CN115987802A - 一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置 - Google Patents

一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置，其中，该方法包括：采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径。该方法及装置通过实时收集分析业务流数据生成相应的业务拓扑路径，以达到实时感知高效管理的效果，同时对现行网络的智慧运维提供强有力的技术支撑。

Description

一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置
技术领域
本发明涉及网络运维领域，尤其是一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置。
背景技术
由于通信行业的高速发展，5G和SRV6等前沿技术的拓展和应用，新业务呈现几何曲线的增长趋势，对网络的感知和监控变得愈发重要，如何对现有业务进行及时有效的感知，将高效解决网络运维问题。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置，通过实时收集分析业务流数据生成相应的业务拓扑路径，以达到实时感知高效管理的效果，同时对现行网络的智慧运维提供强有力的技术支撑。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
在本发明一实施例中，提出了一种随流检测的业务拓扑生成方法，该方法包括：
采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；
将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径。
进一步地，随流检测信息中定义了四种业务流经过端口时的方向，包括：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
进一步地，将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，包括：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
在本发明一实施例中，还提出了一种随流检测的业务拓扑生成装置，该装置包括：
信息采集模块，用于采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；
随流检测信息收集解析模块，用于将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
业务拓扑路径生成模块，用于将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径。
进一步地，随流检测信息中定义了四种业务流经过端口时的方向，包括：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
进一步地，将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，包括：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机设备，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，处理器执行计算机程序时实现前述随流检测的业务拓扑生成。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行随流检测的业务拓扑生成计算机程序。
有益效果：
1、本发明通过设备主动上报方式持续监控网络业务，流程简化，人工成本小，基于真实业务生成业务拓扑更加准确。
2、本发明当存在业务就可以即时生成实时业务拓扑，响应周期短，借助随流检测信息分析的网络感知能力比传统方式更为高效。
附图说明
图1是本发明随流检测的业务拓扑生成方法流程示意图；
图2是本发明一实施例的随流检测生成业务拓扑的示意图；
图3是本发明随流检测的业务拓扑生成装置结构示意图；
图4是本发明计算机设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神，应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种装置、装置、节点、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
本发明的实施方式，提出了一种随流检测的业务拓扑生成方法及装置，通过订阅收取路由器等设备通过Telemetry上报的IFIT随流检测信息，然后通过已有的设备端口信息和LLDP链路邻居信息，生成相应的实时业务拓扑路径。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
图1是本发明随流检测的业务拓扑生成方法流程示意图。如图1所示，该方法包括：
1、采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；
其中，设备端口信息和LLDP链路邻居信息是通过SNMP协议采集设备之后获取到的。
2、将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
其中，随流检测信息包括：业务流id、端口信息、业务流经过端口时的方向、时间戳和端口包数统计，生成业务拓扑路径只需业务流id、端口信息和业务流经过端口时的方向即可。与时间戳和端口包数统计的相关性不大，故文中并未详细介绍。
其中，随流检测信息中定义了四种业务流经过端口时的方向，包括：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
3、将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，具体步骤如下：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
为了对上述随流检测的业务拓扑生成方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
实施例：
1、设备端口信息采集
通过SNMP协议获取设备端口信息。采集后端口信息如下表1：
表1
设备 端口信息
PE1 GE1/0/1
PE1 GE1/0/2
PE1 GE1/0/3
PE2 GE1/0/1
PE2 GE1/0/2
PE2 GE1/0/3
PE3 GE1/0/1
PE3 GE1/0/2
PE3 GE1/0/3
2、LLDP链路邻居信息采集
通过SNMP协议获取设备LLDP链路邻居信息，得到设备拓扑结构下的本端端口信息和对端设备以及对端设备端口信息，如下表2：
表2
设备 本端端口信息 对端设备 对端端口信息
PE1 GigabitEthernet1/0/2 PE2 GigabitEthernet1/0/1
PE2 GigabitEthernet1/0/1 PE1 GigabitEthernet1/0/2
PE2 GigabitEthernet1/0/2 PE3 GigabitEthernet1/0/1
PE3 GigabitEthernet1/0/1 PE2 GigabitEthernet1/0/2
3、随流检测信息收集解析
(1)需要在设备侧配置Telemetry上报配置，将对应的随流检测信息上报到指定接收处理的客户端。
(2)需要在设备侧配置针对指定业务的随流检测配置，设备自动将指定业务的随流检测信息通过Telemetry上报到指定接收处理的客户端。
(3)通过gRPC协议将随流检测信息经设备发送到指定接收处理的客户端，发送的数据格式为gpb或json格式，指定接收处理的客户端根据流id区分不同的业务，通过处理得到指定业务的随流检测信息，如下表3、表4和表5：
表3PE1设备上报的IFIT数据
流id 24059
流入端口 GE1/0/1
经过流出端口 GE1/0/2
表4PE2设备上报的IFIT数据
流id 24059
经过流入端口 GE1/0/1
经过流出端口 GE1/0/2
表5PE3设备上报的IFIT数据
流id 24059
经过流入端口 GE1/0/1
流出端口 GE1/0/2
随流检测信息中定义了如下四种业务流经过端口时的方向：
(1)流入，即为随流检测业务起点设备的流入方向。
(2)经过流入，即为随流检测业务中间经过设备的流入的方向。
(3)经过流出，即为随流检测业务中间经过设备的流出的方向。
(4)流出，即为随流检测业务终点设备的流出方向。
4、随流检测生成业务拓扑路径
根据随流检测信息判断，业务起点流入端口为PE1的GE1/0/1端口，之后通过PE1的GE1/0/2端口流出，同时PE1的GE1/0/2和PE2的GE1/0/1为LLDP链路邻居，且PE1的GE1/0/2是经过流出端口，PE2的GE1/0/1为经过流入端口，则业务流出过程为PE1的GE1/0/2流出后经过PE2的GE1/0/1流入，同时PE2的GE1/0/2和PE3的GE1/0/1为LLDP链路邻居，且PE2的GE1/0/2为经过流出端口，PE3的GE1/0/1为经过流入端口，则判断业务流经过PE2的GE1/0/2流出后重新流入PE3的GE1/0/1端口，同时PE3的GE1/0/2为流出端口，则判断PE3的GE1/0/2为业务终点流出端口。由此得出随流检测的业务拓扑路径为PE1的GE1/0/1端口流入经过PE2,再经过PE3走PE3的GE1/0/2端口流出，随流检测生成业务拓扑如图2所示。
基于同一发明构思，本发明还提出一种随流检测的业务拓扑生成装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是本发明随流检测的业务拓扑生成装置结构示意图。如图3所示，该装置包括：
信息采集模块101，用于采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息。
随流检测信息收集解析模块102，用于将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
随流检测信息中定义了如下四种业务流经过端口时的方向：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
业务拓扑路径生成模块103，用于将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，具体如下：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了随流检测的业务拓扑生成装置的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
基于前述发明构思，如图4所示，本发明还提出一种计算机设备200，包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序230，处理器220执行计算机程序230时实现前述随流检测的业务拓扑生成方法。
基于前述发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行前述随流检测的业务拓扑生成的计算机程序。
本发明提出的随流检测的业务拓扑生成方法及装置，通过设备主动上报方式持续监控网络业务，流程简化，人工成本小，基于真实业务生成业务拓扑更加准确；存在业务就可以即时生成实时业务拓扑，响应周期短，借助随流检测数据分析的网络感知能力比传统方式更为高效。
上述涉及到的专业术语说明如下：
SNMP：简单网络管理协议(SimpleNetworkManagement Protocol--SNMP)的原来名字叫做简单网关监控协议(Simple GatewayMonitoringProtocol-SGMP)。最早是IETF的研究小组提出来的，在SGMP协议的基础之上，加上新的管理信息结构和管理信息库，让SGMP更加全面。简单性和扩展性是SNMP所体现出来的，其中包含数据库类型(DatabaseSchema)，一个应用层协议(ApplicationLayerProtocol)和一些资料文件。SNMP管理协议不光能够加强网络管理系统的效能，而且还可以用来对网络中的资源进行管理和实时监控。
LLDP：LLDP(LinkLayerDiscoveryProtocol，链路层发现协议)就是在这样的背景下产生的，它提供了一种标准的链路层发现方式，可以将本端设备的的主要能力、管理地址、设备标识和接口标识等信息组织成不同的TLV(Type/Length/Value，类型/长度/值)，并封装在LLDPDU(LinkLayerDiscoveryProtocolDataUnit，链路层发现协议数据单元)中发布给与自己直连的邻居，邻居收到这些信息后将其以标准MIB(ManagementInformationBase，管理信息库)的形式保存起来，以供网络管理系统查询及判断链路的通信状况。
Telemetry：Telemetry是新一代从设备上远程高速采集数据的网络监控技术，设备通过“推模式(PushMode)”周期性地主动向采集器上送设备信息，提供更实时、更高速和更精确的网络监控功能。具体来说，Telemetry按照YANG模型组织数据，利用GPB(GoogleProtocolBuffer)格式编码，并通过gRPC(GoogleRemote ProcedureCallProtocol)协议传输数据，使得数据获取更高效，智能对接更便捷。
IFIT：IFIT(In-situFlowInformationTelemetry，随流检测)是一种通过对网络真实业务流进行特征标记，以直接检测网络的时延、丢包、抖动等性能指标的检测技术。随着移动承载、专网专线以及云网架构的快速发展，承载网面临着超大带宽、海量连接及高可靠低时延等新需求与新挑战。IFIT通过在真实业务报文中插入IFIT报文头进行性能检测，并采用Telemetry技术实时上送检测数据，IFIT可以显著提高网络运维及性能监控的及时性和有效性，保障SLA(ServiceLevelAgreement，服务水平协议)可承诺，为实现智能运维奠定坚实基础。
gRPC：gRPC协议是一种通信协议,本质上gRPC是一个高性能的、开源的、普遍通用的RPC框架,RPC(RemoteProcedureCall，远程程序调用)是指本地服务调用远程服务器上的程序或服务，是一种客户端服务器(C/S)通信模式。GRPC是由Google开发并且将其开源。通过它，一个客户端消费者服务可以像调用本地方法一样，调用另一台主机上面的服务端方法。GRPC相比于RPC协议，在实现上使用了HTTP2.0、协议缓冲区(protobuf)等更现代化的技术方案，从而最大程度上确保服务端和客户端的互操作性及性能上的提升。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种随流检测的业务拓扑生成方法，其特征在于，该方法包括：
采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；
将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径。
2.根据权利要求1所述的随流检测的业务拓扑生成方法，其特征在于，所述随流检测信息中定义了四种业务流经过端口时的方向，包括：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
3.根据权利要求1所述的随流检测的业务拓扑生成方法，其特征在于，将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，包括：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
4.一种随流检测的业务拓扑生成装置，其特征在于，该装置包括：
信息采集模块，用于采集设备端口信息和LLDP链路邻居信息；
随流检测信息收集解析模块，用于将设备通过Telemetry上报的随流检测信息，结合设备端口信息和LLDP链路邻居信息进行分析，将随流检测信息中的端口信息关联LLDP链路邻居信息中的端口信息，解析出随流检测业务对应的下一跳设备和端口信息；
业务拓扑路径生成模块，用于将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径。
5.根据权利要求4所述的随流检测的业务拓扑生成装置，其特征在于，所述随流检测信息中定义了四种业务流经过端口时的方向，包括：
流入，随流检测业务起点设备的流入方向；
经过流入，随流检测业务中间经过设备的流入方向；
经过流出，随流检测业务中间经过设备的流出方向；
流出，随流检测业务终点设备的流出方向。
6.根据权利要求4所述的随流检测的业务拓扑生成装置，其特征在于，将随流检测业务从源端到目的端经过的设备和端口信息依次解析出来，从而生成相应的业务拓扑路径，包括：
(1)通过随流检测信息中的业务流id，确定指定业务流的全部检测数据；
(2)在该条业务流中查找方向为流入的设备端口，将其定为业务起点流入端口；
(3)找到业务起点流入端口后，该设备存在对应的经过流出端口，同时根据LLDP链路邻居信息找到经过流出端口的对端端口，即为下一跳设备的经过流入端口；
(4)找到经过流入端口后，继续找到该设备的经过流出端口，重复第(3)步继续找到下一跳设备的经过流入端口；
(5)直至找到的经过流出端口为业务终点流出端口，该条业务流路径结束，同时将该条业务流经过的设备端口按照先后顺序排列，形成业务拓扑路径。
7.一种计算机设备，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计算机程序时实现权利要求1-3任一项所述方法。
8.一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存储有执行权利要求1-3任一项所述方法的计算机程序。
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