一种基于软件定义的网络监控方法与流程

1.本发明属于网络技术领域，具体涉及一种基于软件定义的网络监控方法。


背景技术：

2.队列调度是网络监控管理的重要技术，也是实现网络qos(服务质量)控制的重要手段。在网络监控中拓扑状态、业务数量和流量分布经常变化，需要时常调整算法参数。传统配置方式在频繁操作下存在人力时间成本高、配置繁琐等问题，而且基于时延的调度算法以及基于服务曲线理论的调度算法由于太过复杂很少能在商用交换设备得到部署。
3.因此，在传统网络中使用上述某种算法对网络进行流量监控和控制存在以下问题：传统队列调度算法难以实现细粒度流量控制；静态的参数配置不适合动态的网络流量需求。可以看出，在传统网络中使用上述流量监控控制技术难以为网络中的业务提供保障。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的第一方面的目的是提供一种基于软件定义的网络监控方法。能够克服现有技术存在的问题。
5.本发明的第一方面的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于软件定义的网络监控方法，包括以下步骤：
7.步骤s1：由sdn控制器对网络业务数据设定标记，监听全网链路信息并设定网络业务参数，所述全网链路信息包括全网资源信息、流量信息、流分类信息；
8.步骤s2：由全网资源信息生成网络拓扑，并结合流量信息、流分类信息计算最优路径，对网络业务设定一个或多个流表转发队列并分配权重，再根据网络业务参数将网络业务绑定至某一个或多个转发队列，由此生成相应的规则与命令，并以流表形式下发至网内的物理设备；
9.步骤s3：物理设备获取并更新存储所述流表，根据规则对网络业务的流量数据进行匹配与转发，若存在未能匹配的流量数据，则以默认的转发队列进行转发。
10.进一步，所述全网资源信息包括链路状态信息、链路带宽、拥塞程度。
11.进一步，所述物理设备自检，若未设置流表则向sdn控制器请求下发。
12.进一步，还包括以下步骤：步骤s4:sdn控制器对获取的流量数据进行分析，并将分析结果结合预设定的网络业务参数进行对比，若发现网络业务的转发队列不符合设定的网络业务参数，则在原设定的转发队列中重新选择一个转发队列。
13.进一步，sdn控制器根据流量数据的分析结果对网络业务数据进行识别归类。
14.进一步，根据流量数据的分析结果获得其在网络中的延迟和丢包情况，sdn控制器再结合网络中的带宽、延迟、丢包以及用户设置参数进行网络流量控制。
15.本发明的的目的之二是提供一种计算机装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，利用sdn控制器对网络业务数据设定标记，监听全网链路信息并设定网络业务参数，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方
法。
16.本发明的目的之三是提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。
17.本发明的有益效果是：将sdn集中优化控制、全网感知监控、灵活敏捷管理的优点与传统多队列调度机制、网络监控技术相结合，并使用拥塞控制策略保证了业务流的带宽和时延。运用可编程交换机进行业务流的细粒度管理，再配合个性化的流表下发机制，实现了业务传输带宽和业务流等级动态调整以及对业务流的集中化、实时化、精细化管理，为网络中交换业务提供高确定性带宽和时延保障。
18.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和前述的权利要求书来实现和获得。
附图说明
19.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
20.图1为本发明所应用的网络架构示意图。
21.图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
22.以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
23.如图1所示，本发明的一种基于软件定义的网络监控方法，其包括以下步骤：
24.步骤s1：由sdn控制器对网络业务数据设定标记，监听全网链路信息并设定网络业务参数，所述全网链路信息包括全网资源信息、流量信息、流分类信息，所述全网资源信息包括链路状态信息、链路带宽、拥塞程度；
25.步骤s2：由全网资源信息生成网络拓扑，并结合流量信息、流分类信息计算最优路径，对网络业务设定一个或多个流表转发队列并分配权重，再根据网络业务参数将网络业务绑定至某一个或多个转发队列，由此生成相应的规则与命令并下发至网内的物理设备；
26.步骤s3：物理设备获取并更新存储由sdn控制器下发的规则，并根据规则对网络业务的流量数据进行匹配与转发，若存在未能匹配的流量数据，则以默认的转发队列进行转发；所述物理设备自检，若未设置流表则向sdn控制器请求下发；
27.步骤s4：sdn控制器对获取的流量数据进行分析，并将分析结果结合预设定的网络业务参数进行对比，若发现网络业务的转发队列不符合设定的网络业务参数，则在原设定的转发队列中重新选择一个转发队列。
28.sdn控制器根据流量数据的分析结果对网络业务数据进行识别归类，并根据流量数据的分析结果获得其在网络中的延迟和丢包情况，sdn控制器再结合网络中的带宽、延迟、丢包以及用户设置参数进行网络流量控制。
29.上述流量监控方法基于由sdn控制器、物理设备(交换机)、终端和服务器构成的网
络拓扑，sdn控制器根据用户设定的参数对网络业务进行设置，并对物理设备的数据进行监听，不影响物理设备本来的业务数据处理。
30.sdn控制器监控链路带宽和拥塞程度，对流量数据进行分析，根据分析结果对应用数据进行识别归类，最后sdn控制器得到网络所有应用数据的分析结果，并对结果进行归类总结，同时控制器在业务设定转发队列，sdn控制器可以依据此数据分析出应用数据在网络中的延迟和丢包情况，控制器再结合网络中的带宽、延迟、丢包以及用户设置等信息实现网络流量控制。
31.本发明的特点是：
32.1)sdn控制器引入多级流表转发队列，对网络业务划分不同的流表转发队列和设定优先级，并且将网络业务和一个或者多个转发队列、服务质量规则进行绑定；
33.2)物理设备根据指令将网络流量数据转发到设定的队列，同时对队列选择不同的服务质量规则，采用不同业务优先级和转发队列优先级，根据不同的优先级选择不同的转发队列。
34.3)sdn控制器进行业务监控、用户业务数据监控、分析延迟、带宽、丢包等信息，规划出不同的链路，绑定不同的转发队列，实现网络流量控制。
35.4)设置用户自定义业务接口：sdn控制器可以通过用户自定义业务接口向物理设备下发规则和命令，同时对流量数据进行监控，还可以对某一用户的数据进行监听，透过这一方式sdn控制器可以实时获取用户的业务运行情况
36.5)sdn控制器采用集中式管控网络物理设备，全局视图能快速和精准调度，并能根据全局业务进行设置，实现全局性调度，效率高，具有实时性。
37.6)能够全方位、无遗漏的识别网络中的各种网络业务数据并归类，sdn控制器可给网络业务数据打上某种标记，并转发某一个业务队列进行处理。
38.需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
39.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
40.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
41.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
42.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。