合图2A所描述的。另一方面，由于分类器策略254包括业务仪表230，所以系统140可以选择时间间隔232作为采样间隔220。更进一步地，如果交换机104配备有多个线卡或堆叠构件，则基于选择策略来为所有线卡或堆叠构件选择采样间隔，从而在交换机104中实现并行化。系统140可以确定分类器策略252和254中的每个分类器策略的单独符合率。为了确定每个符合率，系统140可以将两个查询发出到交换机硬件144。然而，为了减少开销，系统140可以在接收到请求202时使用相同初始查询204。然后，交换机硬件144可以使用累积数据单元计数212响应。

假设时间间隔232小于时间间隔158。因此，采样间隔220可以小于采样间隔210。在用于确定符合率的采样间隔220的时段之后，系统140可以在分类器策略254的采样间隔220的时段之后发出后续查询208。然后，交换机硬件144可以使用累积数据单元计数216响应。系统140可以基于累积数据单元计数216和212之间的差异以及采样间隔220来确定执行率224。执行率224可以包括以下各项中的一项或多项：符合率、超出率、以及违背率。系统140可以(例如，经由接口200)向用户120提供执行率224。随后，系统140可以在用于确定符合率的采样间隔210的时段之后发出分类器策略254的后续查询206。然后，系统140可以基于累积数据单元计数214和212之间的差异以及采样间隔210来确定执行率222。这样，系统140可以使用累积字节计数212来确定执行率222和224两者。由于系统140可以发出查询204、206和208，所以处理器142和交换机硬件144上的开销可以保持很低。

图2C图示了根据本申请的实施例的交换机中不同分类器策略中的业务仪表的示例性配置。用户120可以基于接口200来配置分类器策略252和254。在该示例中，分类器策略252可以包括业务仪表(或业务监管过滤器)110、150和160；并且分类器策略254可以包括业务仪表230。每个业务仪表可以实现为交换机104中的令牌桶。换言之，系统140可以为所有四个业务仪表分配相应令牌桶，而不考虑它们与分类器策略的关联或它们是否与其他业务仪表一起使用。

然后，系统140可以为每个令牌桶确定时间间隔。系统140可以比较针对令牌桶计算的时间间隔并且选择分类器策略内的最大时间间隔以确定符合率。由于时间间隔可以被确定为突发大小/信息率，所以系统140可以确定业务仪表150(例如，配置有突发大小1000和信息率10Kbps)在分类器策略252中可以具有最大时间间隔。因此，系统140可以基于分类器策略252中的业务仪表150的时间间隔158来确定执行率222。另一方面，分类器策略254可以仅具有一个业务仪表230(例如，配置有突发大小1000和信息率1000Kbps)，系统140可以将业务仪表230的时间间隔232视为分类器策略252中的最大时间间隔。因此，系统140可以基于分类器策略252中的业务仪表230的时间间隔232来确定执行率224。

图3A图示了根据本申请的实施例的用于确定与交换机中的分层串行业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。交换机104可以包括分级串行业务仪表300，该分级串行业务仪表300可包括分别与突发大小312、314和316相关联的多个串行令牌桶302、304和306(例如，n个串行令牌桶，诸如漏桶)。本文中，突发大小312可以是承诺突发大小，并且突发大小314和316可以是超额突发大小。令牌生成器318可以基于信息率318来为令牌桶302生成令牌。来自令牌桶302的超额令牌被分配给令牌桶304。超额令牌的分配传播到后续令牌桶，诸如令牌桶306。通常，用户可以配置突发大小312、314和316，以及信息率318。

系统140可以分别为令牌桶302、304和306确定时间间隔322、324和326，如结合图1B所描述的。例如，令牌桶302的时间间隔322可以计算为(突发大小312/信息率318)。同样，时间间隔324和326可以分别计算为(突发大小314/信息率318)和(突发大小316/信息率318)。然后，系统140可以确定仪表时间间隔320，该仪表时间间隔320可以是用于为仪表300确定采样间隔的代表性时间间隔。时间间隔320可以计算为与仪表300相关联的n个时间间隔的总和。在该示例中，时间间隔320可以计算为时间间隔322、324和326的总和。随后，系统140可以使用时间间隔320来确定仪表300的执行率，诸如符合率、超过率和/或违背率。

图3B图示了根据本申请的实施例的用于确定与交换机中的分层并行业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。交换机104可以包括分层并行业务仪表330，该分层并行业务仪表330可以包括多个并行令牌桶332、334和336(例如，m个并行令牌桶)，这些并行令牌桶332、334和336分别与突发大小342、344和346相关联。由于并行性，所以令牌桶332、334和336可以分别与信息率352、354和356相关联。本文中，突发大小342和信息率352可以分别是承诺突发大小和承诺信息率。突发大小344和346可以是峰值突发大小，并且信息率354和356可以是峰值信息率。令牌生成器338可以基于令牌桶332、334和336的对应突发大小和信息率来将令牌分配给这些令牌桶。通常，用户可以配置突发大小和信息率。

系统140可以分别为令牌桶332、334和336确定时间间隔362、364和366，如结合图1B所描述的。例如，令牌桶332的时间间隔362可以计算为(突发大小342/信息率352)。同样，时间间隔364和366可以分别计算为(突发大小344/信息率354)和(突发大小346/信息率356)。然后，系统140可以确定仪表时间间隔360，该仪表时间间隔360可以是用于为仪表330确定采样间隔的代表性时间间隔。时间间隔360可以计算为与仪表330相关联的m个时间间隔中的最大时间间隔。在该示例中，时间间隔360可以计算为时间间隔362、364和366中的最大时间间隔。随后，系统140可以使用时间间隔360来确定仪表330的执行率，诸如符合率、超过率和/或违背率。

图3C图示了根据本申请的实施例的用于确定和与交换机中的分类器策略相关联的异构业务仪表的符合性的采样间隔的示例性选择。在该示例中，用户120可以配置交换机104的异构分类器策略310。分类器策略310可以包括分层串行业务仪表300和分层并行业务仪表330。另外，分类器策略310还可以包括非分层业务仪表390。假设系统140已经确定了业务仪表390的时间间隔392。基于时间间隔320、360和392，系统140可以基于选择策略来选择时间间隔作为用于分类器策略310的采样间隔370。

选择策略可以指示基于以下各项中的一项或多项的选择：最大时间间隔值、最小时间间隔值、均值时间间隔值、中值时间间隔值、以及时间间隔值的加权平均值。在一些实施例中，系统140可以选择最大时间间隔值作为采样间隔370。如果时间间隔320具有时间间隔320、360和392中的最大时间间隔，则系统140可以选择时间间隔320作为采样间隔370。在接收对用于分类器策略310的执行率的请求382时，系统140可以基于采样间隔370来从交换机144获取累积数据单元计数。然后，系统140可以计算执行率384并且将其发送到访问设备108。执行率384可以包括以下各项中的一项或多项：符合率、超出率、以及违背率。应当指出，累积数据单元计数可以包括与分类器策略310中的相应业务仪表的相应令牌桶相关联的数据单元计数。

操作

图4呈现了图示了根据本申请的实施例的确定分类器策略的采样间隔的交换机的业务管理系统的过程的流程图。在操作期间，系统可以获取分类器策略的业务仪表的突发大小和信息率(操作402)并且基于突发大小和信息率来确定时间间隔(操作404)。系统还可以基于时间间隔、突发大小和信息率来确定令牌率(操作406)。例如，令牌率可以指示突发大小数目的令牌每个时间间隔的令牌生成率。然后，系统可以基于时间间隔、突发大小和信息率来配置与业务仪表相关联的令牌桶(操作408)。系统可以检查是否配置了分类器策略(即，配置完成)(操作410)。如果未配置分类器策略，则系统可以继续获取分类器策略的业务仪表的突发大小和信息率(操作402)。

图5A呈现了图示了根据本申请的实施例的促进用于与分类器策略相关联的业务仪表的符合性信息的交换机的业务管理系统的过程的流程图。在操作期间，系统可以接收对符合率的请求(操作502)并且为相应分类器策略确定采样间隔(操作504)。然后，系统可以向交换机硬件发出初始查询以获取初始累积数据单元计数(操作506)。系统可以基于采样间隔(例如，基于升序)来选择分类器策略(操作508)。然后，系统可以在与分类器策略相关联的采样间隔之后向交换机硬件发出后续查询以获取后续累积数据单元计数(操作510)。应当指出，系统还可以使用采样间隔来确定其他类型的执行率，诸如违背率或超出率。

然后，系统可以基于对应累积数据单元计数和采样间隔来确定分类器策略的符合率(操作512)。随后，系统可以确定是否为所有分类器策略都确定了符合率(操作514)。如果没有为所有分类器策略都确定了符合率，则系统可以继续选择下一分类器策略(操作508)。另一方面，如果为所有分类器策略都确定了符合率，则系统可以提供指示相应分类器策略的符合率的响应(操作516)。

图5B呈现了图示了根据本申请的实施例的用于确定符合性信息的交换机确定采样接口的业务管理系统的过程的流程图。在操作期间，系统可以选择分类器策略(操作552)并且选择与分类器策略中的业务仪表相关联的最大时间间隔(操作554)。然后，系统可以确定所选择的时间间隔是否大于高水印(操作556)。如果所选择的时间间隔不大于高水印(操作556)，则系统还可以确定所选择的时间间隔是否小于低水印(操作558)。如果所选择的时间间隔不小于低水印(操作556)，则系统可以将所选择的时间间隔记为分类器策略的采样间隔(操作560)。

另一方面，如果所选择的时间间隔大于高水印，则系统可以将高水印记为分类器策略的采样间隔(操作564)。同样，如果所选择的时间间隔小于低水印，则系统可以将低水印记为分类器策略的采样间隔(操作566)。在表示分类器策略的采样间隔后(操作560、564或566)，系统可以确定是否为所有分类器策略都确定了采样间隔(操作562)。如果没有为所有分类器策略都确定了采样间隔，则系统可以继续选择下一分类器策略(操作552)。

示例性交换机系统

图6图示了根据本申请的实施例的支持高效仪表符合性的示例性交换机。在该示例中，交换机600包括多个通信端口602、分组处理器610、流控制逻辑块630、符合逻辑块640和存储设备650。交换机600还可以包括交换机硬件660(例如，交换机600的处理硬件，诸如其ASIC芯片)，该交换机硬件660包括信息，交换机600基于该信息处理分组(例如，确定分组的输出端口)。分组处理器610从所接收的分组中提取并处理报头信息。分组处理器610可以在分组的报头中标识与交换机600相关联的交换机标识符(例如，媒体访问控制(MAC)地址和/或IP地址)。

通信端口602可以包括用于与其他交换机和/或用户设备通信的交换机间通信信道。通信通道可以经由常规通信端口并且基于任何开放或专有格式来实现。通信端口602可以包括能够接收封装在以太网报头中的帧的一个或多个以太网端口。通信端口602还可以包括能够接收IP分组的一个或多个IP端口。IP端口能够接收IP分组，并且可以配置有IP地址。分组处理器610可以处理以太网帧和/或IP分组。通信端口602的相应端口可以用作入口端口和/或出口端口。

交换机600可以维护(例如，存储设备650中的)数据库652。数据库652可以是关系数据库并且可以在一个或多个DBMS实例上运行。数据库652可以维护与数据库652中的相应分类器策略相关联的信息。流控制逻辑块630和符合逻辑块640可以促进系统140的操作。

流控制逻辑块630可以包括间隔逻辑块632、令牌逻辑块634和控制逻辑块636。间隔逻辑块632可以确定相应分类器策略的业务仪表的相应时间间隔。间隔逻辑块632还可以确定相应分类器策略的采样间隔。令牌逻辑块634可以基于时间间隔和所配置的业务仪表的参数来生成对应业务仪表的相应令牌桶的令牌。控制逻辑块636可以基于对应令牌桶中的可用令牌的数目来确定是否转发分组。

符合逻辑块640可以包括查询逻辑块642、采样逻辑块644和通知逻辑块646。查询逻辑块642可以向交换机硬件660查询业务信息，诸如分类器策略的累积数据单元计数。采样逻辑块644可以确定相应分类器策略的采样间隔。采样逻辑块644还可以基于采样间隔来确定切换硬件660的查询之间的时间差异。计算逻辑块646可以基于采样间隔和基于查询而获取的累积数据单元计数来确定符合率。计算逻辑块646还可以向管理员提供符合率。

在该具体实施方式中描述的数据结构和代码通常存储在计算机可读存储介质上，该计算机可读存储介质可以是可以存储代码和/或数据以供计算机系统使用的任何设备或介质。计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁性存储设备和光学存储设备(诸如磁盘、磁带、CD(紧凑盘)、DVD(数字通用盘或数字视频盘)或能够存储现在已知或以后开发的计算机可读介质的其他介质)。

在具体实施方式中描述的方法和过程可以体现为代码和/或数据，该代码和/或数据可以存储在如上文所描述的计算机可读存储介质中。当计算机系统读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系统执行被体现为数据结构和代码并且存储在计算机可读存储介质中的方法和过程。

本文中所描述的方法和过程可以由硬件模块或装置执行和/或包括在该硬件模块或装置中。这些模块或装置可包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、在特定时间执行特定软件模块或代码段的专用或共享处理器、和/或现在已知或以后开发的其他可编程逻辑设备。当硬件模块或设备被激活时，它们执行包含在其中的方法和过程。

本发明的实施例的前述描述仅用于说明和描述的目的。它们并非旨在穷举或限制本公开。因此，许多修改和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (22)

1.一种在交换机中促进数据传输的方法，所述方法包括：

获取用于所述交换机的多个业务监管过滤器的一个或多个配置参数集合，其中相应业务监管过滤器与令牌桶相对应，并且其中所述令牌桶中的令牌的数量指示是否转发与所述业务监管过滤器相关联的分组；

基于所述一个或多个配置参数集合来确定针对所述多个业务监管过滤器的令牌分配频率；

基于选择策略来从所述令牌分配频率中选择采样间隔；以及

基于所述采样间隔来确定针对所述多个业务监管过滤器的执行率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个配置参数集合中的相应配置参数集合包括信息率和令牌桶的突发大小。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述执行率包括针对所述多个业务监管过滤器的符合率，并且其中确定所述符合率还包括：

从所述交换机的转发硬件中获取多个业务数据点；以及

基于所述多个业务数据点之间的差异和所述采样间隔来计算所述符合率。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

向所述转发硬件发出查询；以及

获取业务数据点作为对所述查询的响应。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：获取针对所述符合率的请求，其中第一业务数据点在所述请求的时间被获取，并且其中第二业务数据点在所述采样间隔处被获取。

6.根据权利要求3所述的方法，其中相应业务数据点是与所述多个业务监管过滤器相关联的接口的累积数据单元计数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述交换机被配置有多个分类器策略，并且其中所述采样间隔与第一分类器策略相关联；以及

其中所述方法还包括：从第二分类器策略的一个或多个业务监管过滤器的令牌分配频率中选择第二采样间隔。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于确定所述采样间隔小于低水印，将所述低水印记为所述采样间隔；以及

响应于确定所述采样间隔大于高水印，将所述高水印记为所述采样间隔。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择策略包括基于以下一项或多项的选择：最大令牌分配频率、最小令牌分配频率、所述令牌分配频率的均值、所述令牌分配频率的中值、以及所述令牌分配频率的加权平均值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个业务监管过滤器包括与多个令牌桶相关联的分层串行业务策略过滤器，并且其中用于确定所述采样间隔的所述分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔对应于与所述多个令牌桶相关联的时间间隔的总和。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个业务监管过滤器包括与多个令牌桶相关联的分层并行业务策略过滤器，并且其中用于确定所述采样间隔的所述分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔对应于与所述多个令牌桶相关联的最大时间间隔。

12.一种计算机系统，包括：

处理器；

存储指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令当被所述处理器执行时，使所述处理器执行一种用于促进数据传输的方法，所述方法包括：

获取用于所述计算机系统的多个业务监管过滤器的一个或多个配置参数集合，其中相应业务监管过滤器与令牌桶相对应，并且其中所述令牌桶中的令牌的数量指示是否转发与所述业务监管过滤器相关联的分组；

基于所述一个或多个配置参数集合来确定针对所述多个业务监管过滤器的令牌分配频率；

基于选择策略来从所述令牌分配频率中选择采样间隔；以及

基于所述采样间隔来确定针对所述多个业务监管过滤器的执行率。

13.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述一个或多个配置参数集合中的相应配置参数集合包括信息率和令牌桶的突发大小。

14.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述执行率包括针对所述多个业务监管过滤器的符合率，并且其中确定所述符合率还包括：

从所述计算机系统的转发硬件中获取多个业务数据点；以及

基于所述多个业务数据点之间的差异和所述采样间隔来计算所述符合率。

15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中所述方法还包括：

向所述转发硬件发出查询；以及

获取业务数据点作为对所述查询的响应。

16.根据权利要求14所述的计算机系统，其中所述方法还包括：获取针对所述符合率的请求，其中第一业务数据点在所述请求的时间被获取，并且其中第二业务数据点在所述采样间隔处被获取。

17.根据权利要求14所述的计算机系统，其中相应业务数据点是与所述多个业务监管过滤器相关联的接口的累积数据单元计数。

18.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述计算机系统被配置有多个分类器策略，并且其中所述采样间隔与第一分类器策略相关联；以及

其中所述方法还包括：从第二分类器策略的一个或多个业务监管过滤器的令牌分配频率中选择第二采样间隔。

19.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述方法还包括：

响应于确定所述采样间隔小于低水印，将所述低水印记为所述采样间隔；以及

响应于确定所述采样间隔大于高水印，将所述高水印记为所述采样间隔。

20.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述选择策略包括基于以下一项或多项的选择：最大令牌分配频率、最小令牌分配频率、所述令牌分配频率的均值、所述令牌分配频率的中值、以及所述令牌分配频率的加权平均值。

21.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述多个业务监管过滤器包括与多个令牌桶相关联的分层串行业务策略过滤器，并且其中用于确定所述采样间隔的所述分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔对应于与所述多个令牌桶相关联的时间间隔的总和。

22.根据权利要求12所述的计算机系统，其中所述多个业务监管过滤器包括与多个令牌桶相关联的分层并行业务策略过滤器，并且其中用于确定所述采样间隔的所述分层串行业务策略过滤器的代表性时间间隔对应于与所述多个令牌桶相关联的最大时间间隔。

Images