[发明专利]局域网链路层的源-目的流量分量推断方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络流量推断方法，特别涉及计算机网络局域 网链路层的源-目的流量分量推断方法。

背景技术

在计算机网络中，通过网络流量矩阵(Traffic Matrix)来描述源节 点和目的节点对之间的流量需求，即源-目的对(the pair of Origin and Destination)之间的流量需求。流量矩阵中的一个元素对应一个源-目的 流量分量。相比于一般的网络流量监测，流量矩阵能够更细致地描述 网络运行状况，能够更好地反映网络所承载应用的实际流量需求和运 行状况。流量矩阵在网络规划、流量工程和网络可靠性分析等方面都 有重要实用价值。

根据数据来源的不同，流量矩阵的获取方法可分为两类，即基于 直接测量的获取方法和基于间接测量的获取方法，具体说明如下。

基于直接测量的获取方法通过Flow技术直接测量获得流量矩阵 (如NetFlow^[3]、sFlow^[5])。这种方法在原理上是通过对报文在各层协议 的具体内容进行分析再分类统计得到流量矩阵的，因此这种方法具有 准确的优点，但这种方法有如下较为明显的缺点：(1)细致的报文分 析和统计会对网络设备造成额外的计算负担，从而对网络设备的正常 业务功能造成负面影响；(2)该技术当前并得不到广泛支持^[1][2][4][6]， 实际应用中基本不存在完全由支持Flow技术的设备构成的网络，故未 经过具有Flow功能的网络设备的网络流量便无法被测量；(3)不同厂 家都发布了支持Flow功能的网络设备，但出自不同厂家的不同型号的 设备所支持的Flow技术标准不尽相同，如CISCO设备仅支持NetFlow 协议，HUAWEI设备仅支持NetStream协议，而Alcatel设备仅支持sFlow 协议。实际应用中的计算机网络往往由不同类型和出自不同厂商的不 同型号的网络设备构成，因此通过Flow技术获取流量矩阵基本上无法 在实际网络中得到全面应用。当前已知测量流量矩阵方法相关专利为 《通信/数据网络中的数据流动的辅助确定》(200480007497.4)，该专 利设计技术即属于基于直接测量获取的方法。

基于间接测量的获取方法则依据易于获取的其他统计数据(如网 络设备接口流量等)，通过推断的方法获得流量矩阵。这种方法虽然准 确度不如基于直接测量的获取方法，但由于这种方法依据的数据来源 简单广泛，并且几乎不需要额外的投资或改造，故更容易应用于实际 网络中。

虽然上述的基于间接测量的流量矩阵获取方法具有诸多优点，但 当前提出的使用该方法的流量矩阵推断算法通常推断完整流量矩阵， 当网络出口偏多的时候，网络中源-目的流量分量将非常巨大，获取流 量矩阵所需的计算量也非常巨大，将造成较大的计算负担。

以上背景技术所参考的技术资料：

[1]《NetFlow(网络流量)解决方案手册第4版》(NetFlow Services Solutions Guide Version 4.CISCO.January 2007.)；

[2]《技术白皮书：NetFlow(网络流量)性能分析》(Technical White Paper：NetFlow Performance Analysis.CISCO.May 2007.)；

[3]《NetFlow(网络流量)服务输出第9版》(B.Claise，Ed.Cisco Systems NetFlow Services Export Version 9，RFC3954.October 2004.)；

[4]《使用sFlow的流量监视》(Traffic Monitoring using sFlow. sFlow.org Forum.2003.)；

[5]《一种用于监视交换路由网络中的流量的方法》(P.Phaal.InMon Corporation′s sFlow：A Method for Monitoring Traffic in Switched and Routed Networks，RFC3176.September 2001.)；

[6]《用于NetStream(网络流)的技术白皮书》(Technical White Paper for NetStream.Huawei Technologies Co.，Ltd.2007.)。