专利名称：用于划分网络分析的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信网络，尤其涉及用于划分网络分析的系统和方法。
背景技术：
分布式网络分析器(DNA)用于被动地监控和分析来自被测网络的链路的数据。一般而言，如图1所示，DNA 1001，...，100n使用线路接口模块(LIM)1101，...，110n来连接到被测网络(NUT)120中的多个链路。不同LIM可允许同一DNA使用不同网络接口协议连接到不同网络，所述协议例如是10/100以太网、OC-3和T1/E1。现参见图1，其示出了其中NUT中的多个链路被同时监控的传统网络监控系统，当经由LIM 1101，...110n连接到NUT 120中的链路时，DNA 1001，...，100n例如通过用使用TCP/IP的以太网链路将数据流注到计算机130。然后使用信号分析软件对被流注的数据进行时间交织(interleave)和分析。
在某些应用中，例如蜂窝电话网络中，优选有单个较高速度的链路，例如OC-3或OC-12线路，而不是几个聚集的较低速度的链路，例如T1线路。诸如通用移动电话系统(UMTS)或码分多址2000(CDMA2000)网络这样的优选单个较高速度的链路的应用，要求用于监控单个被测网络链路的较高性能的解决方案。来自单个监控被测网络链路的DNA的流式数据对于某些应用可能太局限了，因为从DNA到计算机的传输速度是有限的。从而，需要对单个被测网络链路的更高性能的监控。
例如，在尝试提供用于监控被测网络链路的较高性能的解决方案时，某些网络监控系统将来自网络接口的数据流注到磁盘，以便进行存储以及随后对存储的数据进行分析。但是，根据系统体系结构，这种系统的可缩放性可能是有限的。
当监控要求较高性能的监控的网络时，希望以更高的速率捕捉和流注数据。还希望具有随着网络变化能够轻松且划算地适配的模块化且可缩放的解决方案。另外，重新使用诸如分布式网络分析器这样的当前可能正在使用的组件也是划算的。另外，希望监控系统能够轻松地进行适应，以便用于多种网络接口协议。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种系统，包括多个分布式网络分析器和处理设备，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤来自单个被测网络链路的网络流量以便网络流量被分配在多个分布式网络分析器上，并被配置为用于从过滤后的网络流量中捕捉数据；处理设备接收来自多个分布式网络分析器中的每一个的捕捉到的数据，其中处理设备包括软件，该软件被配置为用于对接收到的数据进行交织以便从被测网络链路上的网络流量形成单个数据流。
根据本发明的另一个方面，提供了一种系统，包括多个分布式网络分析器、多个数据存储设备和处理设备，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤网络流量以便网络流量被分配在多个分布式网络分析器上，并被配置为用于从过滤后的网络流量中捕捉数据；多个数据存储设备分别对应于多个分布式网络分析器，每个数据存储设备存储从对应的分布式网络分析器接收到的捕捉到的数据；处理设备从多个数据存储设备中的每一个读取存储的数据，其中处理设备包括软件，该软件被配置为用于对接收到的数据进行交织以便从被测网络链路上的网络流量形成单个数据流。
根据本发明的另一个方面，提供了一种系统，包括多个分布式网络分析器和处理设备，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤网络流量以便网络流量被分配在多个分布式网络分析器上，并被配置为用于对过滤后的网络流量执行统计分析；处理设备接收来自多个分布式网络分析器中的每一个的统计信息，其中处理设备包括软件，该软件被配置为用于合并接收到的统计信息以为被测网络链路形成单个统计信息集合。
根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，包括利用多个分布式网络分析器来过滤输入网络流量和对输入网络流量的子集执行统计分析；将由多个分布式网络分析器中的每一个所执行的统计分析的结果流注到处理设备；并且合并被流注的结果。
从以下结合附图理解的对优选实施例的描述中将更容易意识到本发明的这些和其他目的和优点，附图中图1(现有技术)是示出用于监控被测网络的传统系统的图；图2是示出根据本发明的一个实施例用于划分网络分析的系统的框图；图3是示出根据本发明的另一个实施例用于划分网络分析的系统的框图；图4是示出用于划分网络分析的方法的流程图。
具体实施例方式
现将详细谈及本发明的优选实施例，这些实施例的示例在附图中示出，附图中类似的标号始终表示类似的元件。
图2是示出根据本发明的一个实施例用于划分网络分析的系统的框图。参见图2，被测网络链路140被用多个分布式网络分析器(DNA)2001，...，200n监控。例如，本发明中使用的DNA可以是安捷伦技术公司J6801A型分布式网络分析器。但是，本发明不限于任何特定型号的分布式网络分析器。DNA可以是时间同步的，但这不是必需的。时间同步确保了多个DNA监控相同的时间间隔中的网络流量，还允许了从多个DNA收集的帧或信元进行按时间排序的交织。时间同步例如可以经由全球定位系统(GPS)、网络时间协议(NTP)或专用控制和同步端口来实现，但是不限于这些实现同步的手段。
虽然未在图2中示出，但是本发明可包括对应于每个DNA的线路接口模块(LIM)。但是LIM不是必需的。本发明不限于任何特定类型的LIM，而是可使用任何被配置为将DNA连接到被测网络链路140以便分析的LIM。
DNA 2001，...，200n中的每一个被配置为接收来自被测网络链路140的网络流量。网络流量例如可通过使用分光器、经由LIM链接信号或者使用网络交换机的多个“跨越端口”或“镜像端口”来分配。但是，本发明不限于这些分配网络流量的手段，而是可使用任何分配网络流量的手段。
另外，DNA 2001，...，200n中的每一个被配置为例如利用捕捉过滤器来过滤来自被测网络链路140的网络流量，以便DNA 2001，...，200n中的每一个只看到从被测网络链路140接收到的网络流量的一部分。例如，当监控以太网上的因特网协议(IP)网络时，每个DNA可被配置为过滤掉除特定IP地址集合外的其他所有地址。DNA 2001，...，200n还可被配置为使得多个DNA中的每一个接收和过滤独有(exclusive)的网络流量子集。但是，本发明不限于任何特定类型的过滤，而是可使用任何类型的在多个DNA上分配网络流量的过滤。
DNA 2001，...，200n中的每一个还被配置为从接收到的网络流量中捕捉数据。然后DNA 2001，...，200n中的每一个将捕捉到的数据流注到处理设备210，该处理设备接收捕捉到的数据流。
处理设备210包括被配置为对接收到的数据进行交织以从来自被测网络链路140的网络流量形成单个数据流的软件。处理设备210例如可以是个人计算机或服务器。但是，处理设备210不限于这些类型的处理设备，而可以是任何类型的处理设备。运行在处理设备210上的软件被用于对接收到的数据进行交织。例如可利用每个帧被DNA捕捉到时与其一起记录的时间戳信息基于时间顺序来对数据进行交织。但是，本发明不限于基于时间顺序交织数据，而是可使用任何交织数据的方法。用于实现这一点的软件例如可以是安捷伦技术公司的J7830A信令分析器实时版(SART)软件。但是，本发明不限于安捷伦的SART软件，而可以是任何适用于精确地交织数据以从多个数据流形成单个数据流的软件。
软件还可对数据执行分析。软件所执行的分析可包括对所捕捉的数据的呼叫追踪分析或统计分析。但是软件所执行的分析不限于这些类型的分析，而可以是软件被配置用于进行的任何类型的分析。交织后的数据也可被存储以便以后分析。
DNA 2001，...，200n中的每一个还可对DNA接收和捕捉的网络流量执行统计分析。所执行的统计分析可以是任何类型的网络分析，而不限于任何特定统计。然后每个统计分析的结果被流注到处理设备210，该处理设备接收每个统计分析的结果。然后诸如SART软件这样的软件可被用于合并接收到的统计分析结果。但是软件不限于SART软件，而可以是任何类型的能够合并接收到的所执行的统计分析的结果的软件。从而可为多个DNA监控的被测网络链路创建单个综合性统计数据集合。
图3是示出根据本发明的另一个实施例的用于划分网络分析的系统的框图。参见图3，被测网络链路140被用多个分布式网络分析器(DNA)2001，...，200n监控。DNA可以是时间同步的，但这不是必需的。时间同步确保了多个DNA监控相同的时间间隔中的网络流量，还允许对从多个DNA收集的帧或信元进行按时间排序的交织。时间同步例如可以经由全球定位系统(GPS)、网络时间协议(NTP)或专用控制和同步端口来实现，但是不限于这些实现同步的手段。虽然未在图2中示出，但是本发明可包括对应于每个DNA的线路接口模块(LIM)。但是对应于每个DNA的LIM不是必需的。另外，本发明不限于任何具体类型的LIM，而是可使用任何被配置为将DNA连接到被测网络链路140以便分析的LIM。
DNA 2001，...，200n中的每一个被配置为接收来自被测网络链路140的网络流量。网络流量例如可通过使用分光器、经由LIM链接信号或者使用网络交换机的多个“跨越端口”或“镜像端口”来分配。但是，本发明不限于这些分配网络流量的手段，而是可使用任何分配网络流量的手段。
另外，DNA 2001，...，200n中的每一个被配置为例如利用捕捉过滤器来过滤来自被测网络链路140的网络流量，以便DNA 2001，...，200n中的每一个只看到从被测网络链路140接收到的网络流量的一部分。例如，当监控以太网上的因特网协议(IP)网络时，每个DNA可被配置为过滤掉除特定IP地址集合外的其他所有地址。DNA 2001，...，200n还可被配置为使得多个DNA中的每一个接收和过滤独有的网络流量子集。但是，本发明不限于任何特定类型的过滤，而是可使用任何类型的在多个DNA上分配网络流量的过滤。
DNA 2001，...，200n中的每一个还被配置为从接收到的网络流量中捕捉数据。然后DNA 2001，...，200n中的每一个将捕捉到的数据流注到其各自的数据存储设备2301，...，230n。然后每个数据存储设备2301，...，230n存储由相应的DNA捕捉到的数据。从而，捕捉到的数据被划分在多个数据存储设备间。数据存储设备2301，...，230n例如可以是硬盘驱动器、附接到网络的存储设备(NAS)或存储区域网络(SAN)。但是，本发明不限于使用任何类型的磁盘驱动器，而是可使用任何存储介质。或者，每个DNA可将捕捉到的数据存储到其自己的磁盘中，或者DNA可将捕捉到的数据存储到共享磁盘中。
然后存储在数据存储设备2301，...，230n中的每一个的数据被处理设备210所读取，处理设备210例如可以是个人计算机或服务器。但是，处理设备210不限于这些类型的处理设备，而可以是任何类型的处理设备。然后运行在处理设备210上的软件对接收到的数据进行交织。例如可利用每个帧被DNA捕捉到时与其一起存储的时间戳信息基于时间顺序来对数据进行交织。但是，本发明不限于基于时间顺序交织数据，而是可使用任何交织数据的方法。用于实现这一点的软件例如可以是信令分析器实时版(SART)软件。但是，本发明不限于SART软件，而可以是任何适用于精确地交织数据以从多个数据流形成单个数据流的软件。
软件还可对数据执行分析。软件所执行的分析可包括对所捕捉的数据的呼叫追踪分析或统计分析。但是软件所执行的分析不限于这些类型的分析，而可以是软件被配置用于进行的任何类型的分析。交织后的数据也可被存储以便以后分析。
DNA 2001，...，200n中的每一个还可对DNA接收和捕捉的网络流量执行统计分析。所执行的统计分析可以是任何类型的网络分析，而不限于任何特定统计。然后每个统计分析的结果被流注到各自的数据存储设备2301，...，230n，其接收来自多个数据存储设备2301，...，230n的每个统计分析的结果。然后此存储的数据被流注到处理设备210。
然后运行在处理设备210上的诸如SART软件这样的软件被用于合并接收到的统计分析结果。但是软件不限于SART软件，而可以是任何类型的能够合并接收到的所执行的统计分析的结果的软件。从而可为多个DNA监控的被测网络链路创建单个综合性统计数据集合。
在本发明的替换实施例中，DNA 2001，...，200n可以只对输入网络流量执行统计分析，而可以不从输入网络流量中捕捉数据。
图4是示出用于划分网络分析的方法的流程图。在操作410中，多个DNA被用于过滤输入网络流量，并且每个DNA对未过滤掉的输入网络流量执行统计分析。在操作420中，统计分析的结果被从多个DNA流注到处理设备。在操作430中，统计分析的结果被合并，以创建关于所有输入网络流量的单个综合性统计信息集合。
例如，如果要分析节点统计信息，则多个DNA将被用于监控相同的网段(链路)。每个DNA将会被配置为例如利用捕捉过滤器捕捉链路上的流量的互斥子集。然后每个DNA将会对其在同步时间间隔期间监控的流量子集计算节点统计信息表。时间同步确保了所有DNA计算相同的时间间隔中的节点统计信息表。时间同步例如可以经由全球定位系统(GPS)、网络时间协议(NTP)或专用控制和同步端口来实现，但是不限于这些实现同步的手段。然后这些节点统计信息表将会被合并，以提供网段(链路)的综合性节点统计信息表。但是，DNA所分析的网络统计信息不限于节点统计信息，而可以是任何类型的网络统计信息。
另外，多个DNA还可用于从未被过滤掉的网络流量中捕捉数据。然后这些结果被从多个DNA流注到处理设备，在处理设备数据被交织。交织可以是基于时间的，但是不限于基于时间的交织。
另外，交织后的数据可被分析。可执行的分析的示例包括呼叫追踪和统计分析。交织后的数据也可被存储以便离线分析。
从而，本发明通过在多个分布式网络分析器间分配来自被测网络链路的网络流量，提供了提高数据速率的划算的手段。现有DNA可被并行使用，以监控相同网段(链路)上的互斥的流量子集。由于网络流量被分布在多个DNA间，因此网络流量可被更迅速地分析。如果需要更大的速度，则附加的DNA可被引入到系统中，以处理网络流量集合，从而降低每个DNA上的负载，以便相同量的网络流量可在较少的时间中被分析。从而，本发明的系统既是模块化的又是可缩放的。
这里已描述了各种协议和标准。但是，本发明不限于任何特定的协议和/或标准。
虽然已示出和描述了本发明的几个优选实施例，但是本领域的技术人员将会意识到在不脱离本发明的原理和精神的情况下可在这些实施例中做出改变，本发明的范围是在权利要求书及其等同物中限定的。
权利要求
1.一种系统，包括多个分布式网络分析器，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤来自单个被测网络链路的网络流量以便所述网络流量被分配在所述多个分布式网络分析器上，并被配置为用于从过滤后的网络流量中捕捉数据；以及处理设备，其接收来自所述多个分布式网络分析器中的每一个的捕捉到的数据，其中所述处理设备包括软件，该软件被配置为用于对接收到的数据进行交织以便从所述被测网络链路上的网络流量形成单个数据流。
2.如权利要求1所述的系统，还包括分别对应于所述多个分布式网络分析器的多个线路接口模块，所述线路接口模块被配置为用于将所述多个分布式网络分析器连接到所述被测网络链路。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器中的每一个接收和过滤独有的网络流量子集。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器是时间同步的。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述网络流量是用捕捉过滤器来过滤的。
6.如权利要求1所述的系统，其中每个分析式网络分析器对所述网络流量执行统计分析，所述处理设备接收来自所述多个分析式网络分析器中的每一个的统计分析结果，并且所述软件被配置为用于合并接收到的结果以为所述被测网络链路创建单个统计分析信息集合。
7.一种系统，包括多个分布式网络分析器，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤网络流量以便所述网络流量被分配在所述多个分布式网络分析器上，并被配置为用于从过滤后的网络流量中捕捉数据；以及多个数据存储设备，其分别对应于所述多个分布式网络分析器，每个数据存储设备存储从对应的分布式网络分析器接收到的捕捉到的数据；以及处理设备，其从所述多个数据存储设备中的每一个读取存储的数据，其中所述处理设备包括软件，该软件被配置为用于对接收到的数据进行交织以便从被测网络链路上的网络流量形成单个数据流。
8.如权利要求7所述的系统，还包括分别对应于所述多个分布式网络分析器的多个线路接口模块，所述线路接口模块被配置为用于将所述多个分布式网络分析器连接到所述被测网络链路。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器中的每一个接收和过滤独有的网络流量子集。
10.如权利要求7所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器是时间同步的。
11.如权利要求7所述的系统，其中所述网络流量是用捕捉过滤器来过滤的。
12.如权利要求7所述的系统，其中所述多个分析式网络分析器中的每一个对过滤后的信息执行统计分析，所述多个数据存储设备中的每一个存储从相应的多个分布式网络分析器中的每一个接收到的统计信息，所述处理设备接收来自所述多个数据存储设备中的每一个的存储的统计信息，并且所述软件被配置为用于合并接收到的统计信息以为所述被测网络链路创建单个统计分析信息集合。
13.一种系统，包括多个分布式网络分析器，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤网络流量以便所述网络流量被分配在所述多个分布式网络分析器上，并被配置为用于对过滤后的网络流量执行统计分析；以及处理设备，其接收来自所述多个分布式网络分析器中的每一个的统计信息，其中所述处理设备包括软件，该软件被配置为用于合并接收到的统计信息以为被测网络链路形成单个统计信息集合。
14.如权利要求13所述的系统，还包括分别对应于所述多个分布式网络分析器的多个线路接口模块，所述线路接口模块被配置为用于将所述多个分布式网络分析器连接到所述被测网络链路。
15.如权利要求13所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器中的每一个接收和过滤独有的网络流量子集。
16.如权利要求13所述的系统，其中所述多个分布式网络分析器是时间同步的。
17.如权利要求13所述的系统，其中所述网络流量是用捕捉过滤器来过滤的。
18.一种方法，包括利用多个分布式网络分析器来过滤输入网络流量和对输入网络流量的子集执行统计分析；将由所述多个分布式网络分析器中的每一个所执行的统计分析的结果流注到处理设备；并且合并被流注的结果。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述输入网络流量是用捕捉过滤器来过滤的。
20.如权利要求18所述的方法，还包括利用所述多个分布式网络分析器来从过滤后的输入网络流量中捕捉数据；将捕捉到的数据流注到所述处理设备；并且对所述被流注的数据进行交织。
全文摘要
一种系统包括多个分布式网络分析器，所述多个分布式网络分析器中的每一个被配置为用于接收和过滤来自单个被测网络链路的网络流量以便网络流量被分配在多个分布式网络分析器上，并被配置为用于从过滤后的网络流量中捕捉数据。该系统还包括处理设备，其接收来自多个分布式网络分析器中的每一个的捕捉到的数据，其中该处理设备包括软件，该软件被配置为用于对接收到的数据进行交织以便从被测网络链路上的网络流量形成单个数据流。
文档编号H04L12/24GK1874262SQ200510125609
公开日2006年12月6日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年5月31日
发明者斯科特·A·布洛姆奎斯特, 约翰·M·蒙克 申请人:安捷伦科技有限公司