CN105580316A - 用于监视网络性能的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种使用AMA(主动监视代理)对网络性能进行监视的方式。通常在网络节点之一上进行操作的网络管理器建立与两个端点相关联的AMA，至少一个端点包括运行应用的VM。监视VM迁移，并且如果所检测到的迁移与活动的AMA相关联，则计算与该AMA相关联的新的一个或多个端点并且建立新的AMA。对VM配对表进行更新以反映该变化。

Description

用于监视网络性能的装置和方法
技术领域
本发明一般地涉及通信网络的领域，特别是涉及一种使用AMA(主动监视代理)或类似机制对网络性能进行监视的方法和装置。
背景技术
在这里对以下缩写形式加以定义，其中的至少一些在下文对现有技术和本发明的描述中有所引用。
AFN应用流畅网络
AMA主动监视代理
ARP地址解析协议
HA高可用性
LAN局域网
MAC媒体访问控制
MEP媒体端点
NMS网络管理***
OAM运营、管理和维护
SAA服务保障代理
VLAN虚拟LAN
VM虚拟机
计算设备经常通过诸如LAN(局域网)、MAN(城域网)或者由节点(例如，桥、交换机、路由器等)所组成的数据中心的网络连接在一起以促成计算设备的通信和共享。这些网络例如为商业企业、大学校园或地方团体进行服务。注意到的是，提供这些示例是用于说明；本发明可以在各种网络中得以实施。
当实施这样的计算机网络时，经常(如果不是始终的话)期望对性能特性加以监视，从而可以适当地进行修改和更正。一种监视网络的方式是通过使用AMA。例如，AMA在网络的两个端点中实施，上述端点有时被称之为MEP(媒体端点)。当AMA被建立时，这对设备使用已知的消息方案互相通信而使得某些性能特性能够被测量，例如与所交换的消息相关联的RTT(循环时间)或抖动。
出于建立AMA的目的，MEP或其它端点设备可以通过该MEP连接至网络的交换机的IP(互联网协议)地址以及与该特定MEP相关联的插槽和端口进行识别。然而，当在VM(虚拟机)中实施网络应用时就会出现问题，因为这些VM可能从一个物理位置或“主机”迁移至另一个。与简单地仅设置AMA观看两个端点相比，有时还期望对特定的应用进行监视。本发明解决了该问题以及其它的问题。
要注意的是，这里被描述为现有或可能的技术或方案是作为本发明的背景技术所给出，而并非因此就承认这些技术和方案在此之前被商业化或者被发明人以外的他人所获知。
发明内容
本发明针对一种使用AMA(主动监视代理)或类似机制对网络性能进行监视的方式，并且在实施可能从一个物理主机迁移至另一个的VM(虚拟机)的网络中是特别有利的。
在一个方面，本发明是一种用于监视网络性能的方法，包括建立第一AMA以监视第一节点集合之间的通信，该第一节点集合中的至少一个包括VM，检测VM已经迁移，确定所迁移的VM的新的节点位置，并且建立第二AMA以监视第二节点集合之间的通信，该第二节点集合包括该所迁移的VM。本发明还可以包括填充VM配对表以包括第一和第二AMA。在一些实施例中，该方法还可以包括在检测到该VM已经迁移之后废除该第一AMA，在这种情况下该VM配对表可以相应地被修改。
在一些实施例中，现有AMA可以被用于监视有关一个或多个额外VM配对的通信。在这种情况下，该方法还可以包括确定现有AMA是否正被用于监视第二节点集合之间的通信，并且如果是，则不建立第二AMA。当发生这种情况时，该VM配对表可以被更新以反映该现有AMA。通过相同的措施，该方法在一些实施例中可以包括在废除AMA之前确定现有AMA是否正被用于监视与多于一个的VM配对相关联的通信，并且如果是，则不废除该AMA。
在根据该方面的一些实施例中，本发明可以进一步包括接收针对在网络上或特定VM上运行的应用的列表的请求。例如，请求可以针对利用最多网络资源的顶级应用的列表。在这种情况下，本发明还可以传送以便显示包括在网络上或特定VM上运行的至少一些应用的列表。
该方法可以进一步包括接收针对在网络上运行的应用建立AMA的请求。在这种情况下，该方法还可以包括定位与该应用相关联的一对节点，监视该节点之间的通信，并且基于该通信监视而更新性能表。
在另一个方面，本发明是一种网络节点，其具有处理器，与该处理器进行通信的存储器，以及与网络监视器、VM***和VM管理器协同工作的网络管理器。
在又一个方面，本发明是一种具有存储于其上的程序指令的机器可读存储介质，上述程序指令在被执行时使得机器建立第一AMA以监视第一节点集合之间的通信，该第一节点集合中的至少一个包括VM，检测该VM已经迁移，确定所迁移的VM的新的节点位置，并且建立第二AMA以监视第二节点集合之间的通信，该第二节点集合包括该所迁移的VM。
在该方面，该程序指令在被执行时还使得该机器确定现有AMA是否正被用于监视第二节点集合之间的通信，并且如果是，则不建立第二AMA，而是更新可以被更新以反映该现有AMA的VM配对表。该程序指令在被执行时还使得该机器在废除AMA之前确定现有AMA是否正被用于监视与多于一个的VM配对相关联的通信，并且如果是，则不废除该AMA。
本发明另外的方面将部分地在随后的详细描述、附图以及权利要求中给出，并且部分地将从详细描述中得出，或者能够通过实践本发明而被习得。所要理解的是，以上的总体描述以及以下的详细描述都是示例性和解释性的而并非对对所公开发明的限制。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述将获得对本发明更为完整的理解，其中：
图1是图示出可以依据其有利地实施本发明的示例性网络的简化示意图；
图2A和2B是图示出根据本发明实施例进行配置的网络的简化示意图；
图3是图示出根据本发明实施例的方法的流程图；
图4是图示出根据本发明实施例的方法的流程图；和
图5是图示出根据本发明实施例的网络节点的所选择组件的简化框图。
具体实施方式
本发明针对使用AMA(主动监视代理)或类似机制对网络性能进行监视的方式。本发明在实施能够从一个物理主机迁移到另一个的VM(虚拟机)的网络中是特别有利的。图1是图示出可以依据其有利地实施本发明的示例性网络100的简化示意图。
在图1中，网络100被描绘为具有被称作105至110的多个交换机。交换机105至110中的每一个都连接至交换机115，在该网络中，交换机105至110可以通过该交换机115互相通信，并且与网络100之外的设备(未示出)或网络(例如，互联网)进行通信。
示例性网络100中的交换机105至110中的每一个也可以连接至一个或多个端点。例如，交换机105连接至端点120至125，交换机107连接至端点126至128，并且交换机109连接至端点129至132。
端点120至132例如可以是用户设备或服务器或者可以在连接至交换机105至110之一时通过网络100进行通信的其它设备。注意到，网络100的拓扑是示例性的并且许多其它配置都是可能的。在许多—如果不是最多—的实际实施方式中，交换机和端点的数量可以明显更高。
现在将以参考图2A和2B作为开始而示出本发明在诸如网络100的网络中的实施方式。图2A和2B是图示出根据本发明实施例进行配置的网络的简化示意图。注意到，网络200在一些方面类似于示例性网络100，但是为了方便仅示出了连接至交换机205至207的交换机215，交换机205至207中的每一个均连接至两个端点。端点220和221连接至交换机205，端点222和223与交换机206相连接，并且端点224和225与交换机207相连接。如网络100，组件的数量和配置可以由于实施方式的不同而有所不同，并且在给定实施方式内随时间而有所变化。注意到，如这里所使用的，虽然经常是这样的情况，但是“所连接”并非必然暗示“直接连接”(也就是说，没有中间设备)。在一些情况下，连接可以是无线的。
在优选实施例中，交换机205至207被实施为OmniSwitch6900交换机，而交换机215则被实施为OmniSwitch10KVC(虚拟机架)设备。
在图2A的实施例中，每个端点进行操作以包括一个或多个VM(虚拟机)。VM包括存储处于该端点中或者能够被其所访问的存储器设备上的可执行程序指令。该程序指令例如可以由该端点的处理器所执行。该端点的操作和配置因此是其上进行操作的一个或多个VM的功能。
VM能够从一个端点迁移至另一个，这实际上改变了相关端点的配置和操作。例如，VM可以进行迁移而适应变化的网络条件或者网络资源的过度使用。注意到，在该意义下所使用的术语“迁移”可以隐含表示在相应设备上安装或卸除VM程序指令，或者简单地对已经安装的程序指令进行激活或去激活。在图2A的实施例中，每个所描绘的端点具有在其上运行的两个VM。该VM被称作VM0至VMB。例如，VM2和VM3当前在端点221上运行。
在该实施例中，交换机205至207对往来于它们与之相连接的相应端点220至225的业务进行处理。交换机205至207转而均连接至交换机215。交换机215使得能够经由交换机205至207中的任一个在端点以及彼此之间进行通信，并且与网络200之外的网络和设备(未示出)进行通信。交换机215还可以包括网络管理器(NM)模块217。网络管理模块包括优选地存储在处于端点之中或者能够被其所访问的有形的非瞬态存储器设备上的可执行程序指令。该程序指令例如可以由交换机215的处理器所执行。然而，注意到，网络管理模块217也可以处于其它地方，并且使用不同存储器设备和处理器(未示出)来实施。
网络管理模块217可以执行各种功能，但是在本发明的环境中，其负责对网络性能的某些方面进行监视。AMA是一种这样做的工具。这里要注意到，术语“AMA”意在宽泛地包括所有类似机制，诸如SAA(服务获知代理)，而无论其是否使用该术语进行指代。在AMA的典型实施方式中，两个端点可以被选择以用于监视，其中每一个由该端点分别与之相连接的交换机以及由通过其形成该连接的具体插槽和端口进行识别。AMA利用端点的协同操作而得以建立，上述端点例如定期经由网络200互相发送消息集合。诸如RTT(往返时间)和抖动之类的特征可以基于这些消息的接收以及针对它们的相应而进行测量。理想情况下，所测量的特性被存储在表中以便进行分析以及报告或显示。
注意到，当在实施本发明时采用AMA时，其可以对两个端点自身之间的通信进行监视，在一些情况下甚至按照端口加以区分，而在其它实施方式中，AMA则可能仅对端点与之连接的交换机之间的通信进行监视。主要出于效率方面的考虑，如果不是在所有也是大多数实施方式中，后者是目前所优选的，特别是在给定AMA可能与多于一个的VM配对相关联，并且预计交换机和端点之间的通信对于性能特性的分析将具有最小影响的时候。
在图2A的实施例中，AMA1由网络管理器217建立以便监视VM2和VM7之间的业务。注意到，虽然AMA1已经被配置在交换机215中，但是在一些实施方式中，其可以处于其它地方。(虚线表示AMA关系并且不对通信线路进行分离)。VM配对表218被填充从而提供与这两个VM相关联的AMA的记录。作为说明，VM配对表可以被表示如下：
VM2 VM7 AMA1 2013-01-03 10:20:53 2013-03-03 22:20:53
其示出了AMA1已经就位两天半。注意到，在该实施例中，该VM配对表并不包含与VM2–VM7业务相关的统计，这些被记录在其它地方。
如以上所提到的，在静态网络情形中，这种部署形式可以无限继续。然而，网络200就VM可能迁移至其它设备的意义而言并不是静态网络。这在图2B中有所图示。如应当会显而易见的，图2B是如图2A所总体示出的网络200的简单图示，区别在于VM2已经从端点221迁移至端点225。
当发生这种情况时，AMA1不再提供有关VM2和VM7之间的传输特性的相关统计信息。然而，依据本发明的该实施例，VM2的迁移被检测到并且新的端点(或多个端点)被声明。网络管理器217随后建立新的AMA—这里被图示为AMA2—以便收集有关VM2和VM7之间的通信的统计。优选地，VM配对表218被填充以提供与这两个VM相关联的新的AMA的记录，同时还示出之前的关系，在这种情况下，该VM配对表可以被表示如下：
VM2 VM7 AMA1 2013-01-03 10:20:53 2013-04-03 12:20:53
VM2 VM7 AMA2 2013-04-03 12:20:53 2013-04-03 22:20:53
其显示出AMA1在其在该VM配对表中被AMA2所取代时保持就位达3天2小时，而AMA2自身则已经就位达10小时。现在将更为详细地对该过程进行描述，其显然可以针对VM位置的每次变化而继续。
图3是图示出根据本发明实施例的方法300的流程图。首先，假定必要组件是可用的并且根据该实施例进行操作。该方法随后在建立AMA时开始(步骤305)。出于说明的目的，该AMA被假设涉及到两个端点之间的通信，它们中的至少一个作为VM进行操作。然而要注意的是，应用移动性并不作为要求，除非在特定实施例中有所提及。在图3的实施例中，随后填充VM配对表以反映所建立的AMA(步骤310)。
在该实施例中，当前与该AMA相关联的VM配对中的一个或两个VM的迁移被检测(步骤315)。该迁移可能出于各种原因而发生，例如必须随设备故障或业务管理来进行。注意到，虽然两个VM都可能在大致相同的时间进行迁移，但是为了方便，这里的讨论将关于单个VM在任意一个时刻的迁移对该过程进行描述。VM配对中的两个VM的顺序或同时迁移以类似方式进行处理。
出于该考虑，在该实施例中，在检测到VM迁移时，对与该VM相关联的新的端点进行定位(步骤320)。当该端点已经被定位时，建立新的AMA(步骤325)。在该实施例中，当在步骤325建立了新的AMA时，之前监视该VM配对的AMA就被移除(步骤330)。随后利用新的AMA信息对该VM配对表进行更新(步骤335)。
在一些实施例中(未示出)，现有AMA可以被用于监视有关一个或多个另外的VM配对的通信。在这种情况下，该方法还可以包括确定现有AMA是否正在被用于监视第二节点集合之间的通信，并且如果是，则不建立第二AMA。当这种情况发生时，该VM配对表可以被更新以反映该现有AMA。通过相同的措施，该方法在一些实施例中可以包括在废除AMA之前确定现有AMA是否正被用于监视与多于一个的VM配对相关联的通信，并且如果是，则不废除该AMA。
注意到，现有AMA是否与多于一个的VM配对相关联的确定可以将AMA对通信进行监视的层级纳入考虑，例如在两个交换机之间而不是在两个端点之间。
AMA在方法300(图3中所示)的步骤305建立，监视VM配对之间的通信特性。该VM配对可以以如参考图4更充分描述的多种方式被选择。
图4是图示出根据本发明的另一实施例的网络监控的方法400的流程图。同样，首先假定必要组件是可用的并且根据该实施例进行操作。在该实施例中，该处理在网络监视器(例如，参见图5)接收到针对在该网络中运行的一些或所有应用处理的列表的请求(步骤405)时开始，上述应用处理优选地进行排序从而示出哪些消耗了最多的网络资源(例如，存储器和CPU资源)。
在图4的实施例中，当接收到请求时，网络监视器随后确定(步骤410)哪些是顶级应用，也就是消耗最多资源的那些应用。显然在其它实施例中可以使用其它选择标准。在图4的实施例中，顶级应用(或者所有应用的列表)随后被呈现(步骤415)给网络运营商，例如通过其中与该网络进行通信的显示控制台上的表格显示进行呈现。
所预见到的是，当进行这样的呈现时，网络运营商被呈现以顶级应用，可以针对其作出选择而使得应用之一得以被监视。(如果作出多于一个的选择，则每一个在其发生时进行处理。)该网络监视器随后接收网络运营商已经作出的选择的指示(步骤420)。
注意到，以上所描述的图4中的一些或全部操作假定网络具有AFN(应用流畅网络)功能。如果并非这样的情况，或者如果期望一种替换形式，则该所要监视的一个或多个应用可以以一些其它方式进行选择。
在图4的实施例中，当接收到选择指示时，与所选择应用相关联的VM的媒体端点被确定(步骤425)并且AMA被建立(步骤430)。当AMA已经被建立时，VM配对表就被适当注释并且性能特性就能够被确定(步骤435)。一旦AMA就位，就对性能特性进行监视(步骤440)。表示所测量的性能特性的数值随后例如被存储在与网络监视器同在一处的性能表之中(步骤445)。
处理随后如下继续进行，确定经更新的性能特性并且根据AMA实施方式安排—如果其有效—更新性能表。自然地，优选地也监视VM(图4中并未示出)，并且如果AMA所监视的VM配对中的一个或两个VM发生迁移，则方法400的处理可以在方法300的处理之后进行，从步骤315开始。
虽然并未示出，但是所注意到的是，VM配对表或性能表中的任一个的一些或全部内容可以被呈现以便持续地或者在请求时向网络运营商进行显示，或者在发生一些阈值事件发生时进行显示，诸如在一个AMA替代另一个时。
注意到，图3和4中所图示的操作的顺序表示示例性的实施例；在本发明的精神内可能进行一些变化。例如，可以向图3和4中所示出的那些增加另外的操作，并且在一些实施方式中，一个或多个所图示的操作可以被省略。此外，该方法的操作可以以任意逻辑上相符的顺序来执行，除非在权利要求中特别提到了明确的顺序。
图5是图示出根据本发明实施例的网络节点500的所选择组件的简化框图。网络节点500在一些情况下可以被实施为图2A和2B所示的交换机215，而在其它情况下则被实施在不同节点上。在任一种情况下，节点500可以执行除图5中所表示的那些之外的其它功能。在图5的实施例中，节点500包括处理器505，其用于根据存储在存储器设备510上或者从节点之外接收的程序指令而对该节点的一些或全部其它组件的操作进行控制。存储器510是有形数据存储设备并且就仅由传播信号所组成的意义而言是非瞬态的。
在图5的实施例中，节点500还包括网络管理***530，其有时被简单地称作网络管理器(NM)。网络管理器530被配置为建立AMA以监视两个端点之间的通信，并且在该实施例中对***515、VM管理器520和网络监视器525的操作进行协调。注意到，虽然这些为了说明而被示为单独的组件，但是它们在实施方式中可以共享硬件和软件资源。每一个都可以以硬件或者在硬件组件上执行的软件来实施。网络接口545允许交换机经由计算机网络(图5中未示出)进行通信。
在该实施例中，***515确定端点的位置，优选地将位置解析为具体的交换机、插槽和端口接口。在该实施例中，***515检查各个网络设备的ARP和桥接表，并且知晓网络相邻情形，并且在位置确定中使用该信息中的一些或全部。VM管理器520检测网络内的VM移动，例如通过监听来自诸如VMWarevCenter或CitrixXen服务器的虚拟化供应商的事件。如果检测到VM迁移，则VM管理器520发起所涉及网络交换机的轮询并且向***515发送请求以开始计算端点设备的位置。
在图5的实施例中，网络监视器525维护VM配对表535，追踪已经建立的每个AMA(并且删除涉及到不再使用的AMA的信息)。在该实施例中，网络监视器525从VM管理器520接收VM迁移的通知并且确定给定迁移是否涉及到正在监视的VM。如果是，则网络监视器520发起由网络管理器530所进行的新的AMA的创建并且适当地更新VM配对表。
在该实施例中，节点500还包括性能表540以用于至少存储所收集的有关根据本发明的监视的性能数据。注意到，在一些实施方式中，该性能数据最初可以存储在与AMA相关联的端点上。在这种情况下，其可以被定期收集，或者在AMA在任何时候被修改时进行收集从而包括VM迁移之后的新的端点，或者上述二者。该性能数据也可以在其它地方维护。
虽然已经在附图中图示并且在之前的详细描述中描述了本发明的多个实施例，但是应当理解的是，本发明并不局限于所公开的实施例，而是能够进行多种重新部署、修改和替换，而并不背离如以下权利要求所给出并限定的本发明。

Claims (10)

1.一种用于监视网络性能的方法，包括：
建立第一AMA(主动监视代理)以监视第一节点集合之间的通信，该第一节点集合中的至少一个包括VM；
检测VM已经迁移；并且
确定所迁移的VM的新的节点位置。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括填充VM配对表以包括该第一AMA。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括建立第二AMA以监视第二节点集合之间的通信，该第二节点集合包括该所迁移的VM。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括更新VM配对表以包括该第二AMA。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定该第一AMA是否与多于一个的VM配对相关联。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括在该第一AMA并非与多于一个的VM配对相关联的情况下，在检测到该VM已经迁移之后废除该第一AMA。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收针对在网络上运行的应用的列表的请求。
8.根据权利要求7所述的方法，其中该请求包括针对在网络上运行的顶级应用的列表的请求。
9.根据权利要求1所述的方法，其中该AMA是SAA(服务保障代理)。
10.一种网络节点，包括：
处理器；
与该处理器进行通信的存储器，该存储器具有存储于其上的程序指令，其在被执行时使得该机器：
建立第一AMA以监视第一节点集合之间的通信，该第一节点集合中的至少一个包括VM；
检测VM已经迁移；
确定所迁移的VM的新的节点位置；并且
建立第二AMA以监视第二节点集合之间的通信，该第二节点集合包括该所迁移的VM；
网络监视器；
网络***；和
VM管理器。
CN201480049854.7A 2013-09-12 2014-09-10 用于监视网络性能的装置和方法 Pending CN105580316A (zh)

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