[發明專利]虛擬網絡的流量采集方法及裝置

有效

• 申請號: 202010098775.2
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111431757B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 張齊國;王繼海
• 申請（專利權）人: 平安科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H04L43/0876
• 分類號: H04L43/0876;H04L43/50
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種虛擬網絡的流量采集方法及裝置，涉及虛擬機技術領域，為解決現有技術中采集流量開銷過大的問題而發明。該方法主要包括：初始化流量采集的軟件運行環境；建立通信通道；用戶態采集模塊申請大頁內存，在大頁內存上創建環形緩存區；內核采集模塊接收大頁內存的物理地址，并將大頁內存的物理地址映射成內核地址空間的線性地址，并獲取環形緩沖區在內核采集模塊的緩沖區地址；內核采集模塊采集虛擬交換機接收到的數據包，并根據緩沖區地址將數據包保存至環形緩沖區；用戶態采集模塊如果監測到環形緩沖區更新，則訪問環形緩沖區并獲取數據包，統計流經虛擬交換機的數據流量。本發明主要應用于流量采集的過程中。

技術領域

本發明涉及一種虛擬機技術領域，特別是涉及一種虛擬網絡的流量采集方法及裝置。

背景技術

對數據中心網絡性能管理和網絡優化，需要對流量進行采集分析，把網絡流量從不可見變為可見。隨著虛擬化和云應用越來越廣，更多的網絡流量發生在同一主機上的虛擬機之間，甚至虛擬機之間的網絡流量已占據到數據中心總流量的80％。

現有技術中，首選用戶態采集單元通過系統調用AF_PACKET套接字接口，在共享內存中對目標虛擬網卡進行網包監控，然后內核采集單元對收到的網包通過mmap放個把新增的網包映射到共享內存中，最后用戶態單元檢測到共享內存中存在新增的網包，則采集新增的網包，完成流量采集。

上述現有技術，用戶態單元對每個網包調用AF_PACKET接口，系統調用開銷大，調用頻率高，消耗資源多，每個網包的內存mmap到共享內存，開銷大且內存零散難于管理。由于虛擬機之間的網絡流傳流量過多，導致采集流量時開銷過大。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種虛擬網絡的流量采集方法及裝置，主要目的在于解決現有技術中采集流量開銷過大的問題。

依據本發明一個方面，提供了一種虛擬網絡的流量采集方法，包括：

初始化用戶態采集模塊和內核采集模塊的流量采集的軟件運行環境；

建立通信通道，所述通信通道是所述用戶態采集模塊和所述內核采集模塊之間的數據傳輸通道；

所述用戶態采集模塊申請大頁內存，在所述大頁內存上創建環形緩存區，并將所述大頁內存的物理地址通過所述通信通道傳輸至所述內核采集模塊；

所述內核采集模塊接收所述大頁內存的物理地址，并將所述大頁內存的物理地址映射成內核地址空間的線性地址，并獲取所述環形緩沖區在所述內核采集模塊的緩沖區地址；

所述內核采集模塊采集虛擬交換機接收到的數據包，并根據所述緩沖區地址將所述數據包保存至所述環形緩沖區，同時更新所述環形緩沖區的寫指針位置；

所述用戶態采集模塊如果監測到所述環形緩沖區更新，則訪問所述環形緩沖區并獲取所述數據包，統計流經所述虛擬交換機的數據流量，同時更新所述環形緩沖區的讀指針位置。

依據本發明另一個方面，提供了一種虛擬網絡的流量采集裝置，包括：

初始化單元，用于初始化用戶態采集模塊和內核采集模塊的流量采集的軟件運行環境；

通道建立單元，用于建立通信通道，所述通信通道是所述用戶態采集模塊和所述內核采集模塊之間的數據傳輸通道；

緩存創建單元，用于所述用戶態采集模塊申請大頁內存，在所述大頁內存上創建環形緩存區，并將所述大頁內存的物理地址通過所述通信通道傳輸至所述內核采集模塊；

地址獲取單元，用于所述內核采集模塊接收所述大頁內存的物理地址，并將所述大頁內存的物理地址映射成內核地址空間的線性地址，并獲取所述環形緩沖區在所述內核采集模塊的緩沖區地址；