網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)方案研究

時(shí)間:2022-05-17 10:18:47

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網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)方案研究

摘要:介紹了一種基于各類通信設(shè)備的網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)方案,目的是減少網(wǎng)管對(duì)于大量冗余性能數(shù)據(jù)的處理,提升網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)的處理效率。首先探討了網(wǎng)元性能模塊的整體框圖和架構(gòu),它主要由3部分組成:網(wǎng)管、主控和單盤,文章只涉及了主控部分的實(shí)現(xiàn),然后簡(jiǎn)述了網(wǎng)元性能采集功能的實(shí)現(xiàn)方法和統(tǒng)計(jì)流程,最后給出了無(wú)效性能的解決方案。文章所研究的方案在很大程度上減少了冗余性能數(shù)據(jù),顯著提升了處理效率。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)元性能;網(wǎng)管;性能

數(shù)據(jù)處理目前各類通信傳輸設(shè)備需要通過(guò)網(wǎng)管查看設(shè)備業(yè)務(wù),例如標(biāo)簽交換路徑(LabelSwitchingPath,LSP)、偽線(PseudoWire,PW)、虛容器(VirtualContainer,VC)和三層虛擬專用網(wǎng)(Layer3VirtualPrivateNetwork,L3VPN)等的性能數(shù)據(jù),通過(guò)流量工具查看某條二層(Layer2,L2)、三層(Layer3,L3)業(yè)務(wù)的流量曲線統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。由于目前業(yè)務(wù)性能查詢都是基于單盤的,單盤上報(bào)大量無(wú)效的配置對(duì)象性能,這些性能都是無(wú)效的0值,造成單盤占用資源進(jìn)行無(wú)效的性能采集,大量無(wú)效對(duì)象的性能信息在單盤、主控和網(wǎng)管之間傳遞。網(wǎng)管流量工具在處理多設(shè)備的情況下,數(shù)據(jù)計(jì)算量極大[1]。針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)方案,該方案可以大大減少網(wǎng)管對(duì)大量冗余性能數(shù)據(jù)的處理,顯著提升網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)的處理效率。在命令行界面(Command-LineInterface,CLI)顯示上,可以按照基本性能和網(wǎng)元性能查看,數(shù)據(jù)量小,只關(guān)注重點(diǎn)性能;在網(wǎng)管顯示上,可以按照業(yè)務(wù)對(duì)象查詢性能,無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)累加;在處理效率上,數(shù)據(jù)量比之前少很多,計(jì)算簡(jiǎn)單,入庫(kù)查詢效率高;在性能文件上,性能數(shù)據(jù)大量減少。

1設(shè)備主控網(wǎng)元性能采集方法

1.1設(shè)備主控網(wǎng)元性能模塊整體架構(gòu)。網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)要求網(wǎng)管上能查看LSP、VC和L3VPN等性能,單盤和主控支持這些性能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。網(wǎng)元性能模塊主要由3部分組成:網(wǎng)管、主控和單盤。其中,網(wǎng)管能夠根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)象組織私有協(xié)議查詢和顯示性能;主控主要負(fù)責(zé)網(wǎng)管協(xié)議的組織、定位源的翻譯和單盤協(xié)議的解析;單盤負(fù)責(zé)查詢性能,并根據(jù)單盤協(xié)議組織報(bào)文上報(bào)給主控。根據(jù)功能模塊劃分,網(wǎng)元性能模塊自上而下分為網(wǎng)管、主控和單盤3大部分,如圖1所示。其中,網(wǎng)管是與用戶交互的界面,用戶基于業(yè)務(wù)對(duì)象通過(guò)網(wǎng)管界面進(jìn)行性能查詢和統(tǒng)計(jì);主控相當(dāng)于“大腦”,解析單盤協(xié)議,對(duì)從單盤收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并組織網(wǎng)管協(xié)議應(yīng)答網(wǎng)管;單盤支持性能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),并組織單盤協(xié)議將數(shù)據(jù)上報(bào)給主控主控部分主要由4個(gè)模塊構(gòu)成,其中,套接字(Socket,SCK)模塊主要負(fù)責(zé)建立SCK,完成對(duì)網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)連接的管理和數(shù)據(jù)收發(fā);文件傳送協(xié)議(FileTransferProtocol,F(xiàn)TP)模塊通過(guò)FTP實(shí)現(xiàn)性能文件上送到網(wǎng)管服務(wù)器;網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊獲取KEY值和NAME的映射關(guān)系向上傳遞業(yè)務(wù)配置,解析單盤協(xié)議并向上傳遞數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)單盤的數(shù)據(jù)交互;網(wǎng)絡(luò)管理單元主要負(fù)責(zé)網(wǎng)元性能的統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)管協(xié)議的組織、定位源的翻譯和單盤協(xié)議的解析,起到承上啟下的作用[2]。1.2網(wǎng)元性能采集功能的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)于網(wǎng)元性能的每一個(gè)具體業(yè)務(wù)對(duì)象,我們采用定位源的方法來(lái)進(jìn)行描述和數(shù)據(jù)傳遞。定位源是一個(gè)規(guī)定好的結(jié)構(gòu),其中包括KEY值和NAME值兩大部分,由于單盤上處理的都是機(jī)器數(shù)據(jù),所以主控和單盤間通過(guò)KEY值來(lái)實(shí)現(xiàn)消息的傳遞,KEY值是二進(jìn)制數(shù),包括了該業(yè)務(wù)對(duì)象事先規(guī)定好的類型、層次和身份號(hào)(IdentityNumber,ID)等信息。而網(wǎng)管上要顯示業(yè)務(wù)對(duì)象的具體信息,需要獲得相應(yīng)的定位源字符串,所以主控和網(wǎng)管的數(shù)據(jù)通過(guò)NAME值來(lái)實(shí)現(xiàn),NAME值是一個(gè)大的字符串,包括了該業(yè)務(wù)對(duì)象的描述信息。網(wǎng)管配置接口使用了Google公司開發(fā)的開源的數(shù)據(jù)編碼方式ProtocolBuffers(以下簡(jiǎn)稱PB),它是一種緊湊的可擴(kuò)展二進(jìn)制消息格式,能對(duì)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采用靈活、高效、自動(dòng)的機(jī)制進(jìn)行序列化和反序列化[3]。網(wǎng)絡(luò)管理單元對(duì)網(wǎng)管下發(fā)的查詢當(dāng)前性能及累計(jì)性能的協(xié)議進(jìn)行PB解碼,組織當(dāng)前性能或歷史性能查詢協(xié)議,并加入?yún)f(xié)議頭,向網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)送消息,網(wǎng)絡(luò)傳輸單元收取單盤的數(shù)據(jù),通過(guò)解析跟單盤之間的協(xié)議來(lái)進(jìn)行KEY值的傳遞,上送到網(wǎng)絡(luò)管理單元。網(wǎng)絡(luò)管理單元通過(guò)定位源KEY值和NAME映射進(jìn)行定位源翻譯,完成網(wǎng)管協(xié)議封裝,并本地生成性能文件,然后向網(wǎng)管FTP服務(wù)器上傳性能文件[4]。

2網(wǎng)元性能統(tǒng)計(jì)流程

網(wǎng)元性能采集的基本流程如下:(1)網(wǎng)管通過(guò)私有協(xié)議向設(shè)備發(fā)送查詢報(bào)文,命令碼根據(jù)商定好的協(xié)議定義,在PB封裝字符串中包括查詢業(yè)務(wù)對(duì)象定位源,定位源的組成方式與上報(bào)保持一致。(2)主控收到網(wǎng)管查詢報(bào)文后,解析PB數(shù)據(jù),在主控緩存網(wǎng)管數(shù)據(jù),作為回應(yīng)網(wǎng)管報(bào)文。(3)主控根據(jù)網(wǎng)管下發(fā)的數(shù)據(jù),解析查詢對(duì)象定位源,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)為單盤KEY值結(jié)構(gòu),并組織單盤協(xié)議報(bào)文,命令碼根據(jù)商定好的協(xié)議定義,并向所有已完成老化的單盤發(fā)送查詢數(shù)據(jù)。(4)主控開啟性能采集開關(guān),單盤對(duì)查詢數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng),對(duì)于當(dāng)前秒級(jí)性能組織數(shù)據(jù)回復(fù),對(duì)于15min性能過(guò)濾0值性能組織數(shù)據(jù)回復(fù)。(5)主控收到單盤回應(yīng)數(shù)據(jù)后,按照單盤協(xié)議進(jìn)行解析,并按照PB鏈表方式進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存,性能值需要記錄時(shí)間。(6)主控收到所有單盤回應(yīng)后,按照KEY值進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,整理原則如下:(a)相同KEY值,相同編號(hào)值的當(dāng)前值直接累加;(b)最大值、最小值也需要進(jìn)行累加,性能值時(shí)間只取其中一次。(7)主控等所有單盤回應(yīng)完畢后(未響應(yīng)單盤等待5s后認(rèn)為超時(shí)),將數(shù)據(jù)組織成PB格式,性能數(shù)據(jù)通過(guò)FTP上傳網(wǎng)管。(8)清空原有緩存數(shù)據(jù)。

3無(wú)效性能的解決方案

目前業(yè)務(wù)性能查詢都是基于單盤的[5],單盤會(huì)上報(bào)所有的配置對(duì)象性能,這些性能很多都是無(wú)效的0值,造成單盤占用資源進(jìn)行無(wú)效的性能采集,而且性能采集方法也不夠靈活,不便于對(duì)重點(diǎn)性能的查看。可以通過(guò)以下幾點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)來(lái)達(dá)到解決無(wú)效性能采集的目的:(1)為了區(qū)別于之前的基本性能查詢,網(wǎng)元性能查詢時(shí)采用特定的槽位號(hào)(0xff)填充于協(xié)議中;(2)在進(jìn)行每一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象網(wǎng)元性能采集前,主控需要通過(guò)CLI命令行去開啟性能采集開關(guān),然后再組織單盤協(xié)議下發(fā)單盤查詢,并且可以針對(duì)某一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象進(jìn)行性能查詢,能有效避免大量無(wú)用數(shù)據(jù)的傳遞;(3)對(duì)于網(wǎng)元性能的采集,分為當(dāng)前秒級(jí)性能和15min性能,由于秒級(jí)性能比較注重實(shí)時(shí)性,所以需要上報(bào)所有被采集到的性能;而采集15min性能時(shí),主控會(huì)過(guò)濾掉0值性能,只上報(bào)有效的性能值,以免在長(zhǎng)時(shí)間多設(shè)備的情況下占用過(guò)多資源,增加計(jì)算量。這樣更有利于對(duì)性能的統(tǒng)計(jì),能提高效率。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)網(wǎng)管查詢性能時(shí),首先通過(guò)CLI命令去開啟需要查詢的對(duì)象采集命令,主控給單盤下發(fā)協(xié)議,單盤開始采樣,盤管理單元庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。網(wǎng)管按照指定對(duì)象查詢性能,主控解析查詢命令給盤管理單元庫(kù),主控收到盤管理單元庫(kù)的響應(yīng)數(shù)據(jù)后,進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,然后通過(guò)FTP將數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)管服務(wù)器,網(wǎng)管服務(wù)器解析數(shù)據(jù)后在界面進(jìn)行呈現(xiàn)。本文針對(duì)單盤上報(bào)大量無(wú)效的配置對(duì)象性能,在性能采集上造成資源占用浪費(fèi)的問(wèn)題,提出了基于業(yè)務(wù)對(duì)象查詢性能的功能,能夠高效率采集有效的性能,提升處理效率,減少網(wǎng)管對(duì)于大量冗余性能數(shù)據(jù)的處理。在顯示上主要關(guān)注重點(diǎn)性能,減小了數(shù)據(jù)量,提升了計(jì)算效率。

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作者:張軼琦 單位:武漢郵電科學(xué)研究院