一种分布式系统中监控接口带宽的方法及装置.pdf

本发明公开了一种分布式系统中监控接口带宽的方法及装置，该分布式系统包括主处理器和多个从处理器，包括：主处理器设置采样间隔和统计间隔，根据设置的所述采样间隔定时向所述从处理器搜集统计信息；从处理器获取各接口的统计数据，转换为增量数据并向所述主处理器上报增量数据；主处理器根据设置的所述统计间隔，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率来监控接口带宽。应用本发明，可以更为精准的对分布式系统中接口带宽利用率进行分析，通过设置统计间隔，更好的满足了分布式系统的上层业务对统计需求的差异性。

1、  一种分布式系统中监控接口带宽的装置，其特征在于，包括：
接口管理模块，接口统计模块和驱动处理模块，其中，
所述接口管理模块，用于设置统计间隔和采样间隔后，将包含统计间隔的消息发送给所述接口统计模块，将包含采样间隔的消息发送给所述驱动处理模块；接收所述接口统计模块发送的所述计算得到的结果来监控接口带宽；
所述接口统计模块，用于接收所述驱动处理模块发送的包含增量数据的消息，并根据接收的所述接口管理模块发送的所述包含统计间隔的消息，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率，将计算得到的结果发送给所述接口管理模块；
所述驱动处理模块，用于根据接收的所述接口管理模块发送的所述包含采样间隔的消息，定时获取各接口的统计数据，转换为增量数据；将包含增量数据的消息发送到所述接口统计模块。

2、  如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述接口管理模块设置采样间隔是根据处理器的负荷来动态的调整主处理器和从处理器交互的频率。

3、  如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述接口管理模块设置统计间隔是根据接口上层所启用的业务特性来设置统计间隔。

4、  如权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述接口管理模块还用于设置接口带宽利用率的门限阀值，当有突发流量或者受到攻击时，判断如果得到的接口带宽利用率大于设置的所述接口带宽利用率的门限阀值，则进行发出告警或进行down掉接口的操作。

5、  如权利要求1所述的装置，其特征在于，
当所述分布式系统发生异常时，所述接口统计模块依据统计处理的结果数据进行接口带宽利用率的计算是通过采用主处理器收集数据时的绝对时长，进行接口带宽利用率的计算。

6、  一种分布式系统中监控接口带宽的方法，该分布式系统包括主处理器和多个从处理器，其特征在于，包括：
所述主处理器设置采样间隔和统计间隔，根据设置的所述采样间隔定时向所述从处理器搜集统计信息；
所述从处理器获取各接口的统计数据，转换为增量数据并向所述主处理器上报增量数据；
所述主处理器根据设置的所述统计间隔，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率来监控接口带宽。

7、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述主处理器设置的采样间隔是针对分布式系统的接口类进行设置，根据处理器的负荷来动态的调整主处理器和从处理器交互的频率。

8、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述主处理器设置的统计间隔是针对单个接口进行设置，根据接口上层所启用的业务特性来设置统计间隔。

9、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，
还包括以下步骤，
所述主处理器设置接口带宽利用率的门限阀值，当所述分布式系统有突发流量或者受到攻击时，所述主处理器判断如果计算得到的接口带宽利用率大于设置的所述接口带宽利用率的门限阀值，则进行发出告警或进行down掉接口的操作。

10、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，
当所述分布式系统发生异常时，所述主处理器依据统计处理的结果数据进行接口带宽利用率的计算是通过采用收集数据时的绝对时长，进行接口带宽利用率的计算。

一种分布式系统中监控接口带宽的方法及装置
技术领域
本发明涉及数据通讯领域，尤其涉及一种分布式系统中监控接口带宽的方法及装置。
背景技术
在数据通讯领域中，交换机、路由器等已经成为应用普及最快的网络设备，那么在网络中拥有更方便的网络管理和拥有更高的网络安全性成为必要条件之一。
如今，基于性能和效率的考虑，很多高端设备多基于分布式架构的设计，在基于分布式的架构设计时，如何更合理更精确的进行接口流量的统计和带宽利用率的计算呢？这就必须考虑到分布式系统的特性。
分布式系统存在的几个缺点：
涉及到多个CPU之间的数据同步，为了保证高可靠性，导致了额外的CPU负担；
分布式系统的主处理器和从处理器可能采用不同的CPU，这也就要求在主处理器上做一些全局计算时，需要考虑时钟同步而带来的问题；
处理器忙碌时(受到攻击或者网络震荡)，可能导致主处理器和从处理器间消息的丢失，进而可能导致进一步异常的发生，如：数据管理的不同步，主处理器在全局计算中存在偏差及可能给网络管理带来不确定等问题。
综上所述，在分布式系统中如何更好的对接口带宽进行带宽的监控和流量的统计是需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式系统中监控接口带宽的方法及装置，可以更为精准的对分布式系统中接口带宽利用率进行分析，通过设置统计间隔，更好的满足了分布式系统的上层业务对统计需求的差异性。
为了解决上述问题，本发明提供了一种分布式系统中监控接口带宽的装置，包括：接口管理模块，接口统计模块和驱动处理模块，其中，
所述接口管理模块，用于设置统计间隔和采样间隔后，将包含统计间隔的消息发送给所述接口统计模块，将包含采样间隔的消息发送给所述驱动处理模块；接收所述接口统计模块发送的所述计算得到的结果来监控接口带宽；
所述接口统计模块，用于接收所述驱动处理模块发送的包含增量数据的消息，并根据接收的所述接口管理模块发送的所述包含统计间隔的消息，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率，将计算得到的结果发送给所述接口管理模块；
所述驱动处理模块，用于根据接收的所述接口管理模块发送的所述包含采样间隔的消息，定时获取各接口的统计数据，转换为增量数据；将包含增量数据的消息发送到所述接口统计模块。
本发明还提供了一种分布式系统中监控接口带宽的方法，该分布式系统包括主处理器和多个从处理器，包括：
所述主处理器设置采样间隔和统计间隔，根据设置的所述采样间隔定时向所述从处理器搜集统计信息；
所述从处理器获取各接口的统计数据，转换为增量数据并向所述主处理器上报增量数据；
所述主处理器根据设置的所述统计间隔，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率来监控接口带宽。
与现有技术相比，应用本发明，可以更为精准的对分布式系统中接口带宽利用率进行分析，通过设置统计间隔，更好的满足了分布式系统的上层业务对统计需求的差异性；采样间隔的重定位，很好的考虑到分布式系统CPU的负荷问题，同时满足了实时统计的需要，更为合理的对各类统计信息在主处理器上进行统计，同时方便了网络管理人员对分布式系统进行管理和维护。
附图说明
图1是统计间隔和采样间隔的示意图；
图2是本发明的分布式系统中监控接口带宽的装置的结构示意图；
图3是本发明的分布式系统中监控接口带宽的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
在本发明的分布式系统中，通常包括主处理器和多个从处理器，还包括对主处理器和从处理器进行协同工作的设备，其中，
主处理器：用于收集各个从处理器上报的原始流量数据，根据该数据进行接口带宽利用率的计算，并将得到的结果存储到缓存区；
从处理器：用于转发流量数据包，将原始流量数据采集、初步的加工，上报给主处理器；
在主处理器收集各个从处理器上报的原始流量数据，进行带宽监控时，通常用到以下几个术语，如图1所示：
统计间隔：主处理器对得到的原始流量数据，设定的计算接口带宽利用率的时间段；
采样间隔：主处理器和从处理器在正常情况下交互数据的时间。即定时搜集原始流量数据的时间间隔；
采样频率：在统计间隔内实际采样的次数；
统计时长：实际的统计时长；其中，正常情况下为采样间隔×采样频率；异常情况下为：主处理器统计间隔开始的时刻到当前计算的时刻。
本发明的主要构思是：根据分布式系统的特性，从处理器根据采样频率定时采集增量的统计数据并发送到主处理器，主处理器则根据收集到的统计数据，以统计间隔和采样间隔为基准，主处理器根据流量统计进行动态实时的接口带宽利用率的实时计算。同时考虑各处理器的繁忙程度及消息延时的情况，将采样频率和绝对统计时长作为统计时长的动态考量方法，使得统计周期内接口带宽利用率的计算更为合理化。
如图2所示，本发明的分布式系统中监控接口带宽的装置，用于计算接口带宽利用率和进行流量统计，主要包括：接口管理模块，接口统计模块和驱动处理模块，其中，
接口管理模块，用于设置统计间隔和采样间隔，将包含设置后的统计间隔、统计清空、统计打开及统计关闭的消息发送给所述接口统计模块，将包含设置后的采样间隔的消息发送给驱动处理模块；接收所述接口统计模块发送的所述计算得到的结果来监控接口带宽，并将该计算得到的结果进行储存；
接口管理模块还用于提供各种数据显示的组织及告警处理；负责硬件接口实体到软件逻辑映射之间的管理。
接口管理模块设置采样间隔的大小很大程度受限于所选用处理器的性能，可以根据处理器的负荷承受来动态的调整主处理器和从处理器交互的频率，而带宽利用率的计算结果不会受到影响。
接口管理模块根据接口上层所启用的业务特性，可以随时调整统计间隔，满足多样化的业务对统计敏感度需求各异的要求。
接口管理模块可以设置接口带宽利用率的门限阀值，当有突发流量或者受到攻击时，如果接口带宽利用率大于设置的门限阀值，则进行发出告警操作，或者down掉接口，以到达保护的设备的目的。
接口统计模块，用于接收所述驱动处理模块发送的包含增量数据的消息，接收所述接口管理模块发送的所述包含统计间隔、统计清空、统计打开及统计关闭的消息，并根据该消息定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据进行接口带宽利用率的计算，将计算得到的结果发送给所述接口管理模块；
当发生异常(繁忙或者消息延迟)时，所述接口统计模块不再用采用频率来考量统计周期，可以使用主处理器收集数据时的绝对时长，来进行接口带宽利用率的计算，更能够反应实际情况和提高计算的实时准确性。
驱动处理模块(工作在从处理器上)，用于接收所述接口管理模块发送的所述包含采样间隔的消息，根据该消息定时获取各接口的统计数据，转换为增量数据；将包含增量数据的消息发送到接口统计模块。
驱动处理模块转换后的增量数据，通过使用该增量数据给接口带宽利用率的计算的准确度和实时性提供了更好的保证。
如图3所示，本发明的分布式系统中监控接口带宽的方法，该分布式系统包括主处理器和多个从处理器，包括以下步骤：
步骤310、主处理器打开统计功能开关；
步骤320、主处理器设置采样间隔和统计间隔；
所述主处理器设置的采样间隔是针对分布式系统的接口类进行设置，根据处理器的负荷来动态的调整主处理器和从处理器交互的频率。
所述主处理器设置的统计间隔是针对单个接口进行设置，根据接口上层所启用的业务特性来设置统计间隔。
步骤330、主处理器根据设置的所述采样间隔定时向从处理器搜集统计信息；从处理器获取各接口的统计数据，转换为增量数据并向主处理器上报增量数据；
其中，对于功能复杂或要求更高的设备，可以将主处理器分解为路由计算处理器和管理处理器，进一步提高分布式计算的能力。
步骤340、主处理器根据设置的所述统计间隔，定时对接收的所述增量数据进行统计处理，依据统计处理的结果数据计算接口带宽利用率来监控接口带宽，将得到的计算结果进行储存；
主处理器是通过OAM命令或SNMP管理软件，进行接口带宽利用率的计算及进行流量统计数据的查询。
主处理器在进行接口带宽利用率的计算时，接口带宽利用率的计算公式可以为以下情况：
当系统正常平缓工作时，计算公式可以为：统计时长＝采样间隔×采样频率；
当系统发生异常及网络震荡时(判断采样间隔到时有没有收到其他处理器的上报信息)：
计算公式可以为：统计时长＝当前计算的时刻点-统计间隔开始时刻点；
接口速率＝统计间隔内实际的收(发)包个数/统计时长。
其中，接口带宽利用率是统计间隔内的接口利用率。以接口速率计算为前提的。
接口带宽利用率＝接口速率/接口带宽。
当所述分布式系统发生异常时，所述主处理器依据统计处理的结果数据进行接口带宽利用率的计算是，通过采用收集数据时的绝对时长，进行接口带宽利用率的计算。
步骤350、主处理器根据对得到的结果进行相应的应用及处理。
所述主处理器设置接口带宽利用率的门限阀值，当所述分布式系统有突发流量或者受到攻击时，所述主处理器判断如果计算得到的接口带宽利用率大于设置的所述接口带宽利用率的门限阀值，则进行发出告警或进行down掉接口的操作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。