[發(fā)明專利]用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010571030.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111726410B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉斌;李新明;宋恒;李子星
• 申請（專利權）人: 中科邊緣智慧信息科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H04L67/1008
• 分類號: H04L67/1008;H04L67/1029
• 代理公司: 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276
• 代理人: 仇波

1.一種用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在交換芯片內(nèi)部通過單節(jié)點負載和狀態(tài)嗅探技術，實現(xiàn)對于本節(jié)點的計算和網(wǎng)絡負載、以及狀態(tài)的收集；通過重構的協(xié)議報文將信息同步至其他分散計算節(jié)點；采用硬件級網(wǎng)絡嗅探系統(tǒng)，通過流采樣和統(tǒng)計采樣兩種采樣方式，計算負載規(guī)劃，網(wǎng)絡規(guī)劃，網(wǎng)絡監(jiān)控，用戶監(jiān)控和分析；通過內(nèi)存共享技術與計算節(jié)點的實時同步，獲取計算節(jié)點的CPU利用率、內(nèi)存利用率、硬盤利用率、任務完成率信息，將計算和網(wǎng)絡的負載和狀態(tài)信息統(tǒng)一歸集到交換芯片內(nèi)部；所述硬件級網(wǎng)絡嗅探系統(tǒng)包括一個嵌入在網(wǎng)絡設備中的網(wǎng)絡嗅探技術代理和遠端的網(wǎng)絡嗅探技術采集器；所述網(wǎng)絡嗅探技術代理用于獲取接口的統(tǒng)計信息和數(shù)據(jù)信息，將信息封裝成網(wǎng)絡嗅探技術報文，當網(wǎng)絡嗅探技術報文緩沖區(qū)滿或是在網(wǎng)絡嗅探技術報文老化時間超時后，網(wǎng)絡嗅探技術代理會將網(wǎng)絡嗅探技術報文發(fā)送到指定的網(wǎng)絡嗅探技術采集器；所述網(wǎng)絡嗅探技術采集器會對網(wǎng)絡嗅探技術報文進行分析，并顯示分析結果；

（2）在交換芯片內(nèi)部通過端到端負載和狀態(tài)嗅探技術，實現(xiàn)網(wǎng)絡流量傳輸過程中每一節(jié)點的負載和狀態(tài)信息收集，堆棧式地將信息攜帶在網(wǎng)絡流量中，在末節(jié)點將路徑信息進行歸集；在網(wǎng)絡流量傳輸過程中的每一節(jié)點將計算和網(wǎng)絡狀態(tài)，包括CPU利用率、內(nèi)存利用率、設備標識、源目端口、轉發(fā)狀態(tài)、端口帶寬利用率、轉發(fā)時延、隊列狀態(tài)、時間戳信息插入到報文中，隨報文攜帶；并在網(wǎng)絡路徑中堆棧式地將每一節(jié)點的信息壓入報文內(nèi)；在最后一節(jié)點的設備中，將路徑上收集的包括時延、抖動、轉發(fā)現(xiàn)場狀態(tài)的所有的信息歸集；所述網(wǎng)絡嗅探技術采集器會對網(wǎng)絡嗅探技術報文進行分析，并顯示分析結果；所述網(wǎng)絡嗅探技術包括以下兩種采樣機制：（a）流采樣：基于數(shù)據(jù)包的采樣，用于獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容的相關信息；（b）統(tǒng)計采樣：基于時間的接口統(tǒng)計信息采樣，用于獲取接口的統(tǒng)計信息；

（3）通過計算和網(wǎng)絡狀態(tài)采集和閾值計算，設置流量采集點，實現(xiàn)對所監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)的所有流量進行分析。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法，其特征在于，硬件級網(wǎng)絡嗅探系統(tǒng)被配置為非采樣和采樣兩種使用模式。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法，其特征在于，步驟（3）中，流量采集點被設置在網(wǎng)絡的核心層或者邊緣層。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法，其特征在于，步驟（3）中，流量分析系統(tǒng)被配置為用于對所有流量進行分析，所述流量分析系統(tǒng)包括網(wǎng)絡嗅探流量采集機和分析服務器，被采集的路由器將網(wǎng)絡嗅探數(shù)據(jù)包發(fā)往采集機，采集機將采集到的網(wǎng)絡嗅探數(shù)據(jù)送到分析服務器進行分析。

5.根據(jù)權利要求4所述的用于分散計算網(wǎng)絡的可編程實時計算和網(wǎng)絡負載感知方法，其特征在于，配置多臺采集機和分析服務器，采集機和分析服務器的部署采用以下兩種方案的其中一種：方案一：將采集機分別部署在各個核心節(jié)點，每個核心節(jié)點的采集機負責采集連接至該核心節(jié)點的路由器，分析服務器集中部署在網(wǎng)管中心；方案二：采集機和分析服務器都集中部署，由多臺采集機共同負責采集全網(wǎng)內(nèi)的路由器。