输出实时网络流量延迟以及缓冲区占用制造技术

本文所提出的技术促进对在网络设备中缓冲区的占用的监控。分组在网络设备上被接收。描述由通过所述网络设备中的缓冲区的分组流引起的所述缓冲区的占用的信息被捕获。包括该信息的分析分组被产生。来自网络设备的该分析分组用于恢复被包括在其中的信息，用来分析、重演缓冲区占用等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】输出实时网络流量延迟以及缓冲区占用相关申请本申请要求于2012年9月18日提交的、题目为“输出实时网络流量延迟以及缓冲区占用”的美国临时申请序列号61/702,320的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开一般涉及在网络设备中缓冲区的占用的分析。
技术介绍
在计算机网络中，数据以分组通常穿过一个或多个网络设备(例如，交换机、路由器、防火墙等)的分组的形式从源被传输至目的地。在传输过程中，会在结果中出现某些错误，例如，冗余数据被添加到原始数据、丢弃分组等。大规模可扩展数据中心和云计算系统在网络装置上施加了更多的流量负载，使得过度供应的网络已经不再可能。监控网络设备中的缓冲区对获得网络管理、分析、以及执行的认识是很有用的。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种用于改善缓冲区占用的方法，包括：在网络设备处接收分组；捕获描述由通过网络设备中的缓冲区的分组流引起的缓冲区的占用的信息；产生包括信息的分析分组，包括产生入队分析分组和出队分析分组，入队分析分组包括描述与正在被入队至网络设备中的缓冲区的分组相关联的性能的信息，以及出队分析分组包括描述与正在从网络设备中的缓冲区出队的分组相关联的性能的信息，并且将入队分析分组和出队分析分组的目的地的地址插入到入队分析分组和出队分析分组中；以及将入队分析分组和出队分析分组从网络设备发送至目的地。根据又一实施例，提供了一种用于改善缓冲区占用的装置，包括：缓冲区，缓冲区被配置为缓冲在网络设备处接收、并将由网络设备处理用于在网络中路由的分组；以及处理器单元，处理器单元被耦合到缓冲区并且被配置为：捕获描述由通过网络设备中的缓冲区的分组流引起的缓冲区的占用的信息；产生包括信息的分析分组，其中当处理器单元产生分析分组时，处理器单元：产生入队分析分组和出队分析分组，入队分析分组包括描述与正在被入队至网络设备中的缓冲区的分组相关联的性能的信息，以及出队分析分组包括描述与正在从网络设备中的缓冲区出队的分组相关联的性能的信息，并且将入队分析分组和出队分析分组的目的地的地址插入到入队分析分组和出队分析分组中；以及使得入队分析分组和出队分析分组将被从网络设备发送至目的地。附图说明图1是示出了基于网络设备中的缓冲区的占用被配置为产生缓冲区分析分组的网络设备的图解。图2是示出了缓冲区分析逻辑的一个示例实现的框图。图3是通常示出缓冲区分析分组的格式的图解。图4是描述在网络设备中产生并且输出缓冲区分析分组的操作的流程图。图5是描述在从缓冲分析分组接收并且恢复信息的设备中的操作的流程图。图6是示出了来自缓冲区分析分组的缓冲区占用的回放示例的图解。具体实施方式概述本文所提出的技术促进对在网络设备中缓冲区占用的监控。分组在网络设备上被接收。描述在网络设备中由分组流动通过缓冲区引起的缓冲区的占用的信息被捕获。包括该信息的分析分组被产生。来自网络设备的该分析分组用于恢复被包括在其中的信息，用来分析、重演(reply)缓冲区占用等。示例实施例由于网络中断(例如，微爆发(microburst))会在任何时间发生，在缓冲占用中的完全网络可视性以及通过输出和后处理重演占用的能力是很重要的。而且，重演缓冲区占用的能力允许有效的网络问题诊断，以提供正确的行动。诸如端口镜像(即，交换端口分析器(SPAN))之类的现有的解决方法并不提供缓冲区占用的可视性。正因如此，本文提出了用于监控并且重演缓冲区占用的技术。现在参考图1，示出了网络环境5的图解，其中基于网络设备10的缓冲区的占用被配置为产生缓冲区分析分组的网络设备10被提供。网络设备10包括多个端口12(1)-12(N)，其中任何一个可以在任何时间用作入站端口或出站端口。网络设备包括缓冲区14、缓冲区分析逻辑16、中央处理单元(CPU)18和存储器19。应该理解的是网络设备10具有其他的组件，比如交换结构或专用集成电路(ASIC)，并且缓冲区14可以属于交换结构。在网络设备10中通常会有很多的缓冲区，但是为简单起见在图1中仅示出一个缓冲区。应该理解的是本文所提出的技术针对在网络设备中多个缓冲区中的每一个缓冲区是有用的。缓冲区分析逻辑14可以在硬件中通过数字逻辑门(并且被嵌入在交换结构中)来实现，或通过存储在存储器19中的软件来实现，并且该软件由CPU18执行。分组20通过端口12(1)-12(N)中的任意一个端口到达网络设备10。图1示出了分组到达端口12(1)、12(2)、和12(3)的示例。网络设备10通过端口12(5)-12(N)被耦合到网络40(例如，局域网或广域网(因特网))，最终与一个或多个网络设备50(1)-50(M)中的任意一个网络设备进行通信。通常，在网络设备10中，缓冲区分析逻辑16捕获描述由分组流动通过缓冲区引起缓冲区14的占用的信息，并且产生包括该信息的缓冲分析分组30。通过以下结合图2的描述会变得显而易见，有两种类型的缓冲区分析分组：入队缓冲区分析分组和出队缓冲区分析分组。缓冲区分析分组30随后以允许重演缓冲区的占用的几种方式中的任意一种方式，在可编程的时间表(或基于分组大小)从网络设备10输出。第一，网络设备10可将针对缓冲分析分组的目的地的地址(例如，连接到网络40的任意设备(比如，具有CPU62和存储器64的采集器设备60)的地址)插入缓冲区分析分组30。网络设备10通过网络40向目的地采集器设备60发送分析分组30，该分析分组可以在任意位置，在网络设备10的本地位置或远离网络设备10。第二，网络设备10可将分析分组30输出至专用端口，例如，将采集器设备70连接到网络设备10的端口12(4)。专用分析端口12(4)可以参与端口通道或固定端口将扩展带宽分配给单个或多个监控端口。由于采集器设备70被直接连接到端口12(4)，所以它通常位于本地网络设备10。采集器设备70包括CPU72和存储器74。第三，在网络设备10中，分析分组30可以被输出至板载CPU18和存储器19，使得CPU18和存储器19也可被用作采集器设备。在任意这些情况中，CPU18、62、和72可以基于存储在它们分别关联的存储器19、64和74中的软件指令重演并分析缓冲区14的占用。此外，针对关联的CPU18、62、和72分析分组被分别地存储在存储器19、64和74中。网络设备10可以是任意目前已知的或在以后开发的网络设备，包括交换机、路由器、网关、主机设备上的软件栈、虚拟网络接口卡(VNIC)、虚拟交换机、物理网络接口卡(包括那些支持虚拟化的接口卡)。存储器19、64和74可包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质的设备，闪存设备，电、光、或其他物理/有形存储器存储设备。因此，在通常情况下，存储器19、64和74可包括一个或多个编码有软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，该软件包括计算机可执行指令并且当该软件(由相关CPU)执行时可操作以执行本文描述的操作。现在参考对缓冲区分析逻辑16更为详细描述的图2。图2示出了缓冲分析逻辑16，包括入队(enqueue)分析分组产生器80和出队(dequeue)分析分组产生器82。另外，准入控制块84、离开控制块86、分组汇编器88、以及多路复用器90。准入控制块84本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在网络设备处接收分组；捕获描述由通过所述网络设备中的缓冲区的分组流引起的所述缓冲区的占用的信息；产生包括所述信息的分析分组；以及从所述网络设备输出所述分析分组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.18 US 61/702,320;2012.12.07 US 13/708,2651.一种用于改善缓冲区占用的方法，包括：在网络设备处接收分组；捕获描述由通过所述网络设备中的缓冲区的分组流引起的所述缓冲区的占用的信息；产生包括所述信息的分析分组，包括产生入队分析分组和出队分析分组，所述入队分析分组包括描述与正在被入队至所述网络设备中的所述缓冲区的分组相关联的性能的信息，以及所述出队分析分组包括描述与正在从所述网络设备中的所述缓冲区出队的分组相关联的性能的信息，并且将所述入队分析分组和所述出队分析分组的目的地的地址插入到所述入队分析分组和所述出队分析分组中；以及将所述入队分析分组和所述出队分析分组从所述网络设备发送至所述目的地。2.如权利要求1所述的方法，其中，发送包括将所述入队分析分组和所述出队分析分组输出至采集器设备所连接到的、所述网络设备的专用端口。3.如权利要求1所述的方法，其中，捕获包括针对入队至所述缓冲区的分组捕获描述了下述项中的一个或多个的信息：所述分组所到达的所述网络设备的入站端口的标识、2层的源地址和目的地地址、3层源地址和目的地地址、4层的源地址和目的地地址、服务类别、以及到达所述入站端口的时间戳。4.如权利要求1所述的方法，其中，捕获包括针对从所述缓冲区出队的分组捕获描述了下述项中的一个或多个的信息：所述分组用于离开所述网络设备的出站端口的标识、2层的源地址和目的地地址、3层源地址和目的地地址、以及离开所述出站端口的时间戳。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述入队分析分组和所述出队分析分组包括头部，所述头部包括用于指引所述入队分析分组和所述出队分析分组至目的地的信息，所述入队分析分组包括总结了入队至所述缓冲区的分组的记录，以及所述出队分析分组包括总结了从所述缓冲区出队的分组的记录。6.如权利要求1所述的方法，其中，捕获包括捕获描述所述缓冲区的缓冲区占用特征的信息，所述缓冲区占用特征包括下列各项中至少一项：总缓冲区占用、基于分组优先级的缓冲区占用、单播队列长度、以及多播队列长度。7.如权利要求1所述的方法，其中，捕获包括捕获描述由所述网络设备处理的分组的分组处理性能的信息，所述分组处理性能包括下列各项中至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·埃兹尔，悦·J·杨，黄伟健，黄之聪，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US