CN116319420A - 网络探测方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种网络探测方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，涉及云计算、云网络技术等人工智能技术领域，可应用在智能云场景下。该方法包括：根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。该方法可以对包含链路连通性、网络时延、丢包率以及云网络工作状态在内的多种参数进行全面探测，提升了对混合云网络架构下各网络的监控和探测全面性。

Description

网络探测方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，具体涉及云计算、云网络技术等人工智能技术领域，可应用在智能云场景下，尤其涉及一种网络探测方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术

随着云上的网络复杂化，云上网络产品越来越多，而虚拟网络的网关和物理网络资源对用户是黑盒，用户对于复杂的云上产品缺少综合的监控能力和诊断能力。

尤其是在混合云网络架构下，如果用户没有自己的网络探测服务，则无法实时而全面地的掌控混合云的网络质量。

发明内容

本公开实施例提出了一种网络探测方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

第一方面，本公开实施例提出了一种网络探测方法，包括：根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

第二方面，本公开实施例提出了一种网络探测装置，包括：探测对象确定单元，被配置成根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；探测起点及终点确定单元，被配置成在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；目标探测方式确定单元，被配置成根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；网络探测单元，被配置成利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行时能够实现如第一方面描述的网络探测方法。

第四方面，本公开实施例提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行时能够实现如第一方面描述的网络探测方法。

第五方面，本公开实施例提供了一种包括计算机程序的计算机程序产品，该计算机程序在被处理器执行时能够实现如第一方面描述的网络探测方法的步骤。

本公开实施例提供的网络探测方案，在根据网络探测请求确定作为探测对象的目标云网络后，通过直接在该目标云网络下挑选探测起点，使得该探测起点与探测终点之间进行的网络探测可以较好的代表目标云网络的网络情况，同时还通过提供多种探测方式来更好的满足混合云网络框架下可能对不同类型的云网络之间进行网络探测的实际需求，且按匹配探测方式和满足探测请求构造的探测数据包，可以对包含链路连通性、网络时延、丢包率以及云网络工作状态在内的多种参数进行全面探测，提升了对混合云网络架构下各网络的监控和探测全面性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本公开可以应用于其中的示例性系统架构；

图2为本公开实施例提供的一种网络探测方法的流程图；

图3为本公开实施例提供的用于确定探测起点的两种不同实现分支的分支示意图；

图4为本公开实施例提供的用于构建探测数据包的两种不同实现方分支的分支示意图；

图5为本公开实施例提供的一种利用探测数据包进行网络探测的方法的流程图；

图6为本公开实施例提供的一种整体架构示意图；

图7为本公开实施例提供的一种控制面流程示意图；

图8为本公开实施例提供的agent内部流程示意图；

图9为本公开实施例提供的agent下发Vping命令的示意图；

图10为本公开实施例提供的Vping命名流程示意图；

图11为本公开实施例提供的内部报警机制示意图；

图12a和图12b分别为本公开实施例提供的报警机器人给出的报警信息示意图；

图13为本公开实施例提供的一种网络探测装置的结构框图；

图14为本公开实施例提供的一种适用于执行网络探测方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

图1示出了可以应用本公开的网络探测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和云网络105。其中，网络104用以在终端设备101、102、103和云网络105之间提供通信链路的介质，网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等，云网络105可由多台物理服务器搭建得到。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与云网络105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103和云网络105上可以安装有各种用于实现两者之间进行信息通讯的应用，例如网络探测类应用、任务下发类应用、即时通讯类应用等。

终端设备101、102、103可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102、103为硬件时，可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等；当终端设备101、102、103为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中，其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块，在此不做具体限定。

云网络105通常表现为由硬件设备搭建得到的虚拟产物，该云网络105可以仅为单个云网络，也可以由多个不同类型的云网络混合构建得到(例如混合云网络)。

云网络105通过内置的各种应用可以提供各种服务，以可以提供网络探测服务的网络探测类应用为例，云网络105在运行该网络探测类应用时可实现如下效果：首先，通过网络104接收终端设备101、102、103传入的网络探测请求，并根据该网络探测请求确定作为探测对象的目标云网络；然后，在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；接着，根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；最后，利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

需要指出的是，网络探测请求除可以从终端设备101、102、103通过网络104临时获取到之外，也可以通过各种方式预先存储在云网络105本地。因此，当云网络105检测到本地已经存储有这些数据时(例如开始处理之前留存的待处理网络探测任务)，可选择直接从本地获取这些数据，在此种情况下，示例性系统架构100也可以不包括终端设备101、102、103和网络104。

本公开后续各实施例所提供的网络探测方法一般由云网络105来执行，具体的，通常由与云网络直接相连或者作为云网络下某个控制节点的网络设备来执行。相应地，网络探测装置一般也设置于云网络105中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和云网络的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和云网络。

请参考图2，图2为本公开实施例提供的一种网络探测方法的流程图，其中流程200包括以下步骤：

步骤201：根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；

本步骤旨在由网络探测方法的执行主体(例如图1所示的云网络105)根据接收到的网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络。

即该网络探测请求中至少包含有用于确定探测对象的相关信息，以便于根据该相关信息来在多个备选的云网络中确定目标云网络，具体的，该相关信息可以记录在该网络探测请求的某个预设字段，同时为了增加安全性，也可以将该字段内容采用预设的加密方式进行加密，以仅使具有相应解密手段的执行主体得以正确识别探测对象。

该相关信息可以为混合云网络架构下的某个云网络(例如公共云网络、私有云网络、本地数据中心、虚拟私有云网络或混合云网络，该混合云网络可由公共云网络、私有云网络、本地数据中心和虚拟私有云网络中的至少两种混合得到)的网络地址、网络编号、网络名称等，具体选用哪个可根据实际情况灵活选择，此处不做具体限定。

其中，作为探测对象的目标云网络可以是首级网络，也可以是首级网络下的某个次级网络(也称子网)，通常情况下，次级网络的云网络类型与首级网络的云网络类型一致，在特殊情况下，也存在次级网络的云网络类型与首级网络的云网络类型不一致的情况。

步骤202：在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；

在步骤201的基础上，本步骤旨在由上述执行主体在作为探测对象的目标云网络下确定用于能够代表该目标云网络的探测起点，以及根据该网络探测请求确定探测终点。该探测起点的网络地址可以为目标云网络所对应地址段下的某个可用网络地址，例如在具体采用网际互连协议(Internet Protocol，IP)的情况下，该探测起点可以对应该目标云网络所对应IP网段下的某个空闲IP，即将该空闲IP作为该探测起点的IP地址，当然也可以采用其它的方式。

步骤203：根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；

在步骤202的基础上，本步骤旨在由上述执行主体根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定能够用于在相应的两个类型的云网络之间进行网络探测的目标探测方式。

考虑到混合云网络架构下包含的多种类型的云网络，为了能够实现对各种类型的云网络之间进行网络探测，本公开提供了包括控制报文协议(Internet Control MessageProtocol，ICMP，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息)、域名系统(Domain NameSystem，DNS)、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)、用户数据包协议(User Datagram Protocol，UDP)在内的多种网络探测方式，具体选用哪种可根据实际网络探测请求所确定出的探测起点和探测终点来确定，以及根据其两者分别所属的云网络类型是否为同类型、是否存在跨网络等情况来确定。

另外，在作为探测对象的目标云网络为目标次级网络时，还可以进一步确定该目标次级网络所属的目标首级网络，以便于根据目标首级网络的云网络类型、探测终点所属的云网络的云网络类型，来确定该目标探测方式。

步骤204：利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

在步骤203的基础上，本步骤旨在由上述执行主体首先按目标探测方式构造的满足网络探测请求的要求的探测数据包，然后利用该探测数据包对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。即探测数据包的探测对象不仅包含通信链路的连通性，在连通性得以验证的基础上，还可以对具体的连通情况以及探测起点和探测终点分别所属的云网络的工作状态进行探测，以提升探测的全面性，以避免两云网络工作异常的但却能维持连通性的异常判断出现。

本公开实施例提供的网络探测方法，在根据网络探测请求确定作为探测对象的目标云网络后，通过直接在该目标云网络下挑选探测起点，使得该探测起点与探测终点之间进行的网络探测可以较好的代表目标云网络的网络情况，同时还通过提供多种探测方式来更好的满足混合云网络框架下可能对不同类型的云网络之间进行网络探测的实际需求，且按匹配探测方式和满足探测请求构造的探测数据包，可以对包含链路连通性、网络时延、丢包率以及云网络工作状态在内的多种参数进行全面探测，提升了对混合云网络架构下各网络的监控和探测全面性。

针对如何在目标云网络下确定探测起点，本实施例还根据目标云网络下是否存在历史探测点划分出了两种不同实现方式，以在各种情况下尽可能提供最优的实现方式，如图2所示的分支示意图包括如下分支：

分支一：在目标网络云网络下不存在历史探测点的情况下，可由上述执行主体确定与目标云网络对应的目标IP网段，然后基于目标IP网段中的空闲IP，作为探测起点的起点IP。具体的，可将任一空闲IP作为该探测起点的起点IP，也可以按照某种轮询或者挑选算法将确定出的目标空闲IP作为该起点IP。其中，空闲IP是指未被占用的IP。

分支二：在目标网络云网络下存在历史探测点的情况下，可由上述执行主体确定该历史探测点的工作状态，然后在确认其工作状态与该网络探测请求要求的探测方式不冲突时，直接将该历史探测点作为探测起点。反之，若其工作状态与该网络探测请求要求的探测方式冲突，则可以在不着急开始进行网络探测的情况下，等待该历史探测点的工作状态变更至与网络探测请求要求的探测方式不冲突，也可以按照分支一的方式挑选空闲IP来作为探测起点的IP。

其中，该历史探测点可以包括历史探测起点和历史探测终点，当该历史探测点所正在执行的网络探测任务与当前新接收到的网络探测不冲突时，认为其工作状态与网络探测请求要求的探测方式不冲突，例如正在执行的网络探测任务所对应的目标探测方式与当前新接收到的网络探测任务所使用的探测方式不冲突。

即通过尽可能的复用同一个探测点来执行多个网络探测任务，以尽可能的减少对目标云网络下IP资源的占用。

针对具体如何构造出满足要求的探测数据包，本实施例还根据该目标云网络的网络特性和探测需求划分出了两种不同实现方式，以在对应情况下提供匹配的实现方式，如图3所示的分支示意图包括如下分支：

方式一：在该网络探测请求要求对作为存量网络(即之前已经生成好的用于实现存量业务的网络)的目标云网络进行网络质量探测时，上述执行主体还将控制所生成的探测数据包中不包含额外添加的路由信息，以查看之前的配置信息中是否已对该目标云网络进行了路由信息的正确配置，以要求在探测数据包的数据传输过程充分使用已有的路由参数进行传输，从而实现对存量网络所提供网络业务进行网络质量探测的目的。

方式二：在该网络探测请求要求对作为增量网络(即新生成或新创建的用于实现增量业务的网络)的目标云网络进行网络可用性探测时，上述执行主体还将控制所生成的探测数据包中应额外添加用于与该增量网络对应的网络探测项所需的目标路由信息，以通过自行添加的目标路由信息来在未完全进行路由信息配置的情况下，验证该增量网络的可用性。

当然，除了按照增量业务、存量业务的使用场景进行区别划分外，还可以按照其它的方式进行区分划分，那么根据划分的区别点，也可以对上述描述中对探测数据包所应包含信息的部分进行适应性调整，以匹配相应的场景需求，此处不再一一展开。

在上述任意实施例的基础上，针对具体如何利用构造出的探测数据包进行网络探测，本实施例还通过图4示出了一种利用探测数据包进行网络探测的方法的流程图，其流程400包括如下步骤：

步骤401：按目标探测方式构造满足网络探测请求的探测数据包；

此部分内容可参见图3所示的实施例所提供的各种实现方案，此处不再重复赘述。

步骤402：控制探测起点发出指向探测终点的探测数据包；

在步骤401的基础上，本步骤旨在由上述执行主体控制探测起点发出指向探测终点的探测数据包，即探测数据包由探测起点发出，发送的目的地为探测终点。

步骤403：响应于探测起点收到探测终点返回的响应数据，确定探测起点与探测终点之间的通信链路具有连通性；

在步骤402的基础上，本步骤旨在根据探测起点能否在发出该探测数据包后、收到由该探测终点返回的响应数据，并在未收到该响应数据时，确定探测起点与探测终点之间的通信链路未连通(即不具有连通性)；在收到该响应数据时，确定探测起点与探测终点之间的通信链路连通(即具有连通性)。

即连通性的验证只需要看能否收到返回的响应数据即可，是最初级的探测目的。

步骤404：根据与响应数据对应的丢包数量和接收耗时，确定通信丢包率和网络时延；

在步骤403已经验证具有连通性的基础上，本步骤旨在由上述执行主体继续根据与响应数据对应的丢包数量和接收耗时，确定通信丢包率和网络时延。其中，通信丢包率对应有效信息的传输接收比，该参数越低意味着网络质量越好、为了确保通信对象接收到完整有效信息发出的冗余数据量越少；网络时延则对应传输耗时，该参数越低意味着网络质量越好，发出的消息通信对象能够及时接收到。

即通信丢包率和网络时延则是对接收到的响应数据在接收数量和接收时间上进行统计分析得到。

步骤405：根据响应数据的数据内容和探测数据包的包内容，确定探测起点和探测终点分别所属网络的网络工作状态。

在步骤403的基础上，本步骤旨在由上述执行主体根据响应数据的数据内容和探测数据包的包内容，确定探测起点和探测终点分别所属网络的网络工作状态。

不同于步骤404仅对接收到的响应数据在接收数量和接收时间上进行统计分析得到的通信丢包率和网络时延，本步骤则是对探测数据包的包内容与响应数据的数据内容进行内容上的深度验证，以用于判断探测起点是否按照要求正确发出了探测数据包、探测终点是否为探测数据包发出的包内容在响应数据中做出了正确的响应，从而根据判断结果确定确定探测起点和探测终点分别所属网络的网络工作状态，以避免两云网络工作异常的但却能维持连通性的异常判断出现。

为加深理解，本公开还结合一个具体应用场景，给出了一种具体的实现方案，请参见：

为便于理解，下面将对本实施例所描述内容涉及到的一些专用的英文缩写的全称和中文含义进行解释：

VSA(Vnet Smart Analyzer)：网络探测服务简写，具备网络探测、数据聚合分析、报警等功能；

VSA-Master：网络探测master(主节点，或称控制节点)，主要充当http server(Web服务器)，管理探测agent(节点，或称代理)，调度pinglist(探测流的具体体现)；

VSA-Agent：网络探测agent，负责收发探测包，统计丢包数据，推送NSQ(实时分布式消息传递平台)；

Alarmd：网络探测报警模块，负责同步报警策略，拉取InfluxDB(时序数据库)数据进行计算并通过机器人进行报警；

VPing：虚机网络连通性检测，探测包由agent直接发往CN(顶级域名)，根据返回结果判断是否通网及网络质量；

pinglist：探测流的具体体现，每个pinglist包含探测数据包的各个参数，agent根据pinglist进行发包；

ETCD：网络探测全局ETCD，存储探测agent及pinglist；

NSQ(实时分布式消息传递平台)：VNTP组件，消息队列，探测agent将探测结果推到NSQ；

InfluxDB(时序数据库)：VNTP(Virtual Network Transmiss1n Protocol，虚拟网络传送协议)组件，时序数据库VNTP会将agent推送的结果存储至InfluxDB中。

本实施例所提供方案的整体网络架构如图6所示，其中，VSA作为网络探测的控制核心，主要有三个功能：

1.http server

提供API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)给console(配置接口，通常用于配置路由信息)，负责对探测实例的控制。

2.scheduler(调度程序)，watch(监视)ETCD，监听探测agent的上下线event(事件)

agent上线时，处理与agent同一region(物理区域)，状态为unbound(中文直译为：未解绑，通常可理解为未完成、未下线)的探测flow(流，数据流)进行处理，将探测flow与该agent进行绑定，由该上线agent执行该探测任务；

agent下线时，处理该agent绑定的探测flow，将探测flow分配给该region其他的探测agent，若下线agent同az(在某个特定的region里能提供服务的区域)有其他探测agent，优先选择同az的探测agent。

3.PinglistManager(ping命令列表控制器)，负责pinglist的管理

当探测被flow被创建、更新、删除时，组装pinglist，put到ETCD，交给对应的agent进行处理。

其中，Agent主要功能为：

1.上线时通过ETCD向VSA进行注册，表明该agent为可用agent，可接受探测任务；通过对lease(租赁机制)进行续约，保证agent信息在VSA处的状态，若agent下线，lease没有续约，ETCD key(密钥)将删除，VSA删除该agent，迁移该agent上的探测任务，有新的探测任务时，不会再分配给该agent；

2.watch ETCD，监听pinglist，当有属于自己的pinglist时，处理并生成探测任务并执行，开始发送探测包；

3.根据发包和回包生成SendMetric和RecvMetric信息，并根据SendMetric和RecvMetric生成推送VNTP的pb消息，推送至NSQ；

4.新增http server能力，提供VPing功能，支持虚机网络检测。

上述功能组件将按照下述控制面流程执行，其大致流程示意图如图7所示：

1.探测agent启动后，将自身信息put(推、发送)到ETCD，进行注册，ETCD key：/v1/VSA/probe/probe_agent/{agent_IP}；

2.VSA从ETCD watch到agent的注册信息，处理agent所在region状态为unbound的探测flow；

3.VSA将新上线agent的信息插入DB；

4.用户通过console创建探测实例；

5.console调用VSA的API创建探测实例；

6.VSA自动分配探测IP或根据用户指定IP调用Neutron(虚拟网络服务)创建探测port(端口)，若存在可用的探测port，则优先使用已存在的探测port，探测port不够的情况下进行新建，随后使用探测域名构造DNS解析请求，生成探测flow存入DB，使用五元组唯一标识探测flow，同VPC(Virtual Private Cloud，虚拟私有云)不允许存在相同的探测flow；

7.VSA根据探测flow组装pinglist，put到ETCD，ETCD key：/v1/VSA/probe/agent_IP/{agent_IP}/instance/{instance_id}/pinglist/{flow_id}；

8.agent从ETCD watch到分配给自己的pinglist，根据pinglist生成探测任务；

9.agent worker执行探测任务，定时封装、发送探测包到指定探测目的IP，并根据回包组装推送VNTP的pb消息；

10.agent将探测结果pb消息推送至VNTP；

11.VNTP将消息处理后，存储至InfluxDB，同时通过处理得到丢包率、时延和DNS解析成功率信息，推送至BCM(管理模块)

12.用户通过在BCM配置报警策略，可及时收到报警，完成对所探测服务质量的及时感知。

其中，探测agent的内部执行流程可参见图8所示的示意图：

其中，flows：map(图)，存储根据pinglist生成的探测任务；

SendChan：channel(通道)，用于worker(工作者)和stats(统计)通信，由SendMetric传输；

RecvChan：channel，用于receiver(接收者)和stats通信，由RecvMetric传输；

recvCache：map，存放根据RecvMetric得到的FlowMetric信息，key为SessionId，由六元组组成；

NSQ：消息队列，用于跟VNTP通信，将pb消息推到VNTP。

1.agent每秒遍历一次flows，将本秒钟需要执行的探测任务hash到不同worker，交给worker执行；

2.worker根据探测任务组装、发送探测包，并生成SendMetric发送到SendChan；

3.receiver收到探测回包后，整理回包信息生成RecvMetric，发送到RecvChan，对回包进行解析；

4.stats从RecvChan收到RecvMetric后，根据RecvMetric拼接SessionId，更新FlowMetric，若是第一次收到RecvMetric，则创建；

5.stats从SendChan收到SendMetric后，判断是否当前时间是否超过超时时间，若超过，使用SessionId查找该探测任务对应的FlowMetric，组装StatMessage交给batcher，否则等待超时；

6.batcher将StatMessage分批交给NSQ_pusher；

7.NSQ_pusher根据StatMessage组装PB Message，publish到NSQ，由VNTP进行消费并处理。

用户创建虚机的时候，尤其是批创几百上千台虚机的时候，时常会交付一些网络不通的虚机给用户，因为虚机数量多，无法第一时间发现哪台虚机不通。VPing可以在NOVA(用于创建虚拟机的工具)创完虚机之后，先行检验虚机连通性，避免交付网络不通的虚机。

在创建虚机大体完成后，在一个时间点(往往是经验值)调用VPing接口，检查虚机是否通网，倘若检查结果不通，则重试，直到达到最大重试次数，则判定该虚机网络不通，创建失败，回滚该虚机。

目前约定的VPing结果以及NOVA-compute的反应：

服务异常、网络异常、请求参数错误等:code！＝200。为了避免该情况下只要在所有重试次数中出现一次，即认为虚机创建成功。避免因VPing服务异常导致的虚机创建失败；

服务正常，探测不通:code＝＝200，ReceivePkts＝＝0。该情况下继续重试Vping，直到探测结果为通，则认为创建成功，若重试达到最大次数仍不通，则认为创建失败，回滚虚机；

服务正常，探测通:code＝＝200，ReceivePkts>0。只要出现一次该情况，则认为虚机通网，交付用户。

因为网络探测为异步架构，pinglist是使用ETCD进行下发的，master下发pinglist后，由agent进行异步处理，而VPing要求接口为同步接口，调用之后即等待探测结果返回，因此原有的异步探测架构不适用于实现VPing功能，所以综合考虑，VPing在探测Agent上进行来了实现，探测Agent目前也提供http server功能，使用VPing功能直接调用探测Agent上的接口(可参见图9所示的示意图)。

各region挑选若干台探测Agent承担VPing任务，将这些探测Agent挂在vIP后，NOVA-compute通过vIP调用VPing接口，将Vping任务打散到多个探测Agent上，降低Agent压力，保证Vping任务与正常的网络探测任务不会互相影响，同时保证Vping的成功率。(虽然压测结果表明，探测Agent单机抗住线上批创一千台虚机的Vping任务并无压力，但是为了高可用性，还是尽可能的选择多节点的方式)。

每个探测Agent分配一个探测源IP，分配的IP段为SYS分配的公网私用段，探测Agent发送VPing探测包时，统一使用该源IP

为了使CN能把探测包回给探测Agent，需要在neutron配置公共路由，目的IP是探测Agent的探测源IP，下一跳vtep是探测Agent的host IP(可参见图10所示的示意图)。

agent_server调Vping模块下发Vping任务，此时任务会携带Vping的参数(目的IP，mac，vtep等)，并notifier

notifier(通知者)中deadline(最后时限)为任务下发时间+指定的超时时间(一般为1s)，NotifyChan用来通知agent_server，Vping任务是否完成。

Vping模块使用Vping参数六元组生成sessionID(会话ID)，将Notifier存入recvCache中，并发送Vping包到指定CN的虚机。

虚机回包后，receiver模块生成RecvMetric，即收到数据包的源和目的IP等参数，put到VPingRecvChan，该channel与网络探测的RecvChan不是同一个。

Vping模块根据RecvMetric参数生成sessionID，取出recvCache中对应的Notifier，进行收包统计，若收包数等于发包数，删除recvCache中的Notifier，并closeNotifier当中的NotifyChan，通知agent_server立即返回，否则agent_server会在等待到超时时间后，自动返回。

由于回包出现丢包或者超时后，recvCache中的Notifier不会被删除，所以cleaner会对定期清理超时的Notifier。

Vping模块初始化的时候内置了ICMP和TCP的包模板，接到Vping任务的时候，直接对模板进行修改即可，不用重复format数据包，极大的提升了效率

上述整体架构内的内部报警机制涉及可参见图11所示的示意图：

1.探测agent将探测结果format成VNTP message(信息)推到NSQ；

2.VNTP saverd从NSQ消费message进行处理；

3.saverd将处理完成将探测数据写入InfluxDB；

4.使用VSA命令行或调用接口创建报警策略；

5.VSA master将报警策略写入DB；

6.VSA报警模块Alarmd定期同步DB中的报警策略，并以1分钟为周期，拉取InfluxDB的探测数据进行计算、统计，根据已经配置的报警策略，判断是否满足报警条件，若满足则报警，将报警记录写入DB，若满足报警恢复条件，则执行报警恢复动作；

7.调用如流接口，将报警或报警恢复信息推送至指定报警机器人。

报警机器人所呈现的报警内容和形式可参见图12a和图12b。

通过将上述方案对应的程序产品应用于网络探测产品、监控VPC网络连接质量的服务，可以支持云服务器、NAT(Network Address Translation，网络地址转换)网关、VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)网关、对等连接、专线网关、云智能网的Ping探测，监控网络连接的时延、丢包率等关键指标，可实时感知连接质量并对连接故障实时告警。可显著提升云上网络监控和诊断能力，实现有针对性的探测服务，同时满足智能云用户在混合云网络测量和分析方面的需求。

进一步参考图13，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种网络探测装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图13所示，本实施例的网络探测装置1300可以包括：探测对象确定单元1301、探测起点及终点确定单元1302、目标探测方式确定单元1303、网络探测单元1304。其中，探测对象确定单元1301，被配置成根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；探测起点及终点确定单元1302，被配置成在目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；目标探测方式确定单元1303，被配置成根据探测起点和探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；网络探测单元1304，被配置成利用按目标探测方式构造的、满足网络探测请求的探测数据包，对探测起点、探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

在本实施例中，网络探测装置1300中：探测对象确定单元1301、探测起点及终点确定单元1302、目标探测方式确定单元1303、网络探测单元1304的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图2对应实施例中的步骤201-203的相关说明，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，探测起点及终点确定单元1302包括被配置成在目标云网络下确定探测起点的探测起点确定子单元，探测起点确定子单元可以被进一步配置成：

响应于目标网络云网络下不存在历史探测点，确定与目标云网络对应的目标网际互连协议IP网段；其中，历史探测点包括历史探测起点和历史探测终点；

基于目标IP网段中的空闲IP，作为探测起点的起点IP。

在本实施例的一些可选的实现方式中，探测起点及终点确定单元1302包括被配置成在目标云网络下确定探测起点的探测起点确定子单元，探测起点确定子单元可以被进一步配置成：

响应于目标网络云网络下存在历史探测点，确定历史探测点的工作状态；

响应于工作状态与网络探测请求要求的探测方式不冲突，将历史探测点作为探测起点。

在本实施例的一些可选的实现方式中，响应于作为探测对象的目标云网络为目标次级网络，网络探测装置1300中还可以包括：

目标首级网络确定单元，被配置成确定目标次级网络所属的目标首级网络；

对应的，目标探测方式确定单元1303可以被进一步配置成：

根据目标首级网络的云网络类型、探测终点所属的云网络的云网络类型，确定目标探测方式。

在本实施例的一些可选的实现方式中，目标探测方式包括以下任意一种：

控制报文协议、域名系统、传输控制协议、用户数据包协议。

在本实施例的一些可选的实现方式中，目标云网络包括一下至少一项：

公共云网络、私有云网络、本地数据中心、虚拟私有云网络、混合云网络；其中，混合云网络由公共云网络、私有云网络、本地数据中心和虚拟私有云网络中的至少两种混合得到。

在本实施例的一些可选的实现方式中，网络探测单元1304包括被配置成按目标探测方式构造满足网络探测请求的探测数据包的探测数据包构造子单元，探测数据包构造子单元可以被进一步配置成：

响应于网络探测请求要求对作为存量网络的目标云网络进行网络质量探测，控制探测数据包中不包含路由信息；

响应于网络探测请求要求对作为增量网络的目标云网络进行网络可用性探测，控制探测数据包中包含与增量网络对应的网络探测项所需的目标路由信息。

在本实施例的一些可选的实现方式中，网络探测单元1304被进一步配置成：

按目标探测方式构造满足网络探测请求的探测数据包；

控制探测起点发出指向探测终点的探测数据包；

响应于探测起点收到探测终点返回的响应数据，确定探测起点与探测终点之间的通信链路具有连通性；

根据与响应数据对应的丢包数量和接收耗时，确定通信丢包率和网络时延；

根据响应数据的数据内容和探测数据包的包内容，确定探测起点和探测终点分别所属网络的网络工作状态。

本实施例作为对应于上述方法实施例的装置实施例存在，本实施例提供的网络探测装置，在根据网络探测请求确定作为探测对象的目标云网络后，通过直接在该目标云网络下挑选探测起点，使得该探测起点与探测终点之间进行的网络探测可以较好的代表目标云网络的网络情况，同时还通过提供多种探测方式来更好的满足混合云网络框架下可能对不同类型的云网络之间进行网络探测的实际需求，且按匹配探测方式和满足探测请求构造的探测数据包，可以对包含链路连通性、网络时延、丢包率以及云网络工作状态在内的多种参数进行全面探测，提升了对混合云网络架构下各网络的监控和探测全面性。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行时能够实现上述任意实施例所描述的网络探测方法。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行时能够实现上述任意实施例所描述的网络探测方法。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序在被处理器执行时能够实现上述任意实施例所描述的网络探测方法。

图14示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备1400的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图14所示，设备1400包括计算单元1401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1402中的计算机程序或者从存储单元1408加载到随机访问存储器(RAM)1403中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1403中，还可存储设备1400操作所需的各种程序和数据。计算单元1401、ROM 1402以及RAM 1403通过总线1404彼此相连。输入/输出(I/O)接口1405也连接至总线1404。

设备1400中的多个部件连接至I/O接口1405，包括：输入单元1406，例如键盘、鼠标等；输出单元1407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元1408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元1409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元1409允许设备1400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元1401可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1401的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1401执行上文所描述的各个方法和处理，例如网络探测方法。例如，在一些实施例中，网络探测方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1402和/或通信单元1409而被载入和/或安装到设备1400上。当计算机程序加载到RAM 1403并由计算单元1401执行时，可以执行上文描述的网络探测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元1401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行网络探测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决传统物理主机与虚拟专用服务器(VPS，Virtual Private Server)服务中存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

根据本公开实施例的技术方案，在根据网络探测请求确定作为探测对象的目标云网络后，通过直接在该目标云网络下挑选探测起点，使得该探测起点与探测终点之间进行的网络探测可以较好的代表目标云网络的网络情况，同时还通过提供多种探测方式来更好的满足混合云网络框架下可能对不同类型的云网络之间进行网络探测的实际需求，且按匹配探测方式和满足探测请求构造的探测数据包，可以对包含链路连通性、网络时延、丢包率以及云网络工作状态在内的多种参数进行全面探测，提升了对混合云网络架构下各网络的监控和探测全面性。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (19)

1.一种网络探测方法，包括：

根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；

在所述目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；

根据所述探测起点和所述探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；

利用按所述目标探测方式构造的、满足所述网络探测请求的探测数据包，对所述探测起点、所述探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在所述目标云网络下确定探测起点，包括：

响应于所述目标网络云网络下不存在历史探测点，确定与所述目标云网络对应的目标网际互连协议IP网段；其中，所述历史探测点包括历史探测起点和历史探测终点；

基于所述目标IP网段中的空闲IP，作为所述探测起点的起点IP。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在所述目标云网络下确定探测起点，包括：

响应于所述目标网络云网络下存在历史探测点，确定所述历史探测点的工作状态；

响应于所述工作状态与所述网络探测请求要求的探测方式不冲突，将所述历史探测点作为所述探测起点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于作为所述探测对象的目标云网络为目标次级网络，还包括：

确定所述目标次级网络所属的目标首级网络；

对应的，所述根据所述探测起点和所述探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式，包括：

根据所述目标首级网络的云网络类型、所述探测终点所属的云网络的云网络类型，确定所述目标探测方式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标探测方式包括以下任意一种：

控制报文协议、域名系统、传输控制协议、用户数据包协议。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标云网络包括一下至少一项：

公共云网络、私有云网络、本地数据中心、虚拟私有云网络、混合云网络；其中，所述混合云网络由所述公共云网络、私有云网络、本地数据中心和虚拟私有云网络中的至少两种混合得到。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述按所述目标探测方式构造满足所述网络探测请求的探测数据包，包括：

响应于所述网络探测请求要求对作为存量网络的目标云网络进行网络质量探测，控制所述探测数据包中不包含路由信息；

响应于所述网络探测请求要求对作为增量网络的目标云网络进行网络可用性探测，控制所述探测数据包中包含与所述增量网络对应的网络探测项所需的目标路由信息。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其中，所述利用按所述目标探测方式构造的、满足所述网络探测请求的探测数据包，对所述探测起点、所述探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测，包括：

按所述目标探测方式构造满足所述网络探测请求的探测数据包；

控制所述探测起点发出指向所述探测终点的探测数据包；

响应于所述探测起点收到所述探测终点返回的响应数据，确定所述探测起点与所述探测终点之间的通信链路具有连通性；

根据与所述响应数据对应的丢包数量和接收耗时，确定通信丢包率和网络时延；

根据所述响应数据的数据内容和所述探测数据包的包内容，确定所述探测起点和所述探测终点分别所属网络的网络工作状态。

9.一种网络探测装置，包括：

探测对象确定单元，被配置成根据网络探测请求，确定作为探测对象的目标云网络；

探测起点及终点确定单元，被配置成在所述目标云网络下确定探测起点，以及确定探测终点；

目标探测方式确定单元，被配置成根据所述探测起点和所述探测终点分别所属的云网络类型，确定目标探测方式；

网络探测单元，被配置成利用按所述目标探测方式构造的、满足所述网络探测请求的探测数据包，对所述探测起点、所述探测终点分别所属的云网络和两者之间的通信链路，进行网络探测。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述探测起点及终点确定单元包括被配置成在所述目标云网络下确定探测起点的探测起点确定子单元，所述探测起点确定子单元被进一步配置成：

响应于所述目标网络云网络下不存在历史探测点，确定与所述目标云网络对应的目标网际互连协议IP网段；其中，所述历史探测点包括历史探测起点和历史探测终点；

基于所述目标IP网段中的空闲IP，作为所述探测起点的起点IP。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述探测起点及终点确定单元包括被配置成在所述目标云网络下确定探测起点的探测起点确定子单元，所述探测起点确定子单元被进一步配置成：

响应于所述目标网络云网络下存在历史探测点，确定所述历史探测点的工作状态；

响应于所述工作状态与所述网络探测请求要求的探测方式不冲突，将所述历史探测点作为所述探测起点。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，响应于作为所述探测对象的目标云网络为目标次级网络，还包括：

目标首级网络确定单元，被配置成确定所述目标次级网络所属的目标首级网络；

对应的，所述目标探测方式确定单元被进一步配置成：

根据所述目标首级网络的云网络类型、所述探测终点所属的云网络的云网络类型，确定所述目标探测方式。

13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述目标探测方式包括以下任意一种：

控制报文协议、域名系统、传输控制协议、用户数据包协议。

14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述目标云网络包括一下至少一项：

公共云网络、私有云网络、本地数据中心、虚拟私有云网络、混合云网络；其中，所述混合云网络由所述公共云网络、私有云网络、本地数据中心和虚拟私有云网络中的至少两种混合得到。

15.根据权利要求9所述的装置，其中，所述网络探测单元包括被配置成按所述目标探测方式构造满足所述网络探测请求的探测数据包的探测数据包构造子单元，所述探测数据包构造子单元被进一步配置成：

响应于所述网络探测请求要求对作为存量网络的目标云网络进行网络质量探测，控制所述探测数据包中不包含路由信息；

响应于所述网络探测请求要求对作为增量网络的目标云网络进行网络可用性探测，控制所述探测数据包中包含与所述增量网络对应的网络探测项所需的目标路由信息。

16.根据权利要求9-15任一项所述的装置，其中，所述网络探测单元被进一步配置成：

按所述目标探测方式构造满足所述网络探测请求的探测数据包；

控制所述探测起点发出指向所述探测终点的探测数据包；

响应于所述探测起点收到所述探测终点返回的响应数据，确定所述探测起点与所述探测终点之间的通信链路具有连通性；

根据与所述响应数据对应的丢包数量和接收耗时，确定通信丢包率和网络时延；

根据所述响应数据的数据内容和所述探测数据包的包内容，确定所述探测起点和所述探测终点分别所属网络的网络工作状态。

17.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的网络探测方法。

18.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-8中任一项所述的网络探测方法。

19.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任一项所述网络探测方法的步骤。

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