一种降低远程网络监控资源消耗的方法.pdf

本发明公开了一种降低远程监控资源消耗的方法，包括管理台通过创建网络探针对网络设备进行远程网络监控的步骤，其特征在于，在该远程网络监控步骤中将远程监控数据分成控制数据与采样数据两部分，并从同一组网络探针的控制数据中抽取对采样要求相同的数据形成一个或几个共用网络探针，并使该网络设备的CPU只维护所述共用网络探针。本发明解决了多管理台多PROBE的使用与RMON资源消耗大的矛盾。

1、  一种降低远程监控资源消耗的方法，包括管理台通过创建网络探针对网络设备进行远程网络监控的步骤，其特征在于，在该远程网络监控步骤中将远程监控数据分成控制数据与采样数据两部分，并从同一组网络探针的控制数据中抽取对采样要求相同的数据形成一个或几个共用网络探针，并使该网络设备的CPU只维护所述共用网络探针表。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括设置一共享数据池的步骤，用于存放所述共用网络探针的全部采样数据，使管理台所需的数据都从所述共享数据池中获取。

3、  根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括删除共享数据的步骤，当所有管理台对某一共享数据都不关心，在删除各自的网络探针后，删除该共用网络探针并在所述共享数据池中释放相关资源。

4、  根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述管理台创建网络探针的步骤又包括：
步骤1，用户数据输入，设定需要创建的网络探针的属性；
步骤2，创建用户网络探针表，记录用户完整的配置信息和管理台信息；
步骤3，判断同类数据池是否已经存在，如果是则执行步骤4，如果不是则执行步骤5；
步骤4，判断数据池是否小于要求的最大空间，如果是则调整数据池大小，修正数据索引，如果不是则执行步骤6；
步骤5，按照要求创建网络探针，申请并初始化数据池；
步骤6，计算并记录数据索引及修正量，记录数据池指针。

5、  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该管理台删除网络探针的步骤又包括：
步骤a，用户发出删除请求；
步骤b，查找要改的网络探针表项；
步骤c，判断该网络探针表项是否存在，如果没有则返回错误，如果有则查找到相关数据池，使用者减1；
步骤d，判断是否为该数据池最后用户，如果是则释放所有与该数据池相关的资源和该共用网络探针，然后执行步骤e；如果不是则进一步判断数据池规模是否可以缩减，如果可以缩减则减少数据池规模，释放相关资源，修正索引，并继续执行步骤e，如果不可以缩减则直接执行步骤e；
步骤e，从用户网络探针表中删除该网络探针表项。

6、  根据权利要1、2、3或5所述的方法，其特征在于，该网络探针向管理台发送数据的步骤又包括：
步骤A，网络探针发送数据请求；
步骤B，根据网络探针从用户网络探针表中查找创建者IP；
步骤C，根据用户网络探针表项搜索到数据池；
步骤D，根据索引和偏移量找到数据；
步骤E，打包发送。

7、  根据权利要6所述的方法，其特征在于，在执行步骤B之前，还包括判断是否为主动发送的步骤，如果是，则继续，如果不是，则查找管理台信息并进一步判断权限是否合法，如果合法则继续，如果不合法则返回错误。

8、  根据权利要1、2、3或5所述的方法，其特征在于，该网络探针正常运行维护的步骤又包括：
步骤S401，共用网络探针的单位定时器产生中断的步骤；
步骤S402，从共用网络探针表中依次取各管理器创建各自的网络探针时所要求的采样时间，所述共用网络探针表是用户配置网络探针后，抽象出共用网络探针而创建的，表中包含了所有抽象出来的共用网络探针的属性；
步骤S403，根据抽取的采样时间，判断到达采样时刻；如果根据判断，已到达采样时刻，则先对数据采样，并保存采集的数据，然后按照共用PROBE的属性分析数据；反之，则跳过采样步骤，直接按照共用PROBE的属性要求分析数据；
步骤S406，判断是否完成遍历的步骤，如果根据判断已完成遍历，则返回并继续执行步骤S401；反之，则执行步骤S402。

9、  根据权利要1或2所述的方法，其特征在于，还包括在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建管理台列表的步骤，用于记录一个管理台的IP、共同网络探针名、最近一次访问时间以及剩余时间；或者在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建控制数据表的步骤，用于记录管理台对期望网络探针的配置、管理台标识、数据池首指针、数据池索引的起始位置和索引调整偏移量；或者，在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建数据表的步骤，用于记录RFC定义的数据内容、数据采样周期、最近一次采样系统时间以及使用者的个数。

10、  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述管理台列表、控制数据表和数据表均采用链表结构，动态申请、删除后释放内存。

11、  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制数据表中与数据池相关的索引信息，通过创建表时根据数据池中数据情况计算得出，用于与所述数据池中的数据进行同步。

12、  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据表保留管理台所要求的最大数据块空间，并且共保留最近N次的采集记录，其中，N是所有管理台配置的同类网络探针中要求的最大值。

一种降低远程网络监控资源消耗的方法
技术领域
本发明涉及一种在网络设备中降低远程监控RMON资源消耗的方法，特别是涉及一种通过包括路由器和交换机等在内的支持RMON的各种网络设备实现降低RMON资源消耗的方法。
背景技术
随着网络的发展，对网络管理和监控的要求也越来越强。远程网络监控(RMON)是目前业界最全面功能最强的数据采集解决方案。它是为了解决SNMP(简单网络管理协议)的局限性，IETF推出的一种主动、及时、支持多管理台、多级权限、低成本的网络管理解决方案(RFC1757、RFC2021)。目前，几乎所有的以太网络设备都支持RMON。
根据需求的不同，远程网络监控RMON分成几个组，其中如统计组、历史组、告警组和事件组是被支持最为广泛的。如图1所示，管理台101通过交换机100的远程网络监控代理(RMON AGENT)110，根据自己感兴趣的数据创建网络探针(PROBE)120(每个PROBE由各自的控制数据配置而成，并按各自的控制数据配置而成，并按按照配置要求维护一块独立资源用来存放历史采样数据)。RMON模块根据管理台101的预先设置维护不同的网络探针120。每个网络探针120在被创建之后，自动按照要求采集并保存、分析数据130。只有当管理台101需要查询或者数据130达到告警阈值时，网络探针120才会通过代理(AGENT)110把数据130传出去。在通常情况下，这些大量的历史数据130一直保留在网络设备内存中，因而会消耗大量内存；另一方面，当网络探针120和管理台101数目多时，大量网络探针120的运行维护也会消耗更多的CPU时间。因此，当PROBE 120的数目增加时，所需要的资源也成倍增加。
为解决这个不足，IETF建议一个管理台最好不要随意创建网络探针(PROBE)，而尽量通过查看已有的PROBE数据来获得自己所需的部分。这就涉及到PROBE的权限维护问题。根据RFC文档规定，只有创建者才具有修改、删除PROBE的权力。因此如果一个管理台对某种数据感兴趣，而那又不是自己创建的PROBE，则很可能该数据在任意时刻被删除或修改。为了解决这个矛盾，IETF曾建议在PROBE的OWNER属性中填写创建者的联系方法，使其它感兴趣的管理台能通知创建者不要随意改动数据。但这一要求既不是必须的，也是很难操作的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种降低远程监控资源消耗的方法，以解决多管理台多网络探针使用与RMON资源消耗大的问题。
为了实现上述目的，提出了一种降低远程监控资源消耗的方法，包括管理台通过创建网络探针对网络设备进行远程网络监控的步骤，其特征在于，在该远程网络监控步骤中将远程监控数据分成控制数据与采样数据两部分，并从同一组网络探针的控制数据中抽取对采样要求相同的数据形成一个或几个共用网络探针，并使该网络设备的CPU只维护所述共用网络探针表。
上述的方法，其特征在于，进一步包括设置一共享数据池的步骤，用于存放所述共用网络探针的全部采样数据，使管理台所需的数据都从所述共享数据池中获取。
上述的方法，其特征在于，进一步包括删除共享数据的步骤，当所有管理台对某一共享数据都不关心，在删除各自的网络探针后，删除该共用网络探针并在所述共享数据池中释放相关资源。
上述的方法，其特征在于，该管理台创建网络探针的步骤又包括：
步骤1，用户数据输入，设定需要创建的网络探针的属性；
步骤2，创建用户网络探针表，记录用户完整的配置信息和管理台信息；
步骤3，判断同类数据池是否已经存在，如果是则执行步骤4，如果不是则执行步骤5；
步骤4，判断数据池是否小于要求的最大空间，如果是则调整数据池大小，修正数据索引，如果不是则执行步骤6；
步骤5，按照要求创建网络探针，申请并初始化数据池；
步骤6，计算并记录数据索引及修正量，记录数据池指针。
上述的方法，其特征在于，该管理台删除网络探针的步骤又包括：
步骤a，用户发出删除请求；
步骤b，查找要改的网络探针表项；
步骤c，判断该网络探针表项是否存在，如果没有则返回错误，如果有则查找到相关数据池，使用者减1；
步骤d，判断是否为该数据池最后用户，如果是则释放所有与该数据池相关的资源和该共用网络探针，然后执行步骤e；如果不是则进一步判断数据池规模是否可以缩减，如果可以缩减则减少数据池规模，释放相关资源，修正索引，并继续执行步骤e，如果不可以缩减则直接执行步骤e；
步骤e，从用户网络探针表中删除该网络探针表项。
上述的方法，其特征在于，该网络探针向管理台发送数据的步骤又包括：
步骤A，网络探针发送数据请求；
步骤B，根据网络探针从用户网络探针表查找创建者IP；
步骤C，根据用户网络探针表项搜索到数据池；
步骤D，根据索引和偏移量找到数据；
步骤E，打包发送。
上述的方法，其特征在于，在执行步骤B之前，还包括判断是否为主动发送的步骤，如果是，则继续，如果不是，则查找管理台信息并进一步判断权限是否合法，如果合法则继续，如果不合法则返回错误。
上述的方法，其特征在于，该网络探针正常运行维护的步骤又包括：
步骤S401，共用网络探针的单位定时器产生中断的步骤；
步骤S402，从共用网络探针表中依次取各管理器创建各自的网络探针时所要求的采样时间，所述共用网络探针表是用户配置网络探针后，抽象出共用网络探针而创建的，表中包含了所有抽象出来的共用网络探针的属性；
步骤S403，根据抽取的采样时间，判断到达采样时刻；如果根据判断，已到达采样时刻，则先对数据采样，并保存采集的数据，然后按照共用PROBE的属性分析数据；反之，则跳过采样步骤，直接按照共用PROBE的属性分析数据；
步骤S406，判断是否完成遍历的步骤，如果根据判断已完成遍历，则返回并继续执行步骤S401；反之，则执行步骤S402。
上述的方法，其特征在于，还包括在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建管理台列表的步骤，用于记录一个管理台的IP、共同网络探针名、最近一次访问时间以及剩余时间；或者在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建控制数据表的步骤，用于记录用户完整的配置信息以及管理台对期望网络探针的配置、管理台标识、数据池首指针、数据池索引的起始位置和索引调整偏移量；或者，在该网络设备的远程网络监控代理模块中创建数据表的步骤，用于记录RFC定义的数据内容、数据采样周期、最近一次采样系统时间以及使用者的个数。
上述的方法，其特征在于，所述管理台列表、控制数据表和数据表均采用链表结构，动态申请、删除后释放内存。
上述的方法，其特征在于，所述控制数据表中与数据池相关的索引信息，通过创建表时根据数据池中数据情况计算得出，用于与所述数据池中的数据进行同步。
上述的方法，其特征在于，所述数据表保留管理台所要求的最大数据块空间，并且共保留最近N次的采集记录，其中，N是所有管理台配置的同类网络探针中要求的最大值。
采用上述方法后，由于把控制数据和采样数据分开管理，可根据控制数据中对采样要求的共同点抽象出一个或几个共用PROBE，CPU只维护这几个共用PROBE，不同管理台所需要的数据全部从公共的数据池中获取；从而大大降低了内存、缩短了采样数据时间，降低CPU消耗。
正因为是共享数据，所以不必担心多个管理台创建相同的PROBE了。这种处理对用户是透明的，从管理台的角度看，都是独立维护自己的PROBE.。从共用PROBE来说，维护当前使用者的数目，只有当所有同类管理台对该数据都不关心，并且删除了各自创建的PROBE后，该共用PROBE才被删除，并且把数据池空间释放。
同时所有的资源全部动态申请，能够保证内存消耗量最小，在没有任何配置和时，RMON不消耗任何资源。
RMON数据主要是用来分析网络运行情况，监控网络流量的，因此多数管理台所需要的数据都相同，比如每小时的流量等。采用本发明的方案，可以把RMON对资源的消耗降到最低。同时，因为CPU不需要象以前一样逐个维护PROBE，因此数据的采集精度也有很大高。
采用本发明的技术方案后，因为解决了资源与PROBE之间的矛盾，因此对管理台创建PROBE不再有任何限制，真正实现的支持多管理台和谁创建谁维护的权限。
下面结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明。
附图说明
图1所示为根据现有技术的RMON工作示意图；
图2所示为根据本发明的RMON工作示意图；
图3所示为管理台创建PROBE的流程图；
图4所示为管理台删除一个PROBE的流程图；
图5所示为网络探针PROBE发送数据的流程图；以及
图6所示为网络探针PROBE正常运行维护的流程图。
具体实施方式
RMON数据可以分成控制数据和采样数据两部分。如前所述，根据现有技术的RMON由管理台设置不同的PROBE，因此每个PROBE由各自的控制数据配置而成，并按照配置要求维护一块独立的资源用来存放历史采样数据。而RMON数据主要是用来分析网络运行情况、监控网络流量的，因此多数管理台所需要的数据都相同，如每小时的流量等。也就是说，对于不同的PROBE来说，其控制数据中最关键的部分——对采样数据的要求，很多都是相同的；而不同之处在于每个PROBE对采集的历史数据保留的部分。尤其，当多个管理台对同一类数据感兴趣时更是如此。
由此，本发明提出一种降低RMON资源消耗的方法，该方法通过将控制数据和采样数据分开存储、管理实现。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图2所示为根据本发明的RMON的工作示意图。
如图2所示，管理台101并不直接在交换机200中创建PROBE，而只是设置一些属性220，根据这些属性220中对采样要求的共同点创建一个或多个共用PROBE 230。共用PROBE 230维护了所需数据的最大集合，该集合称为数据池240。而对于管理台101来说，并不知道这个改变，即对于管理台是透明的。当管理台需要查询时，RMON AGENT 210通过属性220，即控制数据表，到数据池240中相应的数据区中取得相应数据。检查告警设置也是一样。
对比图1所示的现有技术可以看出，采用本发明可以大量减少资源消耗。由于管理台101的所有操作仅涉及到属性，各管理台101所需要的数据全部从数据池240中获取，因而管理台不必担心因为创建了同类PROBE而造成资源浪费，并且从管理台的角度看，都是独立维护自己的PROBE.。同时，CPU只需维护少量的共用PROBE 230，从而大大降低了内存和CPU消耗，并缩短了数据采样时间。另外，共用PROBE 230记录当前对自己感兴趣的管理台数量，只有当所有管理台都发出删除命令后，该抽象的共用PROBE 230才真正被删除，同时释放数据池空间以减少资源消耗。另外，所有的资源全都是动态申请的，从而能够保证内存消耗量最小；在没有任何配置和时，RMON不消耗任何资源。
图3所示为管理台创建PROBE的流程图，具体说明其步骤如下：
步骤S101，管理台输入用户数据，设定需要创建的PROBE的属性；之后执行步骤S102；
步骤S102，交换机中的RMON AGENT根据输入的数据创建用户网络探针表，用于记录用户完整的配置信息和管理台的信息；之后，执行步骤S103；
步骤S103，根据输入信息中对采样的要求，判断是否已经存在同类的数据池；根据判断，如果不存在同类的数据池，则执行步骤S104；反之如果存在同类的数据池，则执行步骤S105；
步骤S104，按照要求创建共用PROBE，并且申请并初始化数据池；之后，执行步骤S107；
步骤S105，根据输入的信息，判断现有的数据池规模是否小于要求的最大空间；根据判断，如果小于，则执行步骤S106；如果不小于，则执行步骤S107；
步骤S106，根据需求调整数据池的大小并修正数据索引，用于和数据池中的数据进行同步；之后，执行步骤S107；以及
步骤S107，计算、记录数据索引及修正量，并记录数据池指针。
图4所示为管理台删除一个PROBE的流程图，具体说明其步骤如下：
步骤S201，用户，即管理台，向RMON AGENT发出删除PROBE的请求；之后执行步骤S202；
步骤S202，在RMON AGENT中查找到要修改的PROBE表项，之后执行步骤S203；
步骤S203，判断上述表项是否存在以及管理台是否合法；如果根据判断，该表项不存在或者管理台不合法，则执行步骤S204；反之，则执行步骤S205；
步骤S204，返回错误信息；
步骤S205，查找到相关数据池，并在相应的数据表中将使用者减1，之后执行步骤S206；
步骤S206，判断该管理台是否为该数据池的最后用户；如果根据判断该管理台为该数据池的最终用户，则执行步骤S207；反之，则执行步骤S208；
步骤S207，释放所有与此数据池相关的资源以及该共用PROBE；之后，执行步骤S210；
步骤S208，判断该数据池的规模是否可以缩小；如果根据判断规模可以缩小，则执行步骤S209；反之，则执行步骤S210；
步骤S209，减少该数据池的规模，释放相关资源，并修正索引；之后，执行步骤S210；以及
步骤S210，从用户网络探针表中删除此PROBE表项。
图5所示为PROBE发送数据的流程图，具体说明其步骤如下：
步骤S301，PROBE发出发送数据的请求；之后，执行步骤S302；
步骤S302，根据请求信息判断是否为PROBE的主动发送；如果根据判断是主动发送，则执行步骤S303；反之，则执行步骤S304；
步骤S303，根据PROBE从用户网络探针表中查找创建者，即管理台，的IP；之后，执行步骤S307；
步骤S304，根据收到请求的报文从管理台列表查找管理台信息；之后，执行步骤S305；
步骤S305，判断管理台的权限是否合法；如果根据判断权限合法，则执行步骤S307；反之，则执行步骤S306；
步骤S306，返回错误信息；
步骤S307，根据用户PROBE表项搜索到相应的数据池；之后，执行步骤S308；
步骤S308，根据控制数据表中记录的索引和偏移量找到所需数据；之后，执行步骤S309；以及
步骤S309，将检索到的数据打包发送。
图6所示为PROBE正常运行维护的流程图，具体说明其步骤如下：
步骤S401，共用PROBE的单位定时器产生中断；之后，执行步骤S402；
步骤S402，从共用网络探针表中依次取各管理器创建各自的PROBE时所要求的采样时间；之后执行步骤S403；
步骤S403，根据抽取的采样时间，判断到达采样时刻；如果根据判断，已到达采样时刻，则执行步骤S404；反之，则执行步骤S405；
步骤S404，对数据采样，并保存采集的数据；之后执行步骤S405；
步骤S405，按照共用PROBE的属性要求分析数据；之后执行步骤S406；
步骤S406，判断是否完成遍历；如果根据判断已完成遍历，则执行步骤S407；反之，则执行步骤S402；以及
步骤S407，返回，并继续执行中断产生前所执行的步骤。
应当指出的是，本发明还可有其它多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的情况下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求所保护的范围。