[發(fā)明專利]面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)方法、系統(tǒng)及相關(guān)裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011520674.6 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-21 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112866075B | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-03-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 潘恬;張妍;鄭龑;汪碩;黃韜;劉韻潔 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室;北京郵電大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H04L12/46 | 分類號(hào)： | H04L12/46;H04L43/08;H04L41/0677;H04L69/06;H04L69/22 |
| 代理公司： | 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237 | 代理人： | 徐曉鷺 |
| 地址： | 210000 江*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 面向 overlay 網(wǎng)絡(luò) 遙測(cè) 方法 系統(tǒng) 相關(guān) 裝置 | ||
1.面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)方法，其特征在于，所述遙測(cè)方法包括以下步驟：
步驟一，源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)向終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包中包含了源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)的IP和MAC地址信息；
步驟二，源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)收到所述數(shù)據(jù)包，在VXLAN報(bào)頭和原始數(shù)據(jù)報(bào)文之間加入INT報(bào)頭，構(gòu)成INT探測(cè)數(shù)據(jù)包；
步驟三，鏈路中的交換節(jié)點(diǎn)根據(jù)封裝后INT報(bào)頭信息，對(duì)所述INT探測(cè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，插入包含設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)信息的INT元數(shù)據(jù)，探測(cè)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)Overlay網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的Underlay網(wǎng)絡(luò)，從源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)竭_(dá)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)；
步驟四，終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)接收到探測(cè)數(shù)據(jù)包后，交換節(jié)點(diǎn)匹配INTHeader插入最后一個(gè)INT元數(shù)據(jù)，將INT Header拆除，同時(shí)提取全部遙測(cè)信息上傳到控制器；終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包，傳輸完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)方法，其特征在于，所述步驟二中，源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)將該數(shù)據(jù)包添加VXLAN首部、外部UDP首部、外部IP首部、外部Ether首部，在VXLAN報(bào)頭和原始數(shù)據(jù)報(bào)文之間加入INT報(bào)頭，構(gòu)成INT探測(cè)數(shù)據(jù)包，發(fā)送給終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)方法，其特征在于，所述步驟二完成時(shí)，源端設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接的VTEP節(jié)點(diǎn)即為帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)系統(tǒng)的第一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，INT方法通過(guò)在該節(jié)點(diǎn)上設(shè)置的采樣方式匹配并鏡像出該報(bào)文，根據(jù)遙測(cè)任務(wù)的需要將INT頭部所指定的遙測(cè)信息封裝成元數(shù)據(jù)INT Meta_1插入到INT Header之后；所述鏈路中的交換節(jié)點(diǎn)根據(jù)封裝后INT報(bào)頭信息，對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行如下處理：探測(cè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到交換機(jī)Switch1時(shí)，所述交換機(jī)Switch1匹配INT Header后插入元數(shù)據(jù)INT Meta_2；探測(cè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到交換機(jī)Switch2時(shí)，設(shè)備匹配INT Header后插入元數(shù)據(jù)INT Meta_3。
4.面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述遙測(cè)系統(tǒng)包括：
信息采集模塊，所述信息采集模塊部署于終端設(shè)備，其向數(shù)據(jù)層發(fā)送INT探測(cè)數(shù)據(jù)包，通過(guò)所述INT探測(cè)數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中收集內(nèi)置交換機(jī)信息，并對(duì)消息監(jiān)聽(tīng)模塊傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析；
控制模塊，所述控制模塊部署于控制器，其用于實(shí)現(xiàn)交換機(jī)配置、流表下發(fā)、采集監(jiān)測(cè)周期設(shè)置控制功能，并且所述控制模塊在控制層維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)層獲取的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)信息；
數(shù)據(jù)平面，即所述遙測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層，所述數(shù)據(jù)平面用于處理和轉(zhuǎn)發(fā)交換機(jī)各不同端口上各種類型的數(shù)據(jù)；在所述數(shù)據(jù)平面，基于P4語(yǔ)言自定義交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的處理流程，使數(shù)據(jù)層交換機(jī)能夠支持VXLAN和INT功能，INT探測(cè)數(shù)據(jù)包在被轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中收集交換節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部狀態(tài)信息；
消息監(jiān)聽(tīng)模塊，所述消息監(jiān)聽(tīng)模塊用于維護(hù)控制層和數(shù)據(jù)層之間的通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集模塊對(duì)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，獲取排隊(duì)時(shí)延、傳輸路徑信息；并且根據(jù)傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)Overlay網(wǎng)絡(luò)和Underlay網(wǎng)絡(luò)的映射，獲取底層鏈路路徑信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程，每當(dāng)抓取到INT探測(cè)數(shù)據(jù)包之后，從中提取出源端和終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)的ID作為Key，解析后遙測(cè)信息作為Value，將Key-Value鍵值對(duì)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)INT_INFO中的數(shù)據(jù)表之中；所述遙測(cè)信息由探測(cè)數(shù)據(jù)包中的INT元數(shù)據(jù)解析或計(jì)算得到，控制器通過(guò)查詢Overlay網(wǎng)絡(luò)兩端的IP Pair獲取端到端的鏈路逐跳質(zhì)量信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向Overlay網(wǎng)絡(luò)的帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述INT探測(cè)數(shù)據(jù)包在被轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中收集內(nèi)置交換機(jī)信息，所述交換機(jī)信息包括交換機(jī)ID、出入端口ID、出入口時(shí)間戳、出入隊(duì)列時(shí)間戳、隊(duì)列深度。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室;北京郵電大學(xué)，未經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室;北京郵電大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
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