本技术涉及网络测量技术领域,具体提供了一种面向数据中心网络的轻量级协同网络流量测量方法及系统,该方法包括:确定待测网络流为第一网络流或第二网络流,第一网络流大于第二网络流;在待测网络流为第一网络流的情况下,将其测量任务均匀分配到第一路径中的每个交换机,第一路径为待测网络流的传输路径;在待测网络流为第二网络流的情况下,将其测量任务分配到预设的交换机,预设的交换机为第二路径中的任一交换机,第二路径为待测网络流的传输路径;控制交换机按照分配到的测量任务,对待测网络流的流量信息进行测量和记录;响应查询指令,获取流量信息,计算待测网络流中的数据包数量。本发明的数据包处理效率和整体测量精度均较高。
背景技术
细粒度的网络流量监控可以实时监控和管理服务器集群中的网络流量,优化网络性能,提高用户体验;还可以有效防范常见的网络攻击,保障用户的数据安全。除此之外,高效的细粒度的网络流量监控还可以优化整个网络中的资源分配,降低网络运营成本。因此,细粒度的网络流量监控已经成为网络企业必不可少的管理手段。
数据中心作为网络服务的核心枢纽,承担着连接用户和服务的重要责任,无时无刻不在承载着“海量”的网络流量。随着互联网用户数量的不断增加,以及各种在线服务的普及,数据中心所面临的用户流量急剧增加,像谷歌、Facebook、亚马逊这样的大型网络公司,每天都有数以亿计的用户通过它们的数据中心访问网络服务,这给数据中心的稳定运行和高效管理带来了极大的挑战。因此,监控和管理全网的网络流量并不是一件简单的事,特别是对于大型网络公司的数据中心而言。此外,由于需要同时给大量用户提供实时网络服务,数据中心的流量往往还有“高速”这一重要特征。数据中心内的数据传输速度非常快,例如在1秒内就需要完成上百Gb的传输。面对网络流量具有的这种高速特性,传统的测量方法很难及时捕捉和记录每个交换机上经过的流量。
现有大量基于Sketch的测量方法可以高效记录流量信息,但这些方法局限于单点测量,难以扩展到全网流量测量。特别是对于大型数据中心网络而言,庞大的路由信息、链路的带宽限制以及交换机自身的资源限制,都会极大程度上影响到全网流量测量的策略制定和实际部署。由于软件定义网络(Software Defined Network,简称SDN)架构下的集中式控制器有着整个网络的全局视角,可以采用SDN架构来对网络流量进行统一管理和控制。但在实际测量过程中,由于SDN架构需要实时监控网络中交换机的状态,还需要在控制器和交换机之间进行频繁的协作通信,该架构本身又会给整个链路带来巨大的带宽消耗,并不是一种高效的解决方案。
针对相关技术中的网络流量测量方案,在对大型数据中心内的细粒度网络流量进行测量的情况下,难以兼顾数据包处理效率和整体测量精度的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
实现思路