[发明专利]结构数据平面监视

说明书

系统和方法允许利用用户业务来监视网络结构的状态。结构节点(例如，交换机、路由器或其他网络设备)可以从节点(例如，网络设备、网络装置或端点)接收用户业务。结构节点可以将用户业务匹配到被存储在结构节点的硬件计数器矩阵中的元组，该元组与硬件计数器矩阵中的计数相对应。结构节点可以递增计数。结构节点可以响应于计数在第一时间内没有递增而将主动探测发送到该节点。结构节点可以响应于结构节点在第二时间内未接收到对主动探测的响应而向网络管理系统发送指示结构节点与该节点之间的断开连接的数据。

相关申请交叉引用

本申请要求于2019年8月21日提交的题为“结构数据平面监视(FABRIC DATAPLANE MONITORING)”的美国非临时专利申请No.16/547,002的权益和优先权，本申请要求于2018年11月19日提交的题为“结构数据平面监视(FABRIC DATA PLANE MONITORING)”的美国临时专利申请No.62/769,154的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开的主题总体上涉及计算机联网领域，并且更具体地，涉及用于利用用户业务来监视网络设备的状态的系统和方法。

背景技术

校园网络可以提供到环境(例如，办公室、医院、学院和大学、石油和天然气设施、工厂以及类似地点)内计算设备(例如，服务器、工作站、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、移动电话等)和事物(例如，台式电话，安全相机，照明，供暖、通风及空调(Heating,Ventilating,and Air-conditioning，HVAC)，窗户，门，锁，医疗设备，工业和制造设备等)的连接性。校园网络可能面临的一些独特挑战包括：对可能出现在网络中任何地方的有线和无线设备、机载计算设备以及事物进行集成并在设备以及事物在网络内从一个位置迁移到另一位置时保持连接性；支持自带设备(Bring Your Own Device，BYOD)功能；对物联网(IoT)设备进行连接和供电；以及尽管存在与Wi-Fi访问、设备移动性、BYOD和IoT相关联的漏洞，也保护网络的安全。当前用于部署能够提供这些功能的网络的方法常常需要由高度熟练的网络工程师进行持续且广泛的配置和管理，这些工程师需要操作若干不同的系统(例如，基于目录的身份服务；认证、授权及计费(AAA)服务；无线局域网(WLAN)控制器；针对每个交换机、路由器或网络的其他网络设备的命令行接口；等等)，并且手动将这些系统拼接在一起。这可能使网络部署变得困难且耗时，并阻碍了许多组织快速创新并采用新技术(例如，视频、协作和连接的工作区(workspace))的能力。

常规校园网络的另一问题是与监视网络状态相关联的性能较差。这通常是通过在控制平面上主动探测网络中的每个网络设备来实现的。随着网络的增长，从/向每个网络边缘节点进行监视所需的主动探测的数量呈指数增长，例如以[n(n-1)/2]函数，其中n可以代表网络中的边缘节点数量。结果，控制平面上的负载显著增强，单个网络设备的中央处理单元(CPU)利用率上的负载也显著增强，并且整体网络性能相应降低。通过减少主动探测的数量和/或探测的频率，可以在某种程度上减轻这些影响中的一些。然而，这也使网络监视的效率大大降低。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考以下描述，其中：

图1A-图1C示出了根据一些实施例的企业网络的物理拓扑和企业网络的各种状态的示例；

图2示出了根据一种实施例的用于企业网络的逻辑架构的示例；

图3A-图3I示出了根据一种实施例的用于网络管理系统的图形用户界面的示例；

图4示出了根据一种实施例的用于多站点企业网络的物理拓扑的示例；

图5示出了根据一种实施例的用于被动监视网络设备的过程的示例；

图6示出了根据一种实施例的网络设备的示例；以及