采样报文的转发方法、装置及数据中心与流程

本发明涉及通信技术领域，尤指一种采样报文的转发方法、装置及数据中心。

背景技术：

如图1所示是一个典型的数据中心架构图，包括网络设备(图1中示出的sw1-1、sw1-2、sw2-1、sw2-2、sw3、sw4和sw5)、业务服务器(图1中示出4台)和采样服务器，在出口的网络设备sw5上配置了出口的sflow采样功能，将端口port5双向(指收发方向)的报文，镜像到一台采样服务器上(sw2-2下联的采样服务器)。由于是远程镜像，需要将sw5上port5收发的报文封装成采样报文，采样报文的源互联网协议(internetprotocol，ip)地址为sw5上port5的ip地址，采样报文的目的ip地址为采样服务的ip地址，然后将采样报文发送给采样服务器。

图1中，虽然从采样设备到采样服务器之间存在很多链路，若采集同一设备上的同一端口的报文，则封装得到的采样报文的源ip地址、目的ip地址和源端口、目的端口都是相同的，目前均衡算法的均衡因子通常与源ip地址、目的ip地址、源端口、目的端口有关，这样一台采样设备的采样报文每次都只会选择同一条链路转发，如图1中的带箭头的虚线所标识的链路。

上述采样报文的转发方法中，若采样报文的数量很多时，会占用带箭头的虚线所标识的链路的过多带宽，影响该链路上正常业务报文的转发，而其他链路可能处于空闲状态，其他链路的带宽利用率较低，从而导致整个数据中心的链路负载失衡。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种采样报文的转发方法、装置及数据中心，用以解决现有技术中存在的整个数据中心的链路负载失衡的问题。

根据本发明实施例，提供一种采样报文的转发方法，应用在数据中心包括的采样源设备中，所述方法包括：

与所述数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，所述采样目的设备是所述数据中心包括的采样服务器连接的设备；

向所述采样目的设备同步所述采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表，以使所述采样目的设备建立所述采样源设备的ip地址与所述随机ip地址列表的映射关系；

以所述随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集到的报文，得到采样报文；

将所述采样报文发送给所述采样目的设备，以使所述采样目的设备根据所述映射关系将所述源ip地址更改为所述采样源设备的ip地址后，转发给所述采样服务器。

具体的，与所述数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，具体包括：

向所述采样目的设备发送通信连接建立请求，以使所述采样目的设备根据所述通信连接建立请求发送通信连接建立响应；

接收所述通信连接建立响应。

可选的，向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和随机ip地址列表之前，还包括：

对所述随机ip地址列表中的ip地址进行冲突检测；

若通过冲突检测，则向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和所述随机ip地址列表；

若未通过冲突检测，则从所述随机ip地址列表中删除冲突的ip地址，向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和删除冲突的ip地址的所述随机ip地址列表。

根据本发明实施例，还提供一种采样报文的转发方法，应用在数据中心包括的采样目的设备中，所述采样目的设备是所述数据中心包括的采样服务器连接的设备，所述方法包括：

与所述数据中心包括的采样源设备建立通信连接；

接收所述采样源设备同步的所述采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表；

建立所述采样源设备的ip地址与所述随机ip地址列表的映射关系；

接收采样报文，所述采样报文是所述采样源设备以所述随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集的报文后得到的；

根据所述映射关系将所述源ip地址更改为所述采样源设备的ip地址后，转发给所述采样服务器。

具体的，与所述数据中心包括的采样源设备建立通信连接，具体包括：

接收所述采样源设备发送的通信连接建立请求；

根据所述通信连接建立请求发送通信连接建立响应，以使所述采样源设备接收所述通信连接建立响应。

根据本发明实施例，还提供一种采样报文的转发装置，应用在数据中心包括的采样源设备中，所述装置包括：

建立模块，用于与所述数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，所述采样目的设备是所述数据中心包括的采样服务器连接的设备；

同步模块，用于向所述采样目的设备同步所述采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表，以使所述采样目的设备建立所述采样源设备的ip地址与所述随机ip地址列表的映射关系；

封装模块，用于以所述随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集到的报文，得到采样报文；

发送模块，用于将所述采样报文发送给所述采样目的设备，以使所述采样目的设备根据所述映射关系将所述源ip地址更改为所述采样源设备的ip地址后，转发给所述采样服务器。

具体的，所述建立模块，具体用于：

向所述采样目的设备发送通信连接建立请求，以使所述采样目的设备根据所述通信连接建立请求发送通信连接建立响应；

接收所述通信连接建立响应。

具体的，所述同步模块，还用于：

向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和随机ip地址列表之前，对所述随机ip地址列表中的ip地址进行冲突检测；

若通过冲突检测，则向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和所述随机ip地址列表；

若未通过冲突检测，则从所述随机ip地址列表中删除冲突的ip地址，向所述采样目的设备同步所述采样源设备的ip地址和删除冲突的ip地址的所述随机ip地址列表。

根据本发明实施例，还提供一种采样报文的转发装置，应用在数据中心包括的采样目的设备中，所述采样目的设备是所述数据中心包括的采样服务器连接的设备，所述装置包括：

第一建立模块，用于与所述数据中心包括的采样源设备建立通信连接；

第一接收模块，用于接收所述采样源设备同步的所述采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表；

第二建立模块，用于建立所述采样源设备的ip地址与所述随机ip地址列表的映射关系；

第二接收模块，用于接收采样报文，所述采样报文是所述采样源设备以所述随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集的报文后得到的；

更改模块，用于根据所述映射关系将所述源ip地址更改为所述采样源设备的ip地址后，转发给所述采样服务器。

具体的，所述第一建立模块，具体用于：

接收所述采样源设备发送的通信连接建立请求；

根据所述通信连接建立请求发送通信连接建立响应，以使所述采样源设备接收所述通信连接建立响应。

根据本发明实施例，还提供一种数据中心，包括采样源设备和采样目的设备，其中：

所述采样源设备包括所述的采样报文的转发装置；所述采样目的设备包括所述的采样报文的转发装置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供一种采样报文的转发方法及装置，通过与所述数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，所述采样目的设备是所述数据中心包括的采样服务器连接的设备；向所述采样目的设备同步所述采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表，以使所述采样目的设备建立所述采样源设备的ip地址与所述随机ip地址列表的映射关系；以所述随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集到的报文，得到采样报文；将所述采样报文发送给所述采样目的设备，以使所述采样目的设备根据所述映射关系将所述源ip地址更改为所述采样源设备的ip地址后，转发给所述采样服务器。该方案中，采集同一设备上的同一端口的报文，封装得到的采样报文的源ip地址不同，这样会直接影响转发不同采样报文时使用的均衡算法的均衡因子不同，即使同一台采样设备上同一端口的采样报文每次选择的链路不尽相同，从而可以确保整个数据中心的各个链路负载均衡，提升各个链路的带宽利用率。

附图说明

图1为现有技术中数据中心的架构图；

图2为本发明实施例中一种以采样源设备为执行主体的采样报文的转发方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种以采样目的设备为执行主体的采样报文的转发方法的流程图；

图4为本发明实施例中一种与图2对应的采样报文的转发装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种与图3对应的采样报文的转发装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中一种数据中心的架构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的整个数据中心的链路负载失衡的问题，本发明实施例提供一种采样报文的转发方法，应用在数据中心包括的采样源设备中，数据中心的架构图可参考图1所示的架构，采用源设备是数据中心中配置sflow采样功能的设备，例如可以是图1中的sw5。该方法的流程如图2所示，具体执行步骤如下：

s21：与数据中心包括的采样目的设备建立通信连接。

其中，采样目的设备是数据中心包括的采样服务器连接的设备，可以是一台设备，也可以是多台设备，例如图1中的示出的是多台设备的情况，图1中采用目的设备是sw2(sw2包括组成虚拟交换单元的sw2-1和sw2-2)。数据中心建立后，为了实现本实施例中的方法，采样源设备需要与采样目的设备建立通信连接，可以但不限于是传输控制协议(transmissioncontrolprotocol，tcp)连接。

s22：向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表，以使采样目的设备建立采样源设备的ip地址与随机ip地址列表的映射关系。

为了使采样目的设备能够建立采样源设备的ip地址与随机ip地址列表的映射关系，采样源设备需要将采样源设备的ip地址和随机ip地址列表同步给采样目的设备。

其中，随机ip地址列表可以根据实际需要进行设定，例如，可以包括：1.1.1.1-1.1.1.254，合计254个ip地址，若采样源设备的ip地址为192.168.1.1，采样源设备可以将192.168.1.1和1.1.1.1-1.1.1.254同步给采样目的设备。

s23：以随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集到的报文，得到采样报文。

当采样源设备收发报文时，可以采集这些报文，然后在这些报文外面增加头部信息封装成采样报文，其中采样报文的源ip地址不是采样源设备的ip地址，而是随机ip地址列表中的一个ip地址，该ip地址可以是随机从随机ip地址列表中获取的，也可以是按照先后顺序从随机ip地址列表中获取的，具体实现方式可以根据实际情况确定。

继续沿用上例，可以从随机ip地址列表中选取1.1.1.10作为采样报文的源ip地址。

s24：将采样报文发送给采样目的设备，以使采样目的设备根据映射关系将源ip地址更改为采样源设备的ip地址后，转发给采样服务器。

采样源设备将s23中的采样报文发送给采样目的设备，为了确保采样服务器正确进行对采样源设备进行采样分析，采样目的设备需要根据s22中的映射关系将采样报文的源ip地址更改为采样源设备的ip地址。

继续沿用上例，采样目的设备根据映射关系，确定1.1.1.10对应的采样源设备的ip地址为192.168.1.1，因此，直接将1.1.1.10更改为192.168.1.1后再转发给采样服务器。

该方案中，采集同一设备上的同一端口的报文，封装得到的采样报文的源ip地址不同，这样会直接影响转发不同采样报文时使用的均衡算法的均衡因子不同，即使同一台采样设备上同一端口的采样报文每次选择的链路不尽相同，从而可以确保整个数据中心的各个链路负载均衡，提升各个链路的带宽利用率。

具体的，上述s21中与数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，实现过程具体包括：

向采样目的设备发送通信连接建立请求，以使采样目的设备根据通信连接建立请求发送通信连接建立响应；

接收通信连接建立响应。

不同类型的通信连接，通信连接建立请求和通信连接建立响应也不同，例如对于tcp连接，通信连接建立请求和通信连接建立响应分别为tcp请求和tcp响应。其他类型的通信连接不再一一赘述。

可选的，上述s22中向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表之前，还包括：

对随机ip地址列表中的ip地址进行冲突检测；

若通过冲突检测，则向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表；

若未通过冲突检测，则从随机ip地址列表中删除冲突的ip地址，向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和删除冲突的ip地址的随机ip地址列表。

有时候一个数据中心中不同的两个设备可能会有相同的ip地址，为了避免这种情况，需要进行冲突检测。在本实施例中，可以在向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表之前对随机ip地址列表中的ip地址进行冲突检测，若通过冲突检测，则说明数据中心的设备的ip地址均不包括在随机ip地址列表中，可以直接向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表；若未通过冲突检测，则说明数据中心的部分设备的ip地址包括在随机ip地址列表中，需要从随机ip地址列表中删除冲突的ip地址后，向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和删除冲突的ip地址的随机ip地址列表。

以上介绍了以数据中心包括的采样源设备为执行主体的采样报文的转发方法，基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种采样报文的转发方法，应用在数据中心包括的采样目的设备中，采样目的设备是数据中心包括的采样服务器连接的设备，例如可以是图1中的sw2(sw2包括组成虚拟交换单元的sw2-1和sw2-2)，该方法的流程如图3所示，执行步骤如下：

s31：与数据中心包括的采样源设备建立通信连接。

为了实现本实施例中的方法，采样源设备需要与采样目的设备建立通信连接，可以但不限于是tcp连接。

s32：接收采样源设备同步的采样源设备的ip地址和随机ip地址列表。

s33：建立采样源设备的ip地址与随机ip地址列表的映射关系。

由于采样源设备可能又会有多个，因此，可能会建立多个映射关系，以便于后续采样报文的正确转发。

s34：接收采样报文，采样报文是采样源设备以随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集的报文后得到的。

s35：根据映射关系将源ip地址更改为采样源设备的ip地址后，转发给采样服务器。

为了确保采样服务器正确进行对采样源设备进行采样分析，采样目的设备需要根据s33中的映射关系将采样报文的源ip地址更改为采样源设备的ip地址。

该方案中，采集同一设备上的同一端口的报文，封装得到的采样报文的源ip地址不同，这样会直接影响转发不同采样报文时使用的均衡算法的均衡因子不同，即使同一台采样设备上同一端口的采样报文每次选择的链路不尽相同，从而可以确保整个数据中心的各个链路负载均衡，提升各个链路的带宽利用率。

具体的，上述s31中与数据中心包括的采样源设备建立通信连接，实现方式具体包括：

接收采样源设备发送的通信连接建立请求；

根据通信连接建立请求发送通信连接建立响应，以使采样源设备接收通信连接建立响应。

不同类型的通信连接，通信连接建立请求和通信连接建立响应也不同，例如对于tcp连接，通信连接建立请求和通信连接建立响应分别为tcp请求和tcp响应。其他类型的通信连接不再一一赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种采样报文的转发装置，与图2所示的方法对应，应用在数据中心包括的采样源设备中，该装置的结构如图4所示，包括：

建立模块41，用于与数据中心包括的采样目的设备建立通信连接，采样目的设备是数据中心包括的采样服务器连接的设备；

同步模块42，用于向采样目的设备同步采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表，以使采样目的设备建立采样源设备的ip地址与随机ip地址列表的映射关系；

封装模块43，用于以随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集到的报文，得到采样报文；

发送模块44，用于将采样报文发送给采样目的设备，以使采样目的设备根据映射关系将源ip地址更改为采样源设备的ip地址后，转发给采样服务器。

该方案中，采集同一设备上的同一端口的报文，封装得到的采样报文的源ip地址不同，这样会直接影响转发不同采样报文时使用的均衡算法的均衡因子不同，即使同一台采样设备上同一端口的采样报文每次选择的链路不尽相同，从而可以确保整个数据中心的各个链路负载均衡，提升各个链路的带宽利用率。

具体的，建立模块41，具体用于：

向采样目的设备发送通信连接建立请求，以使采样目的设备根据通信连接建立请求发送通信连接建立响应；

接收通信连接建立响应。

具体的，同步模块42，还用于：

向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表之前，对随机ip地址列表中的ip地址进行冲突检测；

若通过冲突检测，则向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和随机ip地址列表；

若未通过冲突检测，则从随机ip地址列表中删除冲突的ip地址，向采样目的设备同步采样源设备的ip地址和删除冲突的ip地址的随机ip地址列表。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种采样报文的转发装置，与图3所示的方法对应，应用在数据中心包括的采样目的设备中，采样目的设备是数据中心包括的采样服务器连接的设备，该装置的结构如图5所示，包括：

第一建立模块51，用于与数据中心包括的采样源设备建立通信连接；

第一接收模块52，用于接收采样源设备同步的采样源设备的互联网协议ip地址和随机ip地址列表；

第二建立模块53，用于建立采样源设备的ip地址与随机ip地址列表的映射关系；

第二接收模块54，用于接收采样报文，采样报文是采样源设备以随机ip地址列表中的一个ip地址作为源ip地址封装采集的报文后得到的；

更改模块55，用于根据映射关系将源ip地址更改为采样源设备的ip地址后，转发给采样服务器。

该方案中，采集同一设备上的同一端口的报文，封装得到的采样报文的源ip地址不同，这样会直接影响转发不同采样报文时使用的均衡算法的均衡因子不同，即使同一台采样设备上同一端口的采样报文每次选择的链路不尽相同，从而可以确保整个数据中心的各个链路负载均衡，提升各个链路的带宽利用率。

具体的，第一建立模块51，具体用于：

接收采样源设备发送的通信连接建立请求；

根据通信连接建立请求发送通信连接建立响应，以使采样源设备接收通信连接建立响应。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种数据中心，如图6所示，包括采样源设备61和采样目的设备62。

其中，采样源设备61包括如图4所示的采样报文的转发装置，采样目的设备包括如图5所示的采样报文的转发装置。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。