CN101488925A - 一种利用Netflow采集及统计VPN流量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用网络流Netflow采集及统计虚拟专用网络VPN流量的方法，包括：在入口服务提供商边缘节点PE上配置VPN路由表信息，其中保存接入端口VPN标识与远端PE标识的对应关系；且将扩展后的携带有VPN标识与远端PE标识的Netflow V9模板报文发送给上层管理服务器；入口PE对流入其中的数据流进行采样，根据该数据流的接入端口获得对应VPN标识，结合VPN路由表信息，获得远端PE的标识并缓存采样得到的数据包信息；对数据包信息按照扩展后的Netflow V9模板进行组包得到的采样报文后发送给上层管理服务器；上层管理服务器根据上述模板报文对采样报文进行解析，统计出VPN流量。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种利用网络流Netflow(IETF RFC3954定义的标准)采集及统计VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网络)流量的方法。
背景技术
近年来，互联网在全球的迅速发展和各种应用的快速普及，使得其已成为人们日常工作生活中不可或缺的信息承载工具。然而，伴随着互联网的正常应用流量，网络上形形色色的异常流量也随之而来，影响到互联网的正常运行，威胁到用户主机的安全和正常使用。
从网络运营管理的角度出发，需要对网络中的流量进行管理和监控，根据流量进行计费，对互联网流量的特征进行深入分析，分析报文特征，识别出异常流量，进而规划出相应的针对措施，实施流量工程和优化网络结构，从而确保用户的服务质量。
近年来，Netflow V9协议(RFC3954-Cisco Systems Netflow ServicesExport Version 9)已经被广泛采用，不少数据设备厂商都实现了Netflow V9协议，并利用其对流量进行采集。
Netflow是一种数据交换方式，其工作原理是：网络设备依据一定的采样策略对其转发的数据进行采集并生成Netflow缓存，随后同样的数据基于缓存信息在同一个数据流中进行传输，不再匹配相关的访问控制等策略，Netflow缓存中同时包含了后续数据的统计信息。网络设备依据数据流的老化策略，将缓存的数据流信息按Netflow V9报文格式发送给Netflow流量收集设备，由Netflow流量收集设备进行进一步的分析。
传统的一个Netflow数据流被定义为一个在源IP地址和目的IP地址间传输的单向数据包流，且其中所有数据包具有共同的传输层、源/目的端口号和协议号。
根据MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换协议)进行VPN组网时，L3VPN(三层虚拟局域网)在入口PE(Provider Edge，服务提供商边缘节点)根据接入的VRF(Virtual Routing Forwarding，虚拟路由转发表)，封装私网标签和公网标签并转发到远端出口PE。
但在实际组网环境下，可能存在多个远端PE属于同一个VPN的情况。此时，运营商就需要统计入口PE到某个特定远端PE路径上的流量情况，精确统计VPN内部的流量，进行报文分析。但根据传统的Netflow IP报文五元组信息(源/目的IP地址、源/目的端口号及协议号)无法统计属于不同VPN的数据包流，也无法统计同一个VPN内部到不同远端PE设备的数据包流量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用Netflow采集及统计VPN流量的方法，使传统的基于IP五元组的Netflow数据流信息统计能扩展到VPN内到某特定远端PE的数据流信息统计。
为解决上述问题，本发明提供了一种利用网络流Netflow采集及统计虚拟专用网络VPN流量的方法，包括：
在入口服务提供商边缘节点PE上配置VPN路由表信息，所述路由表中保存接入端口VPN标识与远端PE标识的对应关系；且将扩展后的携带有VPN标识与远端PE标识的Netflow V9模板报文发送给上层管理服务器；
所述入口PE对流入其中的数据流进行采样，根据所述数据流的接入端口获得对应VPN标识，结合所述VPN路由表信息，获得远端PE的标识并缓存采样得到的数据包信息；
所述入口PE对所述数据包信息按照扩展后的Netflow V9模板进行组包并将组包后得到的采样报文发送给所述上层管理服务器；
所述上层管理服务器根据扩展后的Netflow V9模板报文对所述采样报文进行解析，统计出VPN流量。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述入口PE对流入其中的数据流进行采样，包括：
所述入口PE上配置有采样比，所述入口PE根据所述采样比对流入其中的数据流进行采样。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
缓存采样得到的数据包信息，包括：将所述采样得到的数据包信息缓存到与该数据包属于同一数据流的数据包的信息所在的缓存区，其中，属于同一数据流的数据包具有相同的VPN标识、远端PE标识及IP五元组信息。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述数据包信息包括该数据包的流量信息、流向信息及VPN标识和远端PE标识。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述入口PE上配置有老化策略；
在所述入口PE对所述数据包信息按照扩展后的Netflow V9格式进行组包前还包括以下步骤：
所述入口PE判断是否已满足老化策略，若满足，对缓存的属于同一数据流的数据包信息执行后续组包过程；否则，更新采样信息，继续对流入其中的数据流进行采样。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述采样信息包括以下任意一个或任意组合：流统计信息、累加报文数、字节数、流更新时间、采样时间。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述VPN标识为所述VPN的名称信息，所述远端PE标识为所述远端PE的地址信息。
采用本发明后，通过扩充Netflow V9协议中报文模版格式，将传统的基于IP五元组的Netflow数据流信息统计能扩展到针对VPN内到某条远端特定PE的数据流信息统计，为运营商分析VPN内网络流量、报文特征提供一个有力工具，运营商可以利用统计结果优化MPLS VPN网络中对流量的管理，针对性的进行部署网络优化，实施流量工程，识别出异常流量，并对异常流量实施流监管，从而更精细化地保证了用户的服务质量.
附图说明
图1为本发明实施例中利用Netflow采集及统计VPN流量的方法流程图；
图2为本发明实施例中一种典型的组网环境图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
利用Netflow V9可扩展模版的特性，本发明提出一种模版格式，并定期发送给上层管理服务器，上层管理服务器根据该模版定义的数据格式来解析后续收到的数据报文，以达到统计VPN流量信息的目的。
在对流入入口PE中的数据流进行采集之前，该入口PE上应配置有Netflow报文版本(本发明要求配置V9版本)、老化策略等参数，还配置有VPN路由表信息，该路由表中保存有各接入端口VPN标识与远端PE标识的对应关系，且该入口PE上还有缓存区，用于缓存采集到的数据包信息。
如图1所示，包括以下步骤：
101：入口PE对流入其中的数据流进行采样，该采样过程可以为随机采样或根据其上配置的采样比进行采样，采样比即为采样报文与转发报文的比例，如转发1000个报文时采样1个报文；
102：该入口PE根据该数据流的接入端口得到VPN标识(如VPNNAME)，并利用其上保存的VPN路由表信息，对应的获得与该VPN标识对应的远端PE的标识(如远端PE的地址信息)后，缓存采样得到的数据包的信息，其中，数据包的信息包括数据包的流量信息、流向信息及VPN标识和远端PE标识；优选地，可以将该数据包的信息存入与该数据包属于同一数据流的数据包的信息所在的缓存区，其中，同一数据流的数据包具有相同VPN标识、远端PE标识及IP五元组信息；
在完成步骤102后，即可认为已完成了一次数据包信息的采集过程，而再执行下述步骤后，即为统计过程。
103：判断是否已满足上述老化策略，若是，执行步骤105，否则执行步骤104；
104：更新采样信息(如流统计信息、累加报文数、字节数、流更新时间及采样时间中的任意一个或任意组合)，然后执行步骤101；
105：对缓存区中属于同一数据流的数据包的信息按照扩展后的NetflowV9的格式进行组包，将组包后得到的采样报文发送给上层管理服务器。扩展后的Netflow V9格式的采样报文中应携带数据流的VPN标识及远端PE标识，其模板可采用表1所示的格式。
表1 扩充后的Netflow V9采样报文的数据格式
| FlowSet ID＝0 | Length＝字段数 |
| TemplateID＝1025 | Field Count＝14 |
| Field Type 1＝200(VPN_NAME) | Field Length 1＝32 |
| Field Type 2＝201(IPV4_RPE_ADDR) | Field Length 2＝4 |
| Field Type 3＝8(IPV4_SRC_ADDR) | Field Length 2＝4 |
| Field Type 4＝12(IPV4_DST_ADDR) | Field Length 4＝4 |
| Field Type 5＝21(LAST_SWITCHED) | Field Length 5＝4 |
| Field Type 6＝22(FIRST_SWITCHED) | Field Length 6＝4 |
| Field Type 7＝1(IN_BYTES) | Field Length 7＝4 |
| Field Type 8＝2(IN_PACKETS) | Field Length 8＝4 |
| Field Type 9＝7(L4_SRC_PORT) | Field Length 9＝2 |
| Field Type 10＝11(L4_DST_PORT) | Field Length 10＝2 |
| Field Type 11＝4(PROTOCOL) | Field Length 11＝1 |
| Field Type 12＝6(TCP_FLAGS) | Field Length 12＝1 |
| Field Type 13＝60(IP_PROTOCOL_VERSION) | Field Length 13＝1 |
| Field Type 12＝5(TOS) | Field Length 14＝1 |
其中，模版中每个字段的长度为2个字节；VPN_NAME(即VPN标识)为运营商为用户接入网络配置的可识别字符串，是用户虚拟局域网的识别标志，长度为1～32个英文字符；IPV4_RPE_ADDR为MPLS VPN为虚拟局域网络中的远端PE的IP地址(即远端PE标识)。由于入口PE会重复的向上层管理服务器发送携带如表1所示的采样报文数据格式信息的数据包模板，因此，上层管理服务器会根据接收到的数据包模板对入口PE上送的采样报文进行分析。
综上所述，依据入口PE的VPN标识和远端PE的标识再加上数据包的IP五元组信息对采样到的数据包进行流量区分，细化了流量分类的粒度，可以精确统计某条VPN中到某个远端PE的流量信息。
图2示出了典型的MPLS VPN组网环境。其中，用户网络A通过运营商设备PE1作为VPN A接入运营商网络，中间通过MPLS骨干网进行公网传输。远端的PE2接入用户网络C，PE3接入用户网络B，而用户网络A、B及C同属于VPN A，则VPN A中的数据流有两条路径，分别为PE1至PE2及PE1至PE3，PE1可以通过上述方法分别采集到这两条路径的流量信息并发送给上层管理服务器，由上层管理服务器统计出各条路径的VPN流量信息。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1、一种利用网络流Netflow采集及统计虚拟专用网络VPN流量的方法，其特征在于，
在入口服务提供商边缘节点PE上配置VPN路由表信息，所述路由表中保存接入端口VPN标识与远端PE标识的对应关系；且将扩展后的携带有VPN标识与远端PE标识的Netflow V9模板报文发送给上层管理服务器；
所述入口PE对流入其中的数据流进行采样，根据所述数据流的接入端口获得对应VPN标识，结合所述VPN路由表信息，获得远端PE的标识并缓存采样得到的数据包信息；
所述入口PE对所述数据包信息按照扩展后的Netflow V9模板进行组包并将组包后得到的采样报文发送给所述上层管理服务器；
所述上层管理服务器根据扩展后的Netflow V9模板报文对所述采样报文进行解析，统计出VPN流量。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述入口PE对流入其中的数据流进行采样，包括：
所述入口PE上配置有采样比，所述入口PE根据所述采样比对流入其中的数据流进行采样。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，
缓存采样得到的数据包信息，包括：将所述采样得到的数据包信息缓存到与该数据包属于同一数据流的数据包的信息所在的缓存区，其中，属于同一数据流的数据包具有相同的VPN标识、远端PE标识及IP五元组信息。
4、如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，
所述数据包信息包括该数据包的流量信息、流向信息及VPN标识和远端PE标识。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述入口PE上配置有老化策略；
在所述入口PE对所述数据包信息按照扩展后的Netflow V9格式进行组包前还包括以下步骤：
所述入口PE判断是否已满足老化策略，若满足，对缓存的属于同一数据流的数据包信息执行后续组包过程；否则，更新采样信息，继续对流入其中的数据流进行采样。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述采样信息包括以下任意一个或任意组合：流统计信息、累加报文数、字节数、流更新时间、采样时间。
7、如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，
所述VPN标识为所述VPN的名称信息，所述远端PE标识为所述远端PE的地址信息。
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