[發明專利]一種協議無關轉發網絡可編程流測量方法

有效

• 申請號: 201811440237.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109547288B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 鄭宏波;葛敬國;鄂躍鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/935
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

1.一種協議無關轉發網絡可編程流測量方法，其特征在于，步驟為：

（1）控制器向交換機下發消息以傳送以下信息：流定義字段集和協議無關轉發指令序列；其中流定義字段集包括一個報文字段集合，用于定義報文是否屬于同一個流：流定義字段集中所有字段值均相等的報文屬于同一個流，每個流定義字段集均有一個唯一的標識；協議無關轉發指令序列分為兩類，一類在對報文進行測量時執行，稱為報文測量指令序列，另一類在生成測量報告時執行，稱為報告生成指令序列；每個協議無關轉發指令序列包含一個或多個協議無關轉發指令，每個協議無關轉發指令序列均有一個唯一的標識；報文測量指令序列和報告生成指令序列用于統計和輸出控制器可編程的流屬性，該流屬性稱為可編程流屬性；

（2）控制器向交換機下發流表項，所述流表項包括一個匹配字段集合和測量指令，所述測量指令中直接或間接指定了報文被測量時使用的流定義字段集、報文測量指令序列和報告生成指令序列；

（3）當一個接收的報文匹配所述流表項時，所述報文被測量，此時如果所述報文中所有由測量指令指定的流定義字段集中的字段值均與一個已有的流的相應字段值相等，則所述報文也屬于這個流；如果所述報文中由測量指令指定的流定義字段集中的字段值至少有一個與所有已有流不相等，則新創建一個流；每個流均有一個唯一的標識；

（4）交換機執行報文測量指令序列，流標識作為該報文測量指令序列的輸入參數，該指令序列修改存儲所述可編程流屬性值或可編程流屬性相關數據的指令可訪問全局存儲空間；

（5）交換機生成測量報告并向流采集器發送，測量報告中包含一個或多個流的信息，每個流的可編程屬性通過執行報告生成指令序列獲得；流標識作為該報告生成指令序列的輸入參數，可編程流屬性為該報告生成指令序列的輸出參數；報告生成指令序列訪問存儲所述可編程流屬性值或可編程流屬性相關數據的指令可訪問全局存儲空間以獲取可編程流屬性；

所述步驟（4）和（5）中，指令可訪問全局存儲空間為協議無關轉發流元數據；

所述步驟（4）中，流標識由交換機在調用報文測量指令序列或報告生成指令序列時存入一個擴展的數據區域從而傳遞給報文測量指令序列或報告生成指令序列，這個擴展的數據區域稱為指令序列數據存儲空間；步驟（5）中，可編程流屬性由報告生成指令序列存儲在指令序列數據存儲空間中傳送給交換機；

協議無關轉發指令通過特定的字段類型訪問所述指令序列數據存儲空間字段；

所述指令序列數據存儲空間只在指令序列和調用指令序列的進程或線程中有效；

所述指令序列數據存儲空間在軟件交換機中存在于進程或線程的堆棧中；

交換機在流結束時執行步驟（5）以生成測量報告并向流采集器發送；

交換機周期性地執行步驟（5）以生成測量報告并向流采集器發送；

交換機在存儲流記錄的存儲空間不足時刪除部分流記錄，此時對刪除的流記錄執行步驟（5），以生成測量報告并向流采集器發送。

2.一種協議無關轉發網絡可編程流測量方法，其特征在于，步驟為：

（1）控制器向交換機下發消息以傳送以下信息：流定義字段集和協議無關轉發指令序列；所述流定義字段集包括一個報文字段集合，用于定義報文是否屬于同一個流：字段集中所有字段值均相等的報文屬于同一個流，每個流定義字段集均有一個唯一的標識；

協議無關轉發指令序列分為兩類，一類在對報文進行測量時執行，稱為報文測量指令序列，另一類在生成測量報告時執行，稱為報告生成指令序列；每個協議無關轉發指令序列包含一個或多個協議無關轉發指令，每個指令序列均有一個唯一的標識；報文測量指令序列和報告生成指令序列用于統計和輸出控制器可編程的流屬性，稱為可編程流屬性；

（2）控制器向交換機下發消息啟動在一個測量域內的測量，并直接或間接指定報文被測量時使用的流定義字段集、報文測量指令序列和報告生成指令序列，一個測量域是一個端口、板卡或網橋；

（3）當一個測量域收到一個報文時，如果所述報文中所有由前述消息指定的流定義字段集中的字段值均與一個已有的流的相應字段值相等，則該報文也屬于這個流；如果所述報文中由前述消息指定的流定義字段集中的字段值至少有一個與所有已有流不相等，則新創建一個流；每個流均有一個唯一的標識；

（4）交換機執行報文測量指令序列，流標識作為該報文測量指令序列的輸入參數，該指令序列修改存儲所述可編程流屬性值或可編程流屬性相關數據的指令可訪問全局存儲空間；

（5）交換機生成測量報告并向流采集器發送，測量報告中包含一個或多個流的信息，每個流的可編程屬性通過執行報告生成指令序列獲得；流標識作為該報告生成指令序列的輸入參數，可編程流屬性為該報告生成指令序列的輸出參數；報告生成指令序列訪問存儲所述可編程流屬性值或可編程流屬性相關數據的指令可訪問全局存儲空間以獲取可編程流屬性；

所述步驟（4）和（5）中，指令可訪問全局存儲空間為協議無關轉發流元數據;

所述步驟（4）中，流標識由交換機在調用報文測量指令序列或報告生成指令序列時存入一個擴展的數據區域從而傳遞給報文測量指令序列或報告生成指令序列，這個擴展的數據區域稱為指令序列數據存儲空間；步驟（5）中，可編程流屬性由報告生成指令序列存儲在指令序列數據存儲空間中傳送給交換機；

協議無關轉發指令通過特定的字段類型訪問所述指令序列數據存儲空間字段；

所述指令序列數據存儲空間只在指令序列和調用指令序列的進程或線程中有效；

所述指令序列數據存儲空間在軟件交換機中存在于進程或線程的堆棧中；

交換機在流結束時執行步驟（5）以生成測量報告并向流采集器發送；

交換機周期性地執行步驟（5）以生成測量報告并向流采集器發送；交換機在存儲流記錄的存儲空間不足時刪除部分流記錄，此時對刪除的流記錄執行步驟（5），以生成測量報告并向流采集器發送。