[發明專利]一種網絡通信數據流信息統計系統及方法

有效

• 申請號: 200710302224.8
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101183994A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 江智彥
• 申請（專利權）人: 福建星網銳捷網絡有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06;H04L12/56
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及計算機網絡通信領域，尤其涉及一種網絡通信數據流信息統計系統及方法。

背景技術

對網絡通信數據流信息進行統計，是對網絡應用進行分析與監控的基礎，廣泛應用于流量監控、網絡計費、網絡安全監控與防范、網絡資源優化建設等各個方面。

網絡通信數據流信息的統計大致可以分為兩類：第一類信息是數據流本身所攜帶的信息，例如對于IP報文，本身攜帶的信息有：發送此IP報文的設備接口IP地址，即報文的源IP地址，以及報文要送達目的設備接口的IP地址，即報文的目的IP地址、IP報文的長度等；第二類信息是網絡設備對數據流的操作信息，如：數據流從哪個接口接收進來的，將從哪個接口發送出去，發送出去后要交由下一個網絡設備的地址，即數據流的下一跳地址等。

對網絡通信數據流信息的統計基本流程如圖1所示，包括以下步驟：

采樣(Sampling)：完成對監控對象數據流的收集。采樣可以全部采樣，也可以按比例采樣，也可以按時間間隔采樣，等等。采樣率越高(最高1∶1采樣即全部采樣)，統計信息越精確，但對系統資源要求也越高。

過濾(Filtering)：通過過濾，可以實現只對感興趣的數據流進行采樣、監控統計。也可以全部過濾通過，即不做過濾。

統計(Metering)：對經采樣、過濾后的數據流進行解析處理，以獲取所需要的統計信息。

輸出(Exporting)：將統計信息輸出給統計信息收集器，也可以稱為服務器，以進行“分析、診斷與對策”。

收集器(Collector)，對統計信息進行分析、診斷，并提出對策。

其中采樣與過濾的順序可以依據具體的實現方案前后互換，并可以實現多次采樣和過濾。

現有的網絡通信數據流信息統計的實現代表性的方案有以下幾種：

方案一：如圖2所示，利用被監控設備的端口鏡像功能，將被監控設備網絡接口的通信數據流鏡像到監控口，由監控口連接到監控管理中心的服務器(監控設備)，服務器對接收的通信數據流進行統計與分析。典型的應用如公安部門對網吧的運營監控。

方案一中，被監控網絡設備通過網絡接口具有通信數據流鏡像功能，將需要監控的網絡接口的數據流全部鏡像發送到監控設備，完成采樣動作。圖1所示的其余的后續流程，都在監控設備中完成。

方案一具有如下缺點：

1)可獲取的信息不夠全面：只能獲取數據流本身攜帶的信息，即第一類信息；無法獲取第二類信息。

2)對于監控對象的數據流超過接口帶寬的情況，無能為力。如果被監控設備的接口3是百兆以太口，而接口1和2同樣也是百兆以太口，甚至是千兆以太口的情況，當接口1和2的雙向通信流量超過100Mbps時，接口3就無法將所有的通信數據都發送給處于遠端的監控設備。

3)即使接口1和2的雙向通信數據流量未超過接口3的帶寬，由于監控設備處于遠端，中間要經過網絡運營商的線路中轉，帶寬還有可能受網絡運營商所提供的帶寬服務的限制。

方案二：

方案二為嵌入式分布系統實現方案，在一個網絡設備中實現網絡通信數據流的采樣、過濾、統計與輸出，而由遠端服務器完成對統計數據的分析、診斷和制定策略。所謂嵌入式分布方案，就是從網絡設備形態上看，是一個產品，但內部實現邏輯，可以看作是兩個或多個獨立運行的系統。如圖3所示的嵌入式分布系統，主控系統擁有全局控制與管理信息，可以有一個主控系統，或外加1個至多個備份主控系統組成。

通信接口系統承擔網絡通信數據的接收、轉發等功能，并對收發的網絡數據流進行采樣、過濾；以及將過濾后的網絡通信數據流以及數據流的收發接口等信息發送至業務功能系統；

業務功能系統完成對網絡通信數據流信息統計與輸出，也可以涵蓋其他業務如數據通信的加、解密與認證等。

業務功能系統輸出的統計信息，可以由業務功能系統自帶的通信接口發送給遠端服務器，也可以將統計信息輸出給通信接口系統，再由通信接口系統的接口發送給遠端服務器。

上述方案二具有如下缺點：

由于需要由通信接口系統進行采樣、過濾，以及將過濾后的網絡通信數據流以及數據流的收發接口等信息發送至業務功能系統，增加了通信接口系統處理器的負擔，占用了較多的設備資源，影響了通信接口系統正常數據通信的性能。

發明內容

本發明提供一種網絡通信數據流信息統計系統及方法，在保持通信接口系統原有的正常通信功能不受影響的前提下，實現對網絡通信數據流信息的全面、可靠的統計。