[發(fā)明專利]一種面向可編程網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式大流檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110266583.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN113132180B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳靜;張婷婷;楊林濤;董濤;殷杰;劉志慧;吳博;韓雪萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué);北京衛(wèi)星信息工程研究所;華中師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L43/022
• 分類號(hào): H04L43/022;H04L43/04;H04L43/0876;H04L9/40
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

本發(fā)明提供了一種面向可編程網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式大流檢測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟：可編程交換機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)并記錄流入的可編程交換機(jī)的流量數(shù)據(jù)；控制器向各個(gè)可編程交換機(jī)分別下發(fā)對(duì)應(yīng)的本地閾值；可編程交換機(jī)對(duì)比檢測(cè)到的流量數(shù)據(jù)與本地閾值，如果判定流量數(shù)據(jù)超過(guò)本地閾值則向控制器發(fā)送報(bào)告，反之則不觸發(fā)報(bào)告；控制器識(shí)別接收到的報(bào)告中的流量數(shù)據(jù)，抽取轉(zhuǎn)發(fā)了該流但未觸發(fā)報(bào)告的可編程交換機(jī)的報(bào)告；控制器結(jié)合接收到的和抽取的可編程交換機(jī)的報(bào)告，統(tǒng)計(jì)該流的所有數(shù)值，并將統(tǒng)計(jì)的數(shù)值與網(wǎng)絡(luò)全局閾值對(duì)比判斷該流量數(shù)據(jù)是否為全網(wǎng)范圍內(nèi)的大流；控制器根據(jù)以往收到的報(bào)告調(diào)整下發(fā)至各個(gè)可編程交換機(jī)的本地閾值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向可編程網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式大流檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與更迭，尤其進(jìn)入5G時(shí)代后，無(wú)論是從互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)流量還是用戶規(guī)模都呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的逐年提升給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了一些異常現(xiàn)象，如流量被調(diào)度到同一鏈路上發(fā)生碰撞，會(huì)長(zhǎng)期占用鏈路帶寬，導(dǎo)致出口端隊(duì)列中流量擁塞，造成網(wǎng)絡(luò)延時(shí)過(guò)高等問題。為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要通過(guò)實(shí)時(shí)的“大流”檢測(cè)方法來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)流量中的流量堆積現(xiàn)象，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題行為然后做提前防范或緩解措施，例如防御或者SLB。

一方面，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要監(jiān)測(cè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量以保證網(wǎng)絡(luò)的安全，如果僅在局部位置進(jìn)行流量檢測(cè)，會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)范圍中的某些大流無(wú)法被檢測(cè)出，起不到保障網(wǎng)絡(luò)安全的作用。目前已有大量部署在個(gè)體交換機(jī)上的大流檢測(cè)算法研究，而少數(shù)針對(duì)全網(wǎng)范圍的大流檢測(cè)方法的研究也無(wú)法平衡檢測(cè)精度與整體通信開銷。

另一方面，如今的數(shù)據(jù)中心在短時(shí)間內(nèi)擁有數(shù)萬(wàn)個(gè)并發(fā)流，無(wú)差錯(cuò)的對(duì)每條流進(jìn)行跟蹤檢測(cè)將消耗大量的資源，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的大流檢測(cè)依賴于分析數(shù)據(jù)包樣本，難以對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)精細(xì)化的管理、度量和統(tǒng)計(jì)。可編程交換機(jī)雖然為聚合流量統(tǒng)計(jì)和直接在數(shù)據(jù)平面識(shí)別大流量提供了新思路，但將所有的傳統(tǒng)設(shè)備升級(jí)為可編程設(shè)備會(huì)給企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商帶來(lái)巨大的預(yù)算和運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)。因此亟需研究一種以數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，無(wú)須升級(jí)所有傳統(tǒng)設(shè)備，通過(guò)控制器與各個(gè)邊緣可編程交換機(jī)之間相互協(xié)作，以較低的通信開銷精準(zhǔn)地檢測(cè)出全網(wǎng)范圍內(nèi)的大流的大流檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種面向可編程網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式大流檢測(cè)方法，以數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，無(wú)須升級(jí)所有傳統(tǒng)設(shè)備，通過(guò)控制器與各個(gè)邊緣可編程交換機(jī)之間相互協(xié)作，以較低的通信開銷精準(zhǔn)地檢測(cè)出全網(wǎng)范圍內(nèi)的大流，避免流量被調(diào)度到同一鏈路上發(fā)生碰撞，以保證網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種面向可編程網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作式大流檢測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟：

A.可編程交換機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)并記錄流入的可編程交換機(jī)的流量數(shù)據(jù)；

B.控制器向各個(gè)可編程交換機(jī)分別下發(fā)對(duì)應(yīng)的本地閾值；

C.可編程交換機(jī)對(duì)比檢測(cè)到的流量數(shù)據(jù)與本地閾值，如果判定流量數(shù)據(jù)超過(guò)本地閾值則向控制器發(fā)送報(bào)告，反之則不觸發(fā)報(bào)告；

D.控制器識(shí)別接收到的報(bào)告中的流量數(shù)據(jù)，抽取轉(zhuǎn)發(fā)了該流量數(shù)據(jù)但未觸發(fā)報(bào)告的可編程交換機(jī)的報(bào)告；

E.控制器結(jié)合接收到的和抽取的可編程交換機(jī)的報(bào)告，統(tǒng)計(jì)該流量數(shù)據(jù)的所有數(shù)值，并將統(tǒng)計(jì)的數(shù)值與網(wǎng)絡(luò)全局閾值對(duì)比判斷該流量數(shù)據(jù)是否為全網(wǎng)范圍內(nèi)的大流；其中所有數(shù)值指各個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)大小

F.控制器根據(jù)以往收到的報(bào)告調(diào)整下發(fā)至各個(gè)可編程交換機(jī)的本地閾值。

上述技術(shù)方案中，步驟A具體包括以下步驟：