[發(fā)明專利]一種軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)和方法

無效

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• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102404231A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉朝輝;竇曉光;李鋒偉;紀奎;邵宗有
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業(yè)（北京）有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明屬于網絡數據處理領域，具體涉及一種軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)和方法。

背景技術

對網絡數據進行分析的系統(tǒng)，往往不是對所有的報文進行分析，而是按一定的采樣率(比如每100個報文采樣20個，采樣率為20％)，從全部網絡流量中抽取部分報文進行采樣分析。由于網絡流量的大小會隨時間變化大幅波動，所以需要報文采樣率能夠根據系統(tǒng)運行的負載情況動態(tài)調整，當系統(tǒng)負載較大時，可以降低采樣率，當系統(tǒng)負載較小時，可以提高采樣率。

專利號為CN201110127295.5、名稱為“一種針對報文進行采樣的方法及裝置”公開了一種針對報文進行采樣的方法及裝置，所述方法包括以下步驟：端口接收到報文時，提取所述報文的特征信息，根據所述特征信息，獲取與所述報文對應的預先設定門限值；端口接收到報文時，隨機產生一個隨機值；當所述隨機值大于所述門限值時，對所述報文進行采樣。本發(fā)明通過從大量進入系統(tǒng)的報文中，提取到需要監(jiān)測的報文的特征信息，針對某種業(yè)務的報文進行采樣，按照一定的采樣率將報文送至分析終端進行處理，可以減少大量數據報文給分析端帶來的沖擊，避免無關流量帶來的影響，并對正常轉發(fā)的原始報文不會帶來任何影響；同時，也大大降低了分析端分析和處理的復雜度。

此外，專利號為CN201110106353.6、名稱為“帶時戳的采樣數據分級傳輸核心器件”公開了一種帶時戳的采樣數據分級傳輸核心器件，該核心器件包括遠方時鐘和本地時鐘，所述遠方時鐘用于實現目標設備的目標時鐘備份；以太網端口，用于接收來自于從屬設備的采樣數據報文，所述采樣數據報文包含采樣數據，及采樣數據的與本地時鐘同步的當前采樣時戳；存儲器，用于存儲所述采樣數據和當前采樣時戳；控制器，用于根據所述目標時鐘備份將所述與本地時鐘同步的當前采樣時戳調整為與目標設備的目標時鐘同步的目標采樣時戳；并將所述目標采樣時戳和相應的采樣數據一起封裝成目標采樣數據報文后發(fā)送給目標設備。通過這種方式，使其中的采樣數據與最終的目標設備的目標時鐘同步，從而確保應用該器件的系統(tǒng)的高實時性要求，有利于遠程控制。

但上述系統(tǒng)對報文采樣率需要根據系統(tǒng)負載動態(tài)調整時，都是在軟件收包的過程中進行的，所有的報文上傳到軟件后，軟件根據系統(tǒng)負載情況調整采樣率，根據當前采樣率，丟棄掉一部分報文。這些系統(tǒng)在高速網絡上，大量的需要丟棄的報文通過總線傳輸到主機內存，占用大量的系統(tǒng)資源，會導致系統(tǒng)效率較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明克服現有技術的不足，應用軟硬結合的方式，提高動態(tài)調整報文采樣率的效率。

本發(fā)明提供了一種軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)，包括報文采集硬件模塊和軟件模塊，報文采集硬件模塊包括報文統(tǒng)計計數器模塊和保存采樣率的寄存器模塊。

本發(fā)明提供的軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)，軟件模塊包括采樣率計算器模塊，用于計算出合理的報文采樣率，配置到硬件模塊的寄存器模塊中。

本發(fā)明提供的軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)，所述報文統(tǒng)計計數器模塊對采樣率計算器模塊進行反饋，從而幫助軟件模塊動態(tài)確定采樣率。

本發(fā)明提供的軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的系統(tǒng)，硬件模塊包括報文采集模塊，用于根據所述寄存器模塊的采樣率和所述報文統(tǒng)計計數器模塊的計數，選取某些報文上傳給軟件模塊。

本發(fā)明還提供一種軟硬件結合實現動態(tài)調整報文采樣率的方法，報文采集網卡硬件中設置報文統(tǒng)計計數器和保存采樣率的寄存器。

軟件中設置采樣率計算器，定期根據系統(tǒng)負載，以及當前所述報文統(tǒng)計計數器顯示的網絡流量情況，計算出合理的報文采樣率，配置到硬件中。

當報文采集卡接收到報文后，一方面進行報文統(tǒng)計，另一方面根據所述軟件配置的采樣率和所述報文統(tǒng)計計數，選取某些報文上傳給軟件，其他報文丟棄。

所述軟件收取采樣報文，進行處理。

所述采樣寄存器通過pci空間映射到軟件中，軟件可以根據系統(tǒng)負載情況實時動態(tài)修改硬件中的所述報文采樣率。

本發(fā)明使用軟硬結合的方式，在報文采集網卡硬件中配置一個采樣率寄存器，網卡根據采樣率寄存器中的值，從接收到的報文中抽取部分報文上傳給軟件，其他報文則丟棄。采樣寄存器通過pci空間映射到軟件中，軟件可以根據系統(tǒng)負載情況實時動態(tài)修改硬件中的報文采樣率。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：大量的需要丟棄的報文直接被硬件丟棄，不通過總線傳輸到主機內存，不會占用大量的系統(tǒng)資源，從而提升網絡報文采樣系統(tǒng)的效率。

附圖說明