[发明专利]一种基于分簇的带内网络遥测方法

权利要求书

1.一种基于分簇的带内网络遥测方法，其特征在于，包括：

对网络拓扑进行分簇处理，给每个簇分配其所支配的交换机，簇内的交换机将生成的遥测报告上传至簇头，由簇头将遥测报告上传至收集器；

所述收集器统计已经收集到的遥测报告中的网络状态信息，选出长时间未收集到网络状态信息的交换机，将长时间未收集到网络状态信息的交换机确定为指定交换机；

将探测数据包发送到指定交换机，收集器根据接收到的所述探测数据包的反馈信息获取所述指定交换机的网络状态信息，确认所述指定交换机的状态；

所述的方法还包括：

在每个交换机上，对传入的数据包状态进行判断，若当前数据包状态满足插入网络状态信息的要求，则将包括入口时间戳和出口时间戳的网络状态信息插入；若当前数据包状态不满足插入网络状态信息的要求，则将数据包中已收集的网络状态信息提取出来生成遥测报告，并将数据包插入的INT头部删除，还原数据包；当用户数据包到达最后一跳交换机时，最后一跳交换机生成遥测报告，并根据INT信息的总长度将遥测报告中除INT头部、INT数据部分的其余无效负载进行截断；

所述的将探测数据包发送到指定交换机，收集器根据接收到的所述探测数据包的反馈信息获取所述指定交换机的网络状态信息，确认所述指定交换机的状态，包括：

从外部生成一个探测数据包，探测数据包的路由路径由使用方从外部生成并插入探测数据包中，所述探测数据包的路由路径只能包含一个状态不确定的指定交换机，其余路由路径经过的交换机状态必须为正常，所述探测数据包的目的地址为收集器，将所述探测数据包注入网络中；

若在规定时间间隔内收集器能收集到探测数据包，则判断所述指定交换机的状态为正常；若在规定时间内收集器未收集到探测数据包，则判断所述指定交换机的状态为异常；

收集器通过进一步分析遥测报告，通过将同一数据包中记录的到达各个交换机的入口时间戳和出口时间戳做减法，得到两个和多个交换机之间的链路时延。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对网络拓扑进行分簇处理，给每个簇分配其所支配的交换机，簇内的交换机将生成的遥测报告上传至簇头，由簇头将遥测报告上传至收集器，包括：

针对不同网络类型以及各交换机连接度对整个网络拓扑进行分簇，并在每个簇中选出对应的簇头，为每个簇头分配其所支配的交换机，一个收集器负责一个或多个簇的遥测报告收集，每个簇的簇头与对应的收集器进行连接；

设置INT机制的交换机包括：源交换机、转发交换机、汇聚交换机，该汇聚交换机为最后一跳交换机，源交换机在数据包中插入INT头部以及自身的网络状态信息后转发，转发交换机在接收到数据包后插入自身网络状态信息并转发，最后一跳交换机接收该数据包后插入自身网络状态信息，随后提取所有网络状态信息生成遥测报告，通过当前网络中使用的通信协议对遥测报告进行封装后，发送给其所在簇的簇头，由簇头将遥测报告上传至收集器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的遥测报告包含INT头部以及所经过交换机收集到的INT数据部分，所述INT头部包含数据包采集的INT数据个数、INT部分长度、数据包初始目的IP地址和遥测报告标记，所述INT数据部分包含交换机id、队列深度、入口端口、出口端口、处理时延、入口时间戳和出口时间戳。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带内网络的协议包括但不限于传输控制协议TCP和用户数据包协议UDP。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对网络拓扑进行分簇处理的分簇算法包括但不限于：K近邻算法、最小支配集算法和最小连通支配集算法。