[发明专利]网络系统、控制器、交换机和业务监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络系统，更具体涉及网络系统中的业务监控方法。

背景技术

业务监控是保证网络操作中的QoS(服务质量)的一个重要因素。

一种主要的业务监控方法是“sFlow”(RFC3176)，这是一种用于监控吉比特网络中的交换机、路由器等的业务的技术。

sFlow是基于分组采样的业务管理技术，其中，收集要被监控的数据的特定百分比以便通过统计方法生成业务信息。从2001年9月开始，sFlow已经向公众开放，并且作为IETF(因特网工程任务组)RFC(请求注释)3176免费提供。

[sFlow]

下文描述基于sFlow的监控的概观。

在由sFlow监控的网络中，通过向NW设备传输在SNMP(简单网络管理协议)中定义的控制消息，在NW设备(网络连接设备)之外操作的sFlow收集器控制在NW设备内部操作的sFlow代理，并且执行针对MIB(管理信息库)的各种设置。

sFlow允许指定用于标识要从其中获得统计信息的分组的MIB中的数据源。此处，统计信息的意思是基于采样值的统计信息。在sFlow中，将每个分组的头部信息的整个区域(字段)指定为数据源。sFlow代理基于MIB中指定的数据源来执行分组检查。

可以将以下列出的项目指定为MIB中的数据源：

iflndex.<l>：该数据源以端口为单位指定。端口号被指定为<l>。如果<l>被指定为零，则指定所有端口。

smonVlanDataSource.<V>：该数据源以VLAN为单位指定。VLAN标识符(IEEE 802.1Q)被指定为<V>。

entPhysicalEntry.<N>：sFlow代理的物理实体(构成要素)。

在分组检查中，sFlow代理基于数据源对分组进行分类，以平均定义为阈值的频率执行随机采样(例如，每1000个分组采集1个分组)，并且通过使用sFlow数据报向sFlow收集器发送作为统计信息的采样值。例如，sFlow代理通过使用sFlow数据报向sFlow收集器发送进行采样的分组(采样分组)的头部的副本以及物理端口、VLAN端口等的相应接口的计数器值作为统计信息。

sFlow收集器基于统计信息来执行统计处理。

应当注意，sFlow代理可以是在NW设备(诸如，交换机)上运行的软件或者硬件。一般地，sFlow代理以ASIC(专用集成电路)的形式安装在网络连接设备(诸如，路由器和交换机)上。另一方面，sFlow收集器通过运行在诸如服务器的计算机上的软件实现。

sFlow的细节在非专利文献1和非专利文献2中描述。

使用简单的采样机制并且可以通过硬件实现的sFlow的一个优点是由于负载降低而减少了网络性能的降低。

sFlow的一个缺点是，如果分组的数目没有超过阈值，则可能无法获得分组的重要分类的统计信息(也即，针对数目没有超过阈值的分组的重要分类，可能忽略其统计信息)；这是由于sFlow仅获得数目超过阈值的分组的种类的统计信息。

除了sFlow之外的一种有前景的业务监控方法是“OpenFlow”。

[OpenFlow]

下文描述基于OpenFlow的监控的概观。

在由OpenFlow监控的网络中，诸如OFC(OpenFlow控制器)的控制器通过由OpenFlow协议中定义的控制消息来操作交换机的流表来控制和监控诸如OFS(OpenFlow交换机)的交换机的操作。

流表是将条目注册在其中的表，每个条目定义要针对与预定匹配条件(或者规则)相匹配的分组进行的预定动作。与规则相匹配的分组的群组(或者分组的序列)称为流。分组可以称为帧。

注意，OpenFlow中定义的流不同于sFlow中定义的概念。

流的规则被定义为分组的每个协议层的头部信息区域(或者字段)中描述的目的地地址、源地址、目的地端口和源端口中的任何或者所有的各种组合，并且彼此可区分。上述地址可以是MAC(介质访问控制)地址或者IP(互联网协议)地址。另外，入站端口的信息可以在流的规则中使用。

通常，流的动作被确定为向预定目的地传送的分组。注意，流的动作可以被指定为分组抛弃。

通过外部控制器来控制交换机的OpenFlow通过定义交换机与控制机之间的协议而允许不同供应商的交换机的灵活外部控制。