一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法技术

本申请提供了一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法，所述基于云网融合的主机丢包自动检测方法，包括：数据包特征设置，主机数据包采集，虚拟网络数据包采集，虚拟机数据包采集，数据包采集数据分析，展示丢包分析结果。在云网融合服务器上提供了高效的、自动化的丢包检测方法和工具，能够解决云网融合环境中，由于服务器上承载虚拟网络，虚拟机等多种多样的功能，导致数据包传输路径复杂，问题定位困难的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法


[0001]本申请涉及丢包检测
，具体涉及一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法。

技术介绍

[0002]云网融合，是云计算中引入网络的技术，通信网中引入云计算的技术。业务需求和技术创新并行驱动加速网络架构发生深刻变革，云和网高度协同，不再各自独立。云网融合已经成为云计算领域的发展趋势。云计算业务的开展需要强大的网络能力支撑，网络资源的优化同样要借鉴云计算的理念，云网融合的概念应运而生。云网融合是基于业务需求和技术创新并行驱动带来的网络架构深刻变革，使得云和网高度协同，互为支撑，互为借鉴的一种概念模式，同时要求承载网络可根据各类云服务需求按需开放网络能力，实现网络与云的敏捷打通、按需互联，并体现出智能化、自服务、高速、灵活等特性。云网融合的服务能力是基于云专网提供云接入与基础连接能力，通过与云服务商的云平台结合对外提供覆盖不同场景的云网产品，并与其他类型的云服务(如计算、存储、安全类云服务)深度结合，最终延伸至具体的行业应用场景，并形成复合型的云网融合解决方案。
[0003]云网融合不仅能应用于数据中心，也可以应用于5G核心网，移动边缘计算(Mobile Edge Computing，MEC)，从而创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，让消费者享有不间断的高质量网络体验。
[0004]现有技术中存在以下问题：云网融合服务器既包含的传统的操作系统，又要支持虚拟化技术，包括网络虚拟化，计算虚拟化等。在如此复杂的服务器上经常发生网络丢包的现象，传统的人工使用不同工具排查问题的方式非常困难，非常耗时。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法，该方法包括数据包特征设置，主机数据包采集，虚拟网络数据包采集，虚拟机数据包采集，数据包采集数据分析，展示丢包分析结果这几部分。
[0006]本申请所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法，该方法包括如下步骤：
[0008]步骤1、进行数据包特征值设置，并设置采集数据包的关键节点；
[0009]步骤2、在云网融合主机的网卡上采集数据包，并存储采集的所述数据包；
[0010]步骤3、对所述数据包进行分析，如果没有采集到所述数据包，则标记所述数据包为丢包，分析原因并进行记录，可视化丢包结果展示。
[0011]进一步的，所述采集数据包的关键节点包括主机采集关键节点、虚拟网络采集关键节点以及虚拟机采集关键节点。
[0012]进一步的，通过如下方式中的任意一种来实现主机采集关键节点的数据采集：使用Linux操作系统自带的抓包工具tcpdump在物理网卡或物理网卡捆绑上抓包，或者自定义
其他抓包工具；或者，通过netstat观察丢包计数；或者，使用dropwatch工具进行抓包。
[0013]进一步的，所述在物理网卡或物理网卡捆绑上抓包，包括：
[0014]分析数据包的结构，并对各层的数据进行解析；
[0015]将各层数据包的内容与所设置的所述数据包特征值进行匹配，根据匹配的结果来判断采集的数据包是否满足所设置的所述数据包特征值；
[0016]如果满足所设置的所述数据包特征值，则使用hash方法对该数据包进行唯一编号；或者使用其他唯一值算法对该数据包进行唯一编号；对唯一编号的数据包进行保存，保存的内容包括采集位置、唯一编号、数据包内容、采集时间以及关联特征；同时，根据解析的各层数据包的内容，使用hash方法对各层数据包的内容进行唯一编号，并将各层数据包的内容、唯一编号以及各层数据包的内容进行关联存储；
[0017]如果不满足所设置的所述数据包特征值，则丢弃该数据包。
[0018]进一步的，所述虚拟网络采集关键节点包括虚拟交换机网桥、虚拟交换机端口、虚拟交换机端口捆绑、虚拟交换机流表、OVS
‑
DPDK网桥、OVS
‑
DPDK端口、OVS
‑
DPDK端口捆绑、OVS
‑
DPDK流表。
[0019]进一步的，所述虚拟网络采集关键节点的数据采集，包括：
[0020]使用hash方法对所述虚拟网络采集关键节点所采集到的数据包进行唯一编号；
[0021]所述虚拟网络采集关键节点所采集到的数据包的唯一编号与所述主机采集关键节点所采集到的数据包的唯一编号进行比较；
[0022]如果比较结果为相同，则所述主机采集关键节点已经采集到此数据包，将该虚拟网络采集关键节点的信息保存，所保存的信息包括采集时间和采集位置；
[0023]如果比较结果为不相同，则所述主机采集关键节点没有采集到此数据包，则没有采集到的此数据包为待确定数据包，需要后期进行人工分析。
[0024]进一步的，所述虚拟机采集关键节点包括虚拟网卡、虚拟网卡捆绑、虚拟机操作系统协议栈、以及虚拟机内应用程序，其中所述虚拟机操作系统协议栈包括TCP协议栈和UDP协议栈。
[0025]进一步的，对于虚拟机采集关键节点采集到的数据，进行如下处理：
[0026]使用hash方法对所述虚拟机采集关键节点所采集到的数据包进行唯一编号；
[0027]所述虚拟机采集关键节点所采集到的数据包的唯一编号与所述虚拟网络采集关键节点所采集到的数据包的唯一编号进行比较；
[0028]如果比较结果为相同，则所述虚拟机采集关键节点已经采集到此数据包，将该虚拟机采集关键节点的信息保存，所保存的信息包括采集时间和采集位置；
[0029]如果比较结果为不相同，则所述虚拟网络采集关键节点没有采集到此数据包，则没有采集到的此数据包为待确定数据包，需要后期进行人工分析。
[0030]进一步的，在步骤3，根据数据包的唯一编号，通过数据包的采集位置对比定位出丢包位置。
[0031]进一步的，在通过数据包的采集位置对比定位出丢包位置之后，还包括结合各个丢包位置采集点的代码逻辑、日志文件以及缓存错误信息确定丢包原因；所述不同的维度包括以下任意一种：预设时间段内各个采集点的数据包采集数量；预设时间段内各个采集点的丢包数量；预设时间段内不同丢包原因的丢包数量；预设时间段内符合数据包特征的
采集数量、丢包位置、丢包数量以及丢包原因。
[0032]通过本申请实施例，可以获得如下技术效果：
[0033]与现有技术相比，本申请根据云网融合服务器的特性，设计出适合在这中复杂环境中自动检测丢包的方法。在云网融合服务器上，根据服务器上安装的网卡，网卡驱动，部署的操作系统，运用的虚拟化技术，虚拟网络技术，以及虚拟机中部署的操作系统，虚拟机中的应用这些信息，通过在合理的位置采集数据包数据，统一分析，使丢包位置快速定位，丢包原因快速明晰。使用本申请的方案和装置还支持用户自定义定义包的特性。本申请涉及方法具有自动化程序高，简洁易用的特点。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于云网融合的主机丢包自动检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1、进行数据包特征值设置，并设置采集数据包的关键节点；步骤2、在云网融合主机的网卡上采集数据包，并存储采集的所述数据包；步骤3、对所述数据包进行分析，如果没有采集到所述数据包，则标记所述数据包为丢包，分析原因并进行记录，可视化丢包结果展示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集数据包的关键节点包括主机采集关键节点、虚拟网络采集关键节点以及虚拟机采集关键节点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下方式中的任意一种来实现主机采集关键节点的数据采集：使用Linux操作系统自带的抓包工具tcpdump在物理网卡或物理网卡捆绑上抓包，或者自定义其他抓包工具；或者，通过netstat观察丢包计数；或者，使用dropwatch工具进行抓包。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在物理网卡或物理网卡捆绑上抓包，包括：分析数据包的结构，并对各层的数据进行解析；将各层数据包的内容与所设置的所述数据包特征值进行匹配，根据匹配的结果来判断采集的数据包是否满足所设置的所述数据包特征值；如果满足所设置的所述数据包特征值，则使用hash方法对该数据包进行唯一编号；或者使用其他唯一值算法对该数据包进行唯一编号；对唯一编号的数据包进行保存，保存的内容包括采集位置、唯一编号、数据包内容、采集时间以及关联特征；同时，根据解析的各层数据包的内容，使用hash方法对各层数据包的内容进行唯一编号，并将各层数据包的内容、唯一编号以及各层数据包的内容进行关联存储；如果不满足所设置的所述数据包特征值，则丢弃该数据包。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟网络采集关键节点包括虚拟交换机网桥、虚拟交换机端口、虚拟交换机端口捆绑、虚拟交换机流表、OVS
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DPDK网桥、OVS
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DPDK端口、OVS
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DPDK端口捆绑、OVS
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DPDK流表。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春，张磊，康辉，
申请(专利权)人：中电信数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：