网络系统、控制器、交换机和业务监控方法技术方案

提供了一种网络，其中组合了sFlow和OpenFlow，实现了精细的业务监控。具体地，准备了FlowID，其是用于标识流(分组的群组)的流标识符，并且FlowID存储在流表的条目中，并且sFlow代理被使得能够将FlowID指定为数据源。具体地，FlowID被保留在条目的cookie中，该条目记录在来自控制器的交换机流表中，并且根据条目中定义的动作针对与条目的规则相匹配的所接收的分组执行操作。在交换机中，获取被指定为数据源的FlowID在sFlow中使用的MIB中被获取，并且基于FlowID而获取与条目相匹配的分组的统计信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】网络系统、控制器、交换机和业务监控方法
本专利技术涉及网络系统，更具体涉及网络系统中的业务监控方法。
技术介绍
业务监控是保证网络操作中的QoS(服务质量)的一个重要因素。一种主要的业务监控方法是“sFlow”(RFC3176)，这是一种用于监控吉比特网络中的交换机、路由器等的业务的技术。sFlow是基于分组采样的业务管理技术，其中，收集要被监控的数据的特定百分比以便通过统计方法生成业务信息。从2001年9月开始，sFlow已经向公众开放，并且作为IETF(因特网工程任务组)RFC(请求注释)3176免费提供。[sFlow]下文描述基于sFlow的监控的概观。在由sFlow监控的网络中，通过向NW设备传输在SNMP(简单网络管理协议)中定义的控制消息，在NW设备(网络连接设备)之外操作的sFlow收集器控制在NW设备内部操作的sFlow代理，并且执行针对MIB(管理信息库)的各种设置。sFlow允许指定用于标识要从其中获得统计信息的分组的MIB中的数据源。此处，统计信息的意思是基于采样值的统计信息。在sFlow中，将每个分组的头部信息的整个区域(字段)指定为数据源。sFlow代理基于MIB中指定的数据源来执行分组检查。可以将以下列出的项目指定为MIB中的数据源：iflndex.<l>：该数据源以端口为单位指定。端口号被指定为<l>。如果<l>被指定为零，则指定所有端口。smonVlanDataSource.<V>：该数据源以VLAN为单位指定。VLAN标识符(IEEE802.1Q)被指定为<V>。entPhysicalEntry.<N>：sFlow代理的物理实体(构成要素)。在分组检查中，sFlow代理基于数据源对分组进行分类，以平均定义为阈值的频率执行随机采样(例如，每1000个分组采集1个分组)，并且通过使用sFlow数据报向sFlow收集器发送作为统计信息的采样值。例如，sFlow代理通过使用sFlow数据报向sFlow收集器发送进行采样的分组(采样分组)的头部的副本以及物理端口、VLAN端口等的相应接口的计数器值作为统计信息。sFlow收集器基于统计信息来执行统计处理。应当注意，sFlow代理可以是在NW设备(诸如，交换机)上运行的软件或者硬件。一般地，sFlow代理以ASIC(专用集成电路)的形式安装在网络连接设备(诸如，路由器和交换机)上。另一方面，sFlow收集器通过运行在诸如服务器的计算机上的软件实现。sFlow的细节在非专利文献1和非专利文献2中描述。使用简单的采样机制并且可以通过硬件实现的sFlow的一个优点是由于负载降低而减少了网络性能的降低。sFlow的一个缺点是，如果分组的数目没有超过阈值，则可能无法获得分组的重要分类的统计信息(也即，针对数目没有超过阈值的分组的重要分类，可能忽略其统计信息)；这是由于sFlow仅获得数目超过阈值的分组的种类的统计信息。除了sFlow之外的一种有前景的业务监控方法是“OpenFlow”。[OpenFlow]下文描述基于OpenFlow的监控的概观。在由OpenFlow监控的网络中，诸如OFC(OpenFlow控制器)的控制器通过由OpenFlow协议中定义的控制消息来操作交换机的流表来控制和监控诸如OFS(OpenFlow交换机)的交换机的操作。流表是将条目注册在其中的表，每个条目定义要针对与预定匹配条件(或者规则)相匹配的分组进行的预定动作。与规则相匹配的分组的群组(或者分组的序列)称为流。分组可以称为帧。注意，OpenFlow中定义的流不同于sFlow中定义的概念。流的规则被定义为分组的每个协议层的头部信息区域(或者字段)中描述的目的地地址、源地址、目的地端口和源端口中的任何或者所有的各种组合，并且彼此可区分。上述地址可以是MAC(介质访问控制)地址或者IP(互联网协议)地址。另外，入站端口的信息可以在流的规则中使用。通常，流的动作被确定为向预定目的地传送的分组。注意，流的动作可以被指定为分组抛弃。通过外部控制器来控制交换机的OpenFlow通过定义交换机与控制机之间的协议而允许不同供应商的交换机的灵活外部控制。在OpenFlow系统中，当接收到不与任何条目相匹配的分组时，交换机向控制器发送与所接收的分组相关的查询(或者条目请求)。通常，交换机将所接收到的分组转发给控制器作为与所接收的分组相关的查询。控制器与交换机相连接，该交换机由控制器经由安全信道来控制。当从由控制器控制的交换机接收到与分组相关的查询时，控制器计算分组所属于的分组的群组(或者流)的路径，并且基于所计算的路径，将指示“向预定目的地转发分组的群组”的条目注册到交换机的流表中。在这种情况下，控制器发送用于将条目注册到流表中的控制消息。而且，每个交换机参考流表，并且当所接收的分组与请求统计信息的条目相匹配时，该交换机获得针相关流的采样值，并且将采样值作为统计信息来保持。控制器通过发送针对统计信息收集的在OpenFlow协议中定义的控制消息而从交换机获得针对每个流的统计信息，并且将统计信息用于业务监控。OpenFlow的细节在非专利文献3和非专利文献4中描述。OpenFlow的一个优点是与sFlow相比，可以实现精细的采样，因为OpenFlow可以将详细的匹配条件设置为用于期望获得其统计信息的分组的流的规则。OpenFlow的一个缺点是与sFlow相比，网络性能更加退化，这是由于控制器与交换机在用于获得统计信息的控制器的控制下进行彼此的通信。作为相关技术，专利文献1(JP2007-336512A)公开了统计信息收集系统和统计信息收集装置。该相关技术公开了一种通信信息收集系统，该系统包括统计信息收集装置和收集器装置，其中，统计信息收集装置接收分组，收集所接收的分组的统计信息，并且向收集器装置发送所收集的统计信息，其特征在于，统计信息收集装置将流信息存储在其中，流信息包括用于标识所接收的分组所属于的流的标识条件，针对通过流标识条件标识的流中的每一个而对所收集的分组的统计信息进行分类，并且参考针对每个流而分类的统计信息来确定针对每个流的传输间隔，统计信息收集装置以该间隔向收集器装置传输统计信息。而且，专利文献2(JP2010-041471A)公开了一种通信数据统计处理装置、通信数据统计处理方法和程序。在该相关技术中，通信数据统计处理装置采用多种条件下的统计，该装置包括：接收部分，其接收分组；集成部分，其将相对于预定的两个或者更多个标识符来说相应标识符相同的分组分类到相同的集成流中并且生成属于集成流的分组的集成统计信息；以及，统计处理部分，其执行针对多种条件下的统计的每个统计信息的更新过程，其中，更新过程针对多个集成流重复，其包括：将集成流分类为其相应标识符相对于确定一个统计条件的标识符相同的统计操作流；以及基于相应的集成业务信息来更新属于统计操作流的分组的统计信息。引用列表专利文献专利文献1：JP2007-336512A专利文献2：JP2010-041471A非专利文献非专利文献1：“ChapterOne：WhatissFlow---BasicsofTrafficManagementforNetwor本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.17 JP 2011-0067191.一种网络系统，包括：控制器；以及交换机，其中所述控制器包括：流标识符管理器，所述流标识符管理器具有向预定流指派流标识符的功能；条目管理器，所述条目管理器具有利用条目来设置所述交换机的流表的功能，以及将指派给所述预定流的所述流标识符注册到所述流表中与所述预定流相关的条目的预定区域中的功能，在每个所述条目中定义了规则和动作，所述交换机根据所述规则和动作来一致地控制构成流的各分组，其中所述交换机包括：转发部分，所述转发部分具有以下功能：针对与所述条目中定义的规则相匹配的所接收的分组而执行所述条目中定义的动作，并且将所述所接收的分组的统计信息记录到所述条目中；以及统计处理部分，所述统计处理部分具有以下功能：获得与被指定为将从其获得统计信息的目标的流相对应的流标识符，并且以预定频率获得与包含获得的所述流标识符的条目相匹配的分组的统计信息以及向sFlow收集器发送获得的所述统计信息。2.根据权利要求1所述的网络系统，其中所述统计处理部分具有获得所述条目中记录的统计信息的功能，对于所述条目，被包括在所述条目中的所述流标识符与被指定为将从其获得统计信息的所述目标的所述流标识符相匹配。3.一种网络系统，包括：控制器；以及交换机，其中所述控制器包括：流标识符管理器，所述流标识符管理器具有向预定流指派流标识符的功能；条目管理器，所述条目管理器具有利用条目来设置所述交换机的流表的功能，以及将指派给所述预定流的所述流标识符注册到所述流表中与所述预定流相关的条目的预定区域中的功能，在每个所述条目中定义了规则和动作，所述交换机根据所述规则和动作来一致地控制构成流的各分组，其中所述交换机包括：转发部分，所述转发部分具有以下功能：针对与所述条目中定义的规则相匹配的所接收的分组而执行所述条目中定义的动作，并且将所述所接收的分组的统计信息记录到所述条目中；以及统计处理部分，所述统计处理部分具有以下功能：获得与被指定为将从其获得统计信息的目标的流相对应的流标识符，并且以预定频率获得与包含获得的所述流标识符的条目相匹配的分组的统计信息，其中所述转发部分具有向所述统计处理部分发送与包含从所述统计处理部分通知的所述流标识符的条目相匹配的所接收的分组作为响应的功能，以及其中所述统计处理部分具有以下功能：将被指定为将从其获得统计信息的所述目标的所述流标识符通知所述转发部分，并且针对作为所述响应而从所述转发部分接收的分组执行采样，以获得采样值作为所述统计信息。4.根据权利要求1或2所述的网络系统，其中所述流标识符管理器具有通过压缩分组的头部信息来生成流标识符的功能，以及其中所述条目管理器具有将生成的所述流标识符设置到所述流表以指定将从其获得统计信息的所述目标的功能。5.根据权利要求3所述的网络系统，其中所述流标识符管理器具有通过压缩分组的头部信息来生成流标识符的功能，并且其中所述条目管理器具有将生成的所述流标识符设置到所述流表以指定将从其获得统计信息的所述目标的功能。6.一种交换机，包括：流表，所述流表用于设置条目，在每个所述条目中定义了规则和动作以用于一致地控制构成流的各分组，其中每个所述条目具有存储与所述流相对应的流标识符的区域；转发部分，所述转发部分具有以下功能：针对与所述条目中定义的规则相匹配的所接收的分组而执行所述条目中定义的动作，并且将所述所接收的分组的统计信息记录到所述条目中；以及统计处理部分，所述统计处理部分具有以下功能：获得与被指定为将从其获得统计信息的目标的流相对应的流标识符，并且以预定频率获得与包含获得的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：河合亮佑，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：
国别省市：