CN115567424A - 网络监控方法及系统、计算机可存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及网络监控方法及系统、计算机可存储介质，涉及网络技术领域。网络监控系统包括：网络监控装置，被配置为：以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，所述端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种；在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到管控系统。根据本公开，可以提高网络拥塞监控的实时性和准确性。
Description
技术领域
本公开涉及网络技术领域，特别涉及网络监控方法及系统、计算机可存储介质。
背景技术
IP(Internet Protocol，网际互连协议)网络流量突发性决定了网络拥塞是IP网络的固有特性。监控网络拥塞，特别是短时拥塞(如微突发)有助于运维人员掌控网络流量特性，为具有时延、抖动、丢包上界等需求的确定性业务提供导航。
相关技术中，以分钟间隔周期性监测IP设备的端口的流量数据并对其进行可视化展示。
发明内容
相关技术中，流量数据无法准确直观地表征端口的拥塞状况，且分钟间隔的监测周期实时性较差。
针对上述技术问题，本公开提出了一种解决方案，可以提高网络拥塞监控的实时性和准确性。
根据本公开的第一方面，提供了一种网络监控系统，包括：网络监控装置，被配置为：以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，所述端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种；在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到管控系统。
在一些实施例中，所述网络监控装置内置于所述IP设备的硬件芯片内。
在一些实施例中，在所述拥塞状态数据包括端口队列的丢包状态的情况下，所述拥塞条件包括队列溢出丢包数量大于丢包数量阈值，在所述拥塞状态数据包括端口队列的队列长度的情况下，所述拥塞条件包括队列长度大于长度阈值。
在一些实施例中，所述端口的拥塞状态数据还包括拥塞位置信息，所述拥塞位置信息包括所述IP设备的标识、端口标识和端口队列标识。
在一些实施例中，网络监控系统，还包括：位于所述IP设备中的主控制器或业务卡的中央处理器，其中，所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述中央处理器；所述中央处理器被配置为接收来自所述网络监控装置的端口的拥塞状态数据，并发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统。
在一些实施例中，所述中央处理器还被配置为以分钟间隔周期性获取并发送所述IP设备的端口的流量数据到所述管控系统。
在一些实施例中，所述中央处理器还被配置为对所述端口的拥塞数据和流量数据分别进行封装，得到封装报文，所述封装报文携带所述端口的拥塞状态数据或所述流量数据的时间戳。
在一些实施例中，网络监控系统，还包括：所述管控系统，被配置为响应于接收来自所述网络监控装置的所述端口的拥塞状态数据的情况下，以图表形式、曲线形式或网络拓扑形式中的至少一种实时可视化展示所述端口的拥塞状态数据和流量数据。
在一些实施例中，所述管控系统还被配置为对实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统的事件进行订阅。
在一些实施例中，所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据发生变化的情况下向所述中央处理器发送所述拥塞状态数据。
在一些实施例中，所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据发生变化的情况下，控制相邻两次实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统的时间间隔大于预设发送间隔。
根据本公开第二方面，提供了一种网络监控方法，包括：以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，所述端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种；在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到管控系统。
根据本公开第三方面，提供了一种网络监控系统，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行上述任一实施例所述的网络监控方法。
根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的网络监控方法。
在上述实施例中，可以提高网络拥塞监控的实时性和准确性。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的框图；
图2是示出根据本公开一些实施例的端口队列的丢包数量的可视化示意图；
图3是示出根据本公开一些实施例的端口队列的队列长度的可视化示意图；
图4是示出根据本公开一些实施例的端口的流量数据的可视化示意图；
图5是示出根据本公开一些实施例的网络拓扑的可视化呈现示意图；
图6是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的示意图；
图7是示出根据本公开另一些实施例的网络监控系统的示意图；
图8是示出根据本公开一些实施例的网络监控方法的流程图；
图9是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的框图；
图10是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的框图。
如图1所示，网络监控系统1包括网络监控装置101。
网络监控装置101被配置为以毫秒间隔周期性监测、采集或获取网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，并在端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送端口的拥塞状态数据到管控系统。端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种。
在上述实施例中，以毫秒间隔周期性监测IP设备的端口队列的丢包情况和队列长度，通过端口队列的丢包情况和队列长度来判断是否满足拥塞条件，并在满足拥塞条件的情况下实施发送这些信息到管控系统。通过这种方式，将分钟级监测周期提升到毫秒级监测周期，并详细监测端口队列的丢包和队列长度情况信息，从而可以提高网络拥塞监控的实时性和准确性，进而提高运维效率。
在一些实施例中，拥塞状态数据可以包括端口队列的丢包状态，也可以包括端口队列的队列长度，还可以包括端口队列的丢包状态和队列长度。
在一些实施例中，如图1所示，网络监控装置内置于IP设备10的硬件芯片内。例如，网络监控系统1可以包括IP设备10。图1中示出了一个IP设备，在实际的网络监控中，也可以是多个IP设备同时进行监控。通过硬件芯片自动感知端口的拥塞状态数据信息，可以大大提高拥塞监测效率，具有良好的实时性。
在一些实施例中，在拥塞状态数据包括端口队列的丢包状态的情况下，拥塞条件包括队列溢出丢包数量大于丢包数量阈值。在拥塞状态数据包括端口队列的队列长度的情况下，拥塞条件包括队列长度大于长度阈值。
在一些实施例中，端口的拥塞状态数据还包括拥塞位置信息。拥塞位置信息包括IP设备的标识、端口标识和端口队列标识。例如，标识为ID(Identity document，身份标识号)。
在一些实施例中，网络监控系统1还包括位于IP设备10中的主控制器或业务卡的中央处理器(central processing unit，CPU)102。这种情况下，网络监控装置101还被配置为在端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送端口的拥塞状态数据到中央处理器102。中央处理器102被配置为接收来自网络监控装置101的端口的拥塞状态数据，并发送端口的拥塞状态数据到管控系统。
在一些实施例中，中央处理器102还被配置为以分钟间隔周期性获取并发送IP设备10的端口的流量数据到管控系统。
在一些实施例中，中央处理器102还被配置为对端口的拥塞数据和流量数据分别进行封装，得到封装报文。封装报文携带端口的拥塞状态数据或流量数据的时间戳。例如，封装报文为telemetry报文。
在一些实施例中，网络监控系统1还包括管控系统12。管控系统，被配置为响应于接收来自网络监控装置的端口的拥塞状态数据的情况下，以图表形式、曲线形式或网络拓扑形式中的至少一种实时可视化展示端口的拥塞状态数据和流量数据。通过可视化展示，可以进一步提高运维效率，便于运维管理。历史数据也可以通过可视化展示。可视化展示可以为确定定业务提供实时导航。
例如，端口队列的丢包数量按照时间顺序以图2所示的图表形式进行可视化呈现。
图2是示出根据本公开一些实施例的端口队列的丢包数量的可视化示意图。
如图2所示，横坐标为时间，纵坐标为丢包数。图2展示了在不同时刻发生丢包情况时的丢包数。
例如，端口队列的队列长度按照时间顺序以图3所示的图表形式进行可视化呈现。
图3是示出根据本公开一些实施例的端口队列的队列长度的可视化示意图。
如图3所示，横坐标为时间，纵坐标为队列长度。图3展示了在不同时刻发生队列越限情况时的队列越限长度。
例如，端口的流量数据按照时间顺序以流量曲线的形式可视化呈现。
图4是示出根据本公开一些实施例的端口的流量数据的可视化示意图。在图4中，流量数据以端口利用率作为指标。
如图4所示，横坐标为时间，纵坐标为端口利用率。图4展示了在各个时刻的端口利用率。
例如，对于某个网络，可以以网络拓扑形式呈现出该网络的全网节点和链路，对监测到的拥塞节点的拥塞端口进行标记。例如，可以使用指定颜色进行标记。网络拓扑形式的可视化呈现也称为网络交通实时地图的可视化呈现。
图5是示出根据本公开一些实施例的网络拓扑的可视化呈现示意图。
如图5所示，在两个客户网络之间存在多个IP设备。这些IP设备包括PE设备和P设备。PE设备例如包括PE1和PE2。P设备例如包括P1、P2、P3和P4。对于虚线表示的网络线路上，P1的端口1发生丢包事件，成为拥塞端口，以五角星进行标记。
在一些实施例中，管控系统12还被配置为对实时发送端口的拥塞状态数据到管控系统12的事件进行订阅。即，可以通过事件订阅的方式控制网络监控装置101及时发送端口的拥塞状态数据到管控系统。
在一些实施例中，网络监控装置101还被配置为在端口的拥塞状态数据发生变化的情况下向中央处理器发送拥塞状态数据。这里的变化指的是在端口在第二时刻的拥塞状态数据相对于在第一时刻的拥塞状态数据发生改变，其中，第二时刻晚于第一时刻且第一时刻与第二时刻为满足拥塞状态数据满足拥塞条件的相邻时刻。
在一些实施例中，网络监控装置101还被配置为在端口的拥塞状态数据发生变化的情况下，控制相邻两次实时发送端口的拥塞状态数据到管控系统12的时间间隔大于预设发送间隔。例如，预设发送间隔可以称为抑制上报间隔。抑制上报间隔可以设置为100毫秒。
为减少端口拥塞信息上报的数据量，采取变化(on-change)上报模式，即当端口丢包和队列长度数据发生变化时上报。对于频繁变化的数据，为减少频繁上报数据量及频次，通过设置一个抑制上报间隔，可以在端口拥塞信息频繁变化时，以设定的间隔时间进行上报，可以大幅减少上报数据量和频次。
在上述实施例中，管控系统对采集的端口流量统计数据以及上报的拥塞数据实时处理，并以图形化界面实时呈现当前及历史端口拥塞事件及拥塞趋势，方便运维人员掌控资源利用情况，为关键业务流实施路径优化提供策略支持。
图6是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的示意图。
如图6所示，管控系统对IP设备进行订阅配置，使得IP设备的硬件芯片在端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时所述端口的拥塞状态数据到管控系统。硬件芯片以毫秒级间隔周期性读取IP设备的端口1至端口N的队列溢出丢包计数器的计数，并在监测到端口丢包的情况下，将所读取的丢包数据发送到位于IP设备中的主控或业务卡的中央处理器。丢包数据包括IP设备ID、端口ID和端口队列ID等拥塞位置信息。
中央处理器对丢包数据进行telemetry报文封装，并携带丢包发生的时间戳信息，上报管控系统。
在一些实施例中，中央处理器以分钟间隔周期性读取端口1至端口N的流量计数器数据，并对其进行telemetry报文封装后，将telemetry报文发送到管控系统。
图7是示出根据本公开另一些实施例的网络监控系统的示意图。
如图7所示，管控系统对IP设备进行订阅配置，使得IP设备的硬件芯片在端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时所述端口的拥塞状态数据到管控系统。硬件芯片以毫秒级间隔周期性读取IP设备的端口1至端口N的队列长度数据，并在监测到端口队列的队列长度超过预设拥塞阈值的情况下，将所读取的队列数据发送到位于IP设备中的主控或业务卡的中央处理器。队列数据包括队列长度(也称为队列越限长度)、IP设备ID、端口ID和端口队列ID等拥塞位置信息。
中央处理器对队列数据进行telemetry报文封装，并携带队列越限发生的时间戳信息，上报管控系统。
在一些实施例中，中央处理器以分钟间隔周期性读取端口1至端口N的流量计数器数据，并对其进行telemetry报文封装后，将telemetry报文发送到管控系统。
图8是示出根据本公开一些实施例的网络监控方法的流程图。
如图8所示，网络监控方法包括步骤S810～步骤S820。
在步骤S810中，以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据。端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种。丢包情况例如为丢包数。
在步骤S820中，在端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送端口的拥塞状态数据到管控系统。上述步骤的具体实现的其他实施例可以参考前述网络监控系统的相关描述，此处不再赘述。
图9是示出根据本公开一些实施例的网络监控系统的框图。
如图9所示，网络监控系统9包括存储器91；以及耦接至该存储器91的处理器92。存储器91用于存储执行网络监控方法对应实施例的指令。处理器92被配置为基于存储在存储器91中的指令，执行本公开中任意一些实施例中的网络监控方法。
图10是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。
如图10所示，计算机系统100可以通用计算设备的形式表现。计算机系统100包括存储器1010、处理器1020和连接不同系统组件的总线1000。
存储器1010例如可以包括系统存储器、非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。系统存储器可以包括易失性存储介质，例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行网络监控方法中的至少一种的对应实施例的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。
处理器1020可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地，诸如判断模块和确定模块的每个模块，可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现，也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。
总线1000可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如，总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线。
计算机系统100还可以包括输入输出接口1030、网络接口1040、存储接口1050等。这些接口1030、1040、1050以及存储器1010和处理器1020之间可以通过总线1000连接。输入输出接口1030可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口1040为各种联网设备提供连接接口。存储接口1050为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。
这里，参照根据本公开实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及各框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程装置的处理器，以产生一个机器，使得通过处理器执行指令产生实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的装置。
这些计算机可读程序指令也可存储在计算机可读存储器中，这些指令使得计算机以特定方式工作，从而产生一个制造品，包括实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的指令。
本公开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。
通过上述实施例中的网络监控方法及系统、计算机可存储介质，可以提高网络拥塞监控的实时性和准确性。
至此，已经详细描述了根据本公开的网络监控方法及系统、计算机可存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
Claims (14)
1.一种网络监控系统，包括：网络监控装置，被配置为：
以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，所述端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种；
在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到管控系统。
2.根据权利要求1所述的网络监控系统，其中，所述网络监控装置内置于所述IP设备的硬件芯片内。
3.根据权利要求1或2所述的网络监控系统，其中，在所述拥塞状态数据包括端口队列的丢包状态的情况下，所述拥塞条件包括队列溢出丢包数量大于丢包数量阈值，在所述拥塞状态数据包括端口队列的队列长度的情况下，所述拥塞条件包括队列长度大于长度阈值。
4.根据权利要求3所述的网络监控系统，其中，所述端口的拥塞状态数据还包括拥塞位置信息，所述拥塞位置信息包括所述IP设备的标识、端口标识和端口队列标识。
5.根据权利要求1或2所述的网络监控系统，还包括：位于所述IP设备中的主控制器或业务卡的中央处理器，其中，
所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述中央处理器；
所述中央处理器被配置为接收来自所述网络监控装置的端口的拥塞状态数据，并发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统。
6.根据权利要求5所述的网络监控系统，其中，所述中央处理器还被配置为以分钟间隔周期性获取并发送所述IP设备的端口的流量数据到所述管控系统。
7.根据权利要求6所述的网络监控系统，其中，所述中央处理器还被配置为对所述端口的拥塞状态数据和流量数据分别进行封装，得到封装报文，所述封装报文携带所述端口的拥塞状态数据或所述流量数据的时间戳。
8.根据权利要求6所述的网络监控系统，还包括：所述管控系统，被配置为响应于接收来自所述网络监控装置的所述端口的拥塞状态数据的情况下，以图表形式、曲线形式或网络拓扑形式中的至少一种实时可视化展示所述端口的拥塞状态数据和流量数据。
9.根据权利要求8所述的网络监控系统，其中，所述管控系统还被配置为对实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统的事件进行订阅。
10.根据权利要求1或2所述的网络监控系统，其中，所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据发生变化的情况下向所述中央处理器发送所述拥塞状态数据。
11.根据权利要求10所述的网络监控系统，其中，所述网络监控装置还被配置为在所述端口的拥塞状态数据发生变化的情况下，控制相邻两次实时发送所述端口的拥塞状态数据到所述管控系统的时间间隔大于预设发送间隔。
12.一种网络监控方法，包括：
以毫秒间隔周期性监测网际互连协议IP设备的端口的拥塞状态数据，所述端口的拥塞状态数据包括端口队列的丢包情况和端口队列的队列长度中的至少一种；
在所述端口的拥塞状态数据满足拥塞条件的情况下，实时发送所述端口的拥塞状态数据到管控系统。
13.一种网络监控系统，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行如权利要求11所述的网络监控方法。
14.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求11所述的网络监控方法。
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