基于时戳补点优化秒级流量监控的方法及系统与流程

本发明涉及秒级流量监控领域，具体是涉及一种基于时戳补点优化秒级流量监控的方法及系统。

背景技术

随着移动上网速率日益加快，特别是4g业务、专线业务、wlan(wirelesslocalareanetworks，无线局域网)业务以及移动家庭宽带业务的迅猛发展，运营商网络承载了越来越多的流量数据，运营商需要充分监控网络中各节点和业务的流量使用情况，实施精细化流量监测和分析，开展网络资源预警管理，针对潜在网络拥塞、流量越限等风险，及时开展网络优化和扩容，提高网络资源的使用效能，从而获取最大经济利益。因此运营商对传输设备的流量监控功能需求越来越强烈，要求也越来越高。

各设备厂商为了满足运营商这一需求，一般都能支持网络接口、虚通路、虚通道的接收和发送流量，但是时间颗粒度较大，目前业内都是取15分钟的流量性能，其中包括15分钟的平均流量、最大值和最小值，接收流量、发送流量的计算过程如下：

接收流量rx_flow＝(△rx_bytes+△rx_packets*20)*8/△时间；

发送流量tx_flow＝(△tx_bytes+△tx_packets*20)*8/△时间；

其中，△时间为本次采样与前次采样的时间差，△rx_bytes为△时间内收到的包字节数(不含12字节帧间隙和7字节前导码、1字节帧开始符)，△rx_packets为△时间内收到的总包数，△tx_bytes为△时间内发送的包字节数(不含12字节帧间隙和7字节前导码、1字节帧开始符)，△tx_packets为△时间内发送的总包数。

流量性能最大值/最小值/平均值的计算过程如下：

15分钟内采样到n个流量性能flow1、flow2...flown：

流量最大值＝max(flow1,flow2,...,flown)；

流量最小值＝min(flow1,flow2,...,flown)；

流量平均值＝(flow1+flow2+...+flown)/n。

但是，实际现网业务量大、运行环境复杂、突发流量等异常情况时有发生，以15分钟为时间颗粒的流量已经无法满足网络日常运维要求，因此急需流量性能采集缩短延时、实时性强的监控解决方案。

为解决15分钟历史性能时间粒度太宽，不能满足实时要求的问题，在15分钟流量性能的基础上，推出秒级流量的实现方案，最小的采集周期是1秒，由网管与设备单盘共同配合完成。

参见图1所示，网管的操作过程为：

1、网管下发命令查询某块单盘支持的所有线路的实时性能代码；

2、网管根据用户选择的线路和性能代码(包括记录性能的时间间隔)，下发命令查询单盘指定线路特定代码记录的实时性能；

3、网管根据单盘上报的性能值和时标绘制性能曲线；

4、每隔一段时间(1-10秒)网管重新发送查询命令，查询单盘记录的实时性能并绘制曲线，直到用户结束观察某个性能。

单盘的操作过程为：

1、单盘上电后每隔一段时间(1-10秒)，记录一次实时性能，对每条实时性能最多记录60条，并进行循环滚动，自动覆盖老化的性能条目；

2、单盘收到网管的查询实时性能代码命令后，响应命令，上报单盘支持的所有线路的实时性能代码；

3、单盘收到网管的查询指定实时性能命令后，响应命令，上报当前保存并没有上报的实时性能值。

在设备性能轮询延迟、任务优先级抢占、网管丢失数据的条件下，能够将当前15分钟性能监控升级为秒级流量监控方案，实时监控网络上主要端口、重要业务等的流量性能值以及性能曲线图，第一时间发现网络由于流量异常导致的问题，及时开展网络优化和扩容，提高网络资源的使用效能，从而获取最大经济利益。

上述方案可以解决设备流量实时性监控的问题，但是依然存在以下两个问题：

1、设备在运行过程中，期望是1秒(目前最小周期)采集计算一个流量性能值，但是由于定时器的偏差以及不同优先级任务的抢占等问题，设备无法一直保证每秒都能上报一个流量性能值；

2、网管也可能由于采集任务异常以及不同优先级任务的抢占等问题，可能丢弃设备上报的流量性能值。

由于以上两个问题，导致最终导出的流量性能数据缺失或者流量性能曲线不连续，即时间轴的颗粒不是1秒。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于时戳补点优化秒级流量监控的方法及系统，能够在秒级流量监控中补叫丢失的流量性能值，保证流量性能数据以及流量性能曲线的完整性，避免重要数据的缺失。

本发明提供一种基于时戳补点优化秒级流量监控的方法，包括以下步骤：

在秒级流量监控的流量性能值中增加时戳信息；

通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值，具体包括以下步骤：

根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值，具体包括以下步骤：

当连续两次上报的流量性能值携带的时戳信息之间有断层时，分析出某时间点的流量性能值丢失，通过发送获取实时性能的命令帧，再次索要该时间点的流量性能值，补叫丢失的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述获取实时性能的命令帧包括透明帧帧头、采集时间、采集标志、相对开始时间、相对结束时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n；

线路m代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n，m、n均为正整数。

在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：

收到获取实时性能的命令帧后，上报指定时间内记录的实时性能数据，具体包括：

透明帧帧头、采集时间、采集次数、相对开始时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r；

线路m代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，r为正整数。

本发明还提供一种基于时戳补点优化秒级流量监控的系统，包括时戳信息增加单元、补叫单元，其中：

时戳信息增加单元用于：在秒级流量监控的流量性能值中增加时戳信息；

补叫单元用于：通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述时戳信息增加单元根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述时戳信息增加单元根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值，具体过程为：

当连续两次上报的流量性能值携带的时戳信息之间有断层时，分析出某时间点的流量性能值丢失，通过发送获取实时性能的命令帧，再次索要该时间点的流量性能值，补叫丢失的流量性能值。

在上述技术方案的基础上，所述获取实时性能的命令帧包括透明帧帧头、采集时间、采集标志、相对开始时间、相对结束时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n；

线路m代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n，m、n均为正整数。

在上述技术方案的基础上，该系统还包括上报单元，其用于：收到获取实时性能的命令帧后，上报指定时间内记录的实时性能数据，具体包括：

透明帧帧头、采集时间、采集次数、相对开始时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r；

线路m代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，r为正整数。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明在秒级流量监控的流量性能值中增加时戳信息；通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值，能够保证流量性能数据以及流量性能曲线的完整性，避免重要数据的缺失，从而保证数据的完整性以及可视化结果的连续性。

附图说明

图1是现有的秒级流量监控的流程图。

图2是本发明实施例1中基于时戳补点优化秒级流量监控的方法的流程图。

图3是本发明实施例2中网管获取实时性能的命令帧格式。

图4是本发明实施例3中单盘响应获取实时性能的命令帧格式。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

参见图2所示，本发明实施例1提供一种基于时戳补点优化秒级流量监控的方法，包括以下步骤：

步骤101、在秒级流量监控的流量性能值中增加时戳信息；

步骤102、通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值：根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值，具体包括以下步骤：

当连续两次上报的流量性能值携带的时戳信息之间有断层时，分析出某时间点的流量性能值丢失，通过发送获取实时性能的命令帧，再次索要该时间点的流量性能值，补叫丢失的流量性能值。

在实际应用中，可以在设备单盘上报的流量性能值中携带采集该流量性能值时的时戳，例如：某t1～t1+6时间段内采集的数据时戳信息如下：t1，t1+1，t1+2，t1+3，t1+5，t1+6。网管很容易分析出，t1+4时间点的数据丢失了，因此，网管再次向设备单盘索要t1+4时间点的数据。

在实际应用中，网管发送获取实时性能的命令帧，指定实时性能采集的时间间隔，指定查询实时性能的线路号和性能代码；设备单盘收到获取实时性能的命令帧后，上报指定的实时性能值。

网管发现设备单盘两次上报的流量性能值携带的时戳之间有断层时，发送获取实时性能的命令帧，补叫丢失的流量性能值；设备单盘收到获取实时性能的命令帧后，上报指定时间内记录的实时性能数据。

本发明实施例通过时戳补点的方案，进一步完善秒级流量偶尔丢失某些性能值的问题，保证流量性能数据以及流量性能曲线的完整性，避免重要数据的缺失，从而保证数据的完整性以及可视化结果的连续性。

实施例2

在实施例1的基础上，参见图3所示，网管发送获取实时性能的命令帧包括透明帧帧头、采集时间、采集标志、相对开始时间、相对结束时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n；

线路m代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n，m、n均为正整数，具体数据格式定义如下：

采集时间：单位为秒，取值范围1-10，表示设备单盘采集实时性能的时间间隔。

采集标志：0表示轮询采集，相对开始时间和相对结束时间无效，填0；1表示实时性能补叫，补叫时间由相对开始时间和结束时间决定。

相对开始时间：单位秒，相对当前时间的提前量，取值0-600。

相对结束时间：单位秒，相对当前时间的提前量，取值0-600。

如果当前时间为10分50秒，相对开始时间为45，相对结束时间为10，则补叫实时性能的时间段为10分5秒至10分35秒的性能值。

实施例3

在实施例2的基础上，参见图4所示，收到获取实时性能的命令帧后，上报指定时间内记录的实时性能数据，具体包括：

透明帧帧头、采集时间、采集次数、相对开始时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r；

线路m代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，r为正整数，具体数据格式定义如下：

采集时间(1字节)，采集次数(4字节)，相对开始时间(2字节)，线路数(2字节)，

线路1代码(2字节)，对象状态(两个字节)，性能代码数(2字节)，

性能代码1(2字节)，性能1数据类型(1字节)，性能状态(两个字节)，性能值组数(2字节)，

性能值1，年，月，日，时，分，秒

……

性能值r，年，月，日，时，分，秒

……

性能代码n(2字节)，性能n数据类型(1字节)，性能状态(两个字节)，性能值组数(2字节)，

性能值1，年，月，日，时，分，秒

……

性能值r，年，月，日，时，分，秒

……

实施例4

在实施例3的基础上，线路m代码各字段含义同线路1代码各字段含义。

采集时间：单位为秒，取值范围1-10，表示设备单盘上报的两个实时性能的时间间隔。

相对开始时间：单位秒，表示上报的实时性能相对当前时间的提前量。

采集次数：初始值0，系统每记录一次性能时，数值+1，当达到ffffffff时，清零。

性能数据类型：0x02表示性能数据长度为2字节整型数；

0x04表示性能数据长度为4字节整型数；

0x08表示性能数据长度为8字节整型数；

0x14表示性能数据长度为4字节单精度浮点数；

0x18表示性能数据长度为8字节双精度浮点数。

性能值的长度和类型由性能数据类型字节规定。

性能值1至性能值r按性能采集的先后顺序排列，性能值1采集时刻早于性能值r采集时刻。

网管补叫实时性能时，如果性能值组数为0，表示设备单盘没有补叫时间段内的性能记录，网管根据性能变化趋势，补上性能曲线。

本发明实施例通过数据中定义的网管补叫机制以及性能值中的时戳性能，可以导出完整的流量性能数据和描绘出连续的流量性能曲线。

实施例5

本发明实施例5提供一种基于时戳补点优化秒级流量监控的系统，包括时戳信息增加单元、补叫单元，其中：

时戳信息增加单元用于：在秒级流量监控的流量性能值中增加时戳信息；

补叫单元用于：通过流量性能值中的时戳信息，补叫丢失的流量性能值。

时戳信息增加单元根据流量性能值中携带的时戳信息，分析出某时间点的流量性能值丢失，再次索要该时间点的流量性能值，具体过程为：

当连续两次上报的流量性能值携带的时戳信息之间有断层时，分析出某时间点的流量性能值丢失，通过发送获取实时性能的命令帧，再次索要该时间点的流量性能值，补叫丢失的流量性能值。

实施例6

在实施例5的基础上，参见图3所示，获取实时性能的命令帧包括透明帧帧头、采集时间、采集标志、相对开始时间、相对结束时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n；

线路m代码、性能代码数、性能代码1……性能代码n，m、n均为正整数。

参见图4所示，在实际应用中，本发明实施例6提供的基于时戳补点优化秒级流量监控的系统还包括上报单元，其用于：

收到获取实时性能的命令帧后，上报指定时间内记录的实时性能数据，具体包括：

透明帧帧头、采集时间、采集次数、相对开始时间、线路数；

线路1代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r；

线路m代码、性能代码数、性能代码1、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，……性能代码n、性能数据类型、性能值组数、性能值1……性能代码r，r为正整数。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。