一种判断CPU使用率的方法及网络设备与流程

本发明涉及设备网络通信及网络安全领域，特别涉及一种判断cpu使用率的方法及网络设备。

背景技术：

网络通信及网络安全中，需要使用安全网关等网络设备，安全网关中设置有cpu，很多时候需要cpu执行单一任务，如执行杀毒任务或者安全审计任务，此时用户需要获取cpu的使用率，以及时了解cpu以及安全网关的使用情况，便于进行维护，但是很多情况下，在cpu执行杀毒任务或者安全审计任务的过程中，cpu一直处于满负荷工作状态，无法准确的了解cpu的真实使用率，使得用户无法准确评估网络系统的负载的实际情况。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种判断cpu使用率的方法及网络设备，该方法能够准确的计算出cpu的实际使用率，从而能够更好的评估网络系统的负载情况。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：一种判断cpu使用率的方法，应用于网络设备，包括：

检测所述网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量；

获取所述cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量；

基于所述理论任务量和所述实际任务量计算所述cpu的使用率。

作为优选，所述的获取所述cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量包括：

获取所述网络设备在所述预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量；

根据所述任务连接量计算所述cpu的实际任务量。

作为优选，所述预设使用环境包括所述cpu进行审计或杀毒任务对应的任务环境，所述获取所述网络设备在所述预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量包括：

在第二时间段内，计算所述cpu进行审计或杀毒任务时，对应的所述网络设备的任务连接累积值，以获取所述网络设备在所述第二时间段内的任务连接量。

作为优选，所述的基于所述理论任务量和所述实际任务量计算所述cpu的使用率包括：

根据所述理论任务量与所述第一时间段获得所述理论任务量对应的单位时间的理论值；

根据所述实际任务量与所述第二时间段获得所述实际任务量对应的单位时间的实际值；

根据所述理论值与实际值得出所述cpu的使用率。

作为优选，所述的检测所述网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量包括：

根据所述网络设备的参数值和所述单一任务的工作量计算出所述理论任务量；或者，

构建标准工作环境，预设标准任务，检测第一时间段内所述网络设备在所述标准工作环境中处理所述标准任务对应的理论任务量。

本发明实施例还提供了一种网络设备，包括检测模块、获取模块和计算模块；

所述检测模块配置为检测所述网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量；

所述获取模块配置为获取所述cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量；

所述计算模块配置为基于所述理论任务量和所述实际任务量计算所述cpu的使用率。

作为优选，所述获取模块进一步配置为：

获取所述网络设备在所述预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量；

根据所述任务连接量计算所述cpu的实际任务量。

作为优选，所述预设使用环境包括所述cpu进行审计或杀毒任务对应的任务环境，所述获取模块进一步配置为：在第二时间段内，计算所述cpu进行审计或杀毒任务时，对应的所述网络设备的任务连接累积值，以获取所述网络设备在所述第二时间段内的任务连接量。

作为优选，所述计算模块进一步配置为：

根据所述理论任务量与所述第一时间段获得所述理论任务量对应的单位时间的理论值；

根据所述实际任务量与所述第二时间段获得所述实际任务量对应的单位时间的实际值；

根据所述理论值与实际值得出所述cpu的使用率。

作为优选，所述网络设备还包括构建模块，所述检测模块进一步配置为：

根据所述网络设备的参数值和所述单一任务的工作量计算出所述理论任务量；或者，

在所述构建模块构建标准工作环境中，预设标准任务，检测第一时间段内所述网络设备在所述标准工作环境中处理所述标准任务对应的理论任务量。

本发明实施例的有益效果在于：该方法能够根据理论任务量和实际任务量来准确的计算出cpu的实际的使用率，从而更加准确的了解cpu的工作情况，进而能够更好的评估网络系统的负载情况。

附图说明

图1为本发明实施例的判断cpu使用率的方法的流程图；

图2为本发明实施例的图1中步骤s2的流程图；

图3为本发明实施例的图1中步骤s3的流程图。

具体实施方式

此处参考附图描述本发明的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处发明的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本发明的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与上面给出的对本发明的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本发明的具体实施例；然而，应当理解，所发明的实施例仅仅是本发明的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本发明模糊不清。因此，本文所发明的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本发明。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本发明的相同或不同实施例中的一个或多个。

本发明实施例的一种判断cpu使用率的方法，应用于网络设备，该网络设备可以是安全网关等设备能够接收和发送数据，其具有cpu可以进行数据的处理任务，如图1所示，该方法包括以下步骤：

s1，检测网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量。cpu可以执行多任务，也可以执行单一任务，本实施例中是在cpu执行单一任务的条件下检测理论任务量，该单一任务可以根据实际需要选取，如根据网络设备的硬件参数，或者根据实际需要处理的或与之相似的任务。在检测时可以构建理论的检测环境，去除一些不必要的干扰，此外，在选取第一时间段时可以选用预设的时间长度，也可以选择预设的单位时间。该理论任务量是在该第一时间段内所做出的任务量。

s2，获取cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量。预设使用环境可以是网络设备实际工作环境，也可以是根据实际工作环境而构造的类似环境，在实际或类似时间的工作环境中执行任务，能够直接反应了该cpu的实际运算能力。类似的，在该预设使用环境中也为cpu选取了与理论环境下相同的工作任务，当然该工作任务也是单一任务并且与检测理论任务量时使用的单一任务是相同的。为了避免执行单一任务过程中执行效率的波动会影响最后的得到的实际任务量，第二时间段的选取可以根据预设使用环境来设定，如预设使用环境为实际工作环境，选用a时间段能够更好的体现出实际工作环境下执行任务的完整性，能够精确的获取到实际任务量。此外，第二时间段也可以选择与第一时间段相同的时间，也可以直接选择单位时间，以便于使用。

s3，基于理论任务量和实际任务量计算cpu的使用率。该使用率可以使用户获知cpu实际使用情况，而基于理论任务量和实际任务量计算出的使用率也是十分准确。特别是在处理安全审计或杀毒等单一任务时(执行单一任务可以有效提高cpu的执行效率，提高整个网络的性能)，能够准确的计算出cpu的使用率，而且在实际应用的网络中，安全网关等网络设备需要大量使用，利用本方法计算出所有的网络设备的cpu的使用率后，对整个数据进行分析可以准确的对网络负载进行评估，当然每个网络设备的cpu执行的任务可以相同也可以不同。此外，在一个实施例中，具体的计算方法可以基于预设公式来计算。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，所述的获取cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量的步骤包括以下步骤：

s21，获取网络设备在预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量。网络设备在工作时的具体体现是数据的连接，网络设备的任务连接量是随着cpu的任务量的增加而增加，直接体现了cpu的工作情况，在本实施例中，可以获取网络设备在第二时间段内的任务连接量以便间接的获取到cpu的实际任务量，或者能够准确的代表了cpu的实际任务量。此外，网络设备的该连接量可以是一个累积增加的数值。

s22，根据任务连接量计算cpu的实际任务量。网络设备的任务连接量与cpu的实际任务量相关联，网络设备的任务连接量可以与cpu的实际任务量一一对应，即该任务连接量与cpu的实际任务量相同，当然也可以与cpu的实际任务量成正比关系，且根据任务连接量利用预设公式能够计算出cpu的实际任务量。

在本发明的一个实施例中，预设使用环境包括cpu进行审计或杀毒任务对应的任务环境，所述的获取网络设备在预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量的步骤包括以下步骤：在第二时间段内，计算cpu进行审计或杀毒任务时，对应的网络设备的任务连接累积值，以获取网络设备在第二时间段内的任务连接量。具体来说，在网络中网络设备执行审计或杀毒等单一任务的机会较大，在本申请的一个实施例中，基于审计或杀毒任务来构建任务环境，如可以在真实的使用环境中给予网络设备审计或杀毒任务，则cpu将执行审计或杀毒任务，此时网络设备进行相应的连接任务，利用检测网络设备的连接累积值可以获得该相应的任务连接量。举例说明，选取记录时间点a1，选取一个数值n并将其置0，数值n对应了在预设使用环境(如真实使用环境)下cpu执行单一任务时网络设备真实的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值n加一，在时间点a2后，数值n不再累积增加，而第二时间段则为a2-a1，任务连接量则为n。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，所述的基于理论任务量和实际任务量计算cpu的使用率的步骤包括以下步骤：

s31，根据理论任务量与第一时间段获得理论任务量对应的单位时间的理论值。获得单位时间的理论值能够将理论任务量进行量化，便于作为中间量进行运算。而单位时间也可以为每分钟、每小时等常用单位，也可以根据实际情况使用其他单位时间如每十分钟、每两小时等。举例说明，从时间点b1开始记录，选取一个数值m并将其置0，数值m对应了在理论使用环境下cpu执行单一任务时网络设备的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值m加一，在时间点b2后，数值m不再累积增加，而第一时间段则为b2-b1，任务连接量则为m。则单位时间的理论值为m/b2-b1。

s32，根据实际任务量与第二时间段获得实际任务量对应的单位时间的实际值。类似的，获得单位时间的实际值能够将实际任务量进行量化，便于作为中间量进行运算。举例说明，从时间点a1开始记录，选取一个数值n并将其置0，数值n对应了在实际使用环境下cpu执行单一任务时网络设备的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值n加一，在时间点a2后，数值n不再累积增加，而第二时间段则为a2-a1，任务连接量则为n。则单位时间的实际值为n/a2-a1。

s33，根据理论值与实际值得出cpu的使用率。在一个实施例中，可以由实际值与理论值的比值计算出cpu的使用率。结合上述实施例进行说明，实际值为n/a2-a1，理论值为m/b2-b1，则(n/(a2-a1))/(m/(b2-b1))，其中如果将a2-a1赋值给t2，将b2-b1赋值给t1，则上述计算公式可以简化为(n/t2)/(m/t1)，即为得到准确的cpu的使用率。

在本发明的一个实施例中，所述的检测网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量的步骤包括以下步骤：根据网络设备的参数值和单一任务的工作量计算出理论任务量；或者，构建标准工作环境，预设标准任务，检测第一时间段内网络设备在标准工作环境中处理标准任务对应的理论任务量。

具体来说，检测理论任务量可以多种手段获得，一方面根据网络设备的参数值和单一任务的工作量计算出理论任务量。网络设备的参数值可以包括硬件参数、软件参数，如网络设备中的各个部件的参数，以及网络传输硬件的参数等，单一任务的工作量可以是基于具体的审计或杀毒任务的工作量，是在第一时间段内的工作量，基于上述数据能够计算出cpu的理论任务量。另一方面，可以在测试过程中获得该理论任务量，即构建标准工作环境，预设标准任务，检测第一时间段内网络设备在标准工作环境中处理标准任务对应的理论任务量。预设标准任务可以是预设的单一的审计户杀毒任务，如可以选择计算速度极少发生波动的单一任务，标准工作环境可以是除去其他干扰的环境，包括对硬件和软件的标准配置，进而在第一时间段内检测到精确的理论任务量。

本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备可以是安全网关等设备能够接收和发送数据，其具有cpu可以进行数据的处理任务，该网络设备包括检测模块、获取模块和计算模块。

检测模块配置为检测网络设备的cpu第一时间段内处理单一任务的理论任务量。cpu可以执行多任务，也可以执行单一任务，本实施例中是检测模块在cpu执行单一任务的条件下检测理论任务量，该单一任务可以根据实际需要选取，如根据网络设备的硬件参数，或者根据实际需要处理的或与之相似的任务。在检测模块检测时可以构建理论的检测环境，去除一些不必要的干扰，此外，在选取第一时间段时可以选用预设的时间长度，也可以选择预设的单位时间。该理论任务量是在该第一时间段内所做出的任务量。

获取模块配置为获取cpu在预设使用环境中，第二时间段内处理相同的单一任务的实际任务量。预设使用环境可以是网络设备实际工作环境，也可以是根据实际工作环境而构造的类似环境，在实际或类似时间的工作环境中执行任务，能够直接反应了该cpu的实际运算能力。类似的，在该预设使用环境中也为cpu选取了与理论环境下相同的工作任务，当然该工作任务也是单一任务并且与检测理论任务量时使用的单一任务是相同的。为了避免执行单一任务过程中执行效率的波动会影响最后的得到的实际任务量，第二时间段的选取可以根据预设使用环境来设定，如预设使用环境为实际工作环境，选用a时间段能够更好的体现出实际工作环境下执行任务的完整性，能够精确的获取到实际任务量。此外，第二时间段也可以选择与第一时间段相同的时间，也可以直接选择单位时间，以便于使用。

计算模块配置为基于理论任务量和实际任务量计算cpu的使用率。该使用率可以使用户获知cpu实际使用情况，而计算模块基于理论任务量和实际任务量计算出的使用率也是十分准确。特别是在处理安全审计或杀毒等单一任务时(执行单一任务可以有效提高cpu的执行效率，提高整个网络的性能)，计算模块能够准确的计算出cpu的使用率，而且在实际应用的网络中，安全网关等网络设备需要大量使用，计算出所有的网络设备的cpu的使用率后，对整个数据进行分析可以准确的对网络负载进行评估，当然每个网络设备的cpu执行的任务可以相同也可以不同。此外，在一个实施例中，具体的计算方法可以基于预设公式来计算。

在本发明的一个实施例中，获取模块进一步配置为：获取网络设备在所述预设使用环境中，在第二时间段内的任务连接量。根据任务连接量计算cpu的实际任务量。

网络设备在工作时的具体体现是数据的连接，网络设备的任务连接量是随着cpu的任务量的增加而增加，直接体现了cpu的工作情况，在本实施例中，获取模块可以获取网络设备在第二时间段内的任务连接量以便间接的获取到cpu的实际任务量，或者能够准确的代表了cpu的实际任务量。此外，网络设备的该连接量可以是一个累积增加的数值。

网络设备的任务连接量与cpu的实际任务量相关联，网络设备的任务连接量可以与cpu的实际任务量一一对应，即该任务连接量与cpu的实际任务量相同，当然也可以与cpu的实际任务量成正比关系，且根据任务连接量利用预设公式能够计算出cpu的实际任务量。

在本发明的一个实施例中，预设使用环境包括cpu进行审计或杀毒任务对应的任务环境，获取模块进一步配置为：在第二时间段内，计算cpu进行审计或杀毒任务时，对应的网络设备的任务连接累积值，以获取网络设备在第二时间段内的任务连接量。具体来说，在网络中网络设备执行审计或杀毒等单一任务的机会较大，在本申请的一个实施例中，基于审计或杀毒任务来构建任务环境，如可以在真实的使用环境中给予网络设备审计或杀毒任务，则cpu将执行审计或杀毒任务，此时网络设备进行相应的连接任务，获取模块利用检测网络设备的连接累积值可以获得该相应的任务连接量。举例说明，选取记录时间点a1，选取一个数值n并将其置0，数值n对应了在预设使用环境(如真实使用环境)下cpu执行单一任务时网络设备真实的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值n加一，在时间点a2后，数值n不再累积增加，而第二时间段则为a2-a1，任务连接量则为n。

在本发明的一个实施例中，计算模块进一步配置为：根据理论任务量与第一时间段获得理论任务量对应的单位时间的理论值；根据实际任务量与第二时间段获得实际任务量对应的单位时间的实际值；根据理论值与实际值得出cpu的使用率。

具体来说，获得单位时间的理论值能够将理论任务量进行量化，便于作为中间量进行运算。而单位时间也可以为每分钟、每小时等常用单位，也可以根据实际情况使用其他单位时间如每十分钟、每两小时等。举例说明，从时间点b1开始记录，选取一个数值m并将其置0，数值m对应了在理论使用环境下cpu执行单一任务时网络设备的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值m加一，在时间点b2后，数值m不再累积增加，而第一时间段则为b2-b1，任务连接量则为m。则单位时间的理论值为m/b2-b1。

类似的，获得单位时间的实际值能够将实际任务量进行量化，便于作为中间量进行运算。举例说明，从时间点a1开始记录，选取一个数值n并将其置0，数值n对应了在实际使用环境下cpu执行单一任务时网络设备的任务连接量，网络设备每增加一个连接任务，则数值n加一，在时间点a2后，数值n不再累积增加，而第二时间段则为a2-a1，任务连接量则为n。则单位时间的实际值为n/a2-a1。

在一个实施例中，计算模块可以计算实际值与理论值的比值得出cpu的使用率。结合上述实施例进行说明，实际值为n/a2-a1，理论值为m/b2-b1，则(n/(a2-a1))/(m/(b2-b1))，其中如果将a2-a1赋值给t2，将b2-b1赋值给t1，则上述计算公式可以简化为(n/t2)/(m/t1)，即为得到准确的cpu的使用率。

在本发明的一个实施例中，网络设备还包括构建模块，检测模块进一步配置为：根据网络设备的参数值和单一任务的工作量计算出理论任务量；或者，在构建模块构建标准工作环境中，预设标准任务，检测第一时间段内网络设备在标准工作环境中处理标准任务对应的理论任务量。

具体来说，检测模块检测理论任务量可以多种手段获得，一方面根据网络设备的参数值和单一任务的工作量计算出理论任务量。网络设备的参数值可以包括硬件参数、软件参数，如网络设备中的各个部件的参数，以及网络传输硬件的参数等，单一任务的工作量可以是基于具体的审计或杀毒任务的工作量，是在第一时间段内的工作量，基于上述数据能够计算出cpu的理论任务量。另一方面，可以在测试过程中获得该理论任务量，即构建模块构建标准工作环境，预设标准任务，检测模块检测第一时间段内网络设备在标准工作环境中处理标准任务对应的理论任务量。预设标准任务可以是预设的单一的审计户杀毒任务，如可以选择计算速度极少发生波动的单一任务，标准工作环境可以是除去其他干扰的环境，包括对硬件和软件的标准配置，进而检测模块在第一时间段内检测到精确的理论任务量。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。