CN115277510B - 自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及网络流量分析技术领域，公开了一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，包括：S1、配置若干网络设备的基础信息，并将所述网络设备与链路编号进行绑定，以建立网络设备与对应链路的第一映射表；S2、读取所述网络设备的SNMP信息，构建所述网络设备接口的第一接口索引号与接口编号的第二映射表；S3、获取网络会话分析数据中的每个链路对应的时间戳、第二接口索引号以及链路编号，并根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号；S4、根据所述第一映射表，得到若干所述网络设备的排序；S5、根据所述第二映射表，得到若干所述网络设备接口的排序。本发明可减少用户在网络分析与配置设备时所消耗的时间。
Description
技术领域
本发明涉及网络流量分析技术领域，具体涉及自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法。
背景技术
目前很多分析软件的会话分析，主要是以链路为视角，重点展示链路的统计指标以及进行链路间的指标对比，用户想以设备为视角来进行会话分析往往需要手动对会话路径进行配置，即很多分析软件在进行网络拓扑配置与业务配置时只能靠用户手动配置设备路径。也就是说，用户实际使用过程中，想以设备为视角查看会话经过的设备的时候往往是查看自己手动配置的结果，而手动配置的网络路径的结果可能会不够准确，如果配置错误会造成不可避免的损失，同时，配置网络会话中的设备路径也会消耗用户过多的时间，用户在不了解网络拓扑与设备关系的情况下很容易配置错误造成后续一系列的分析监控数据错误造成不可避免的损失。
发明内容
本发明提供一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，能够自动识别网络会话中的设备，设备接口，且能自动梳理会话流经路由设备路径顺序，自动生成业务逻辑图与网络拓扑图中设备的关系。
本发明通过下述技术方案实现：
一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，包括：
S1、配置若干网络设备的基础信息，并将所述网络设备与链路编号进行绑定，以建立网络设备与对应链路的第一映射表，所述网络设备与链路编号一一对应；
S2、读取所述网络设备的SNMP信息，构建所述网络设备接口的第一接口索引号与接口编号的第二映射表；
S3、获取网络会话分析数据中的每个链路对应的时间戳、第二接口索引号以及链路编号，并根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号；
S4、根据所述第一映射表，将所述链路编号与网络设备进行匹配映射，得到若干所述网络设备的排序；
S5、根据所述第二映射表，将所述第二接口索引号与对应的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射，得到若干所述网络设备接口的排序；
S6、将S4和S5的结果进行整理，得到所述网络设备、网络设备接口按照网络会话的流经路径进行的排序方式，所述网络设备的排列方式即为设备路径。
作为优化，网络会话为单向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号或者接收入接口编号、接收出接口编号。
作为优化，网络会话为双向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号、接收入接口编号、接收出接口编号。
作为优化，S1中，将所述网络设备与链路编号进行绑定具体为将网络设备的IP地址与所述链路编号进行绑定。
作为优化，S3中的具体步骤为：
S3.1、捕获网络会话经过的链路；
S3.2、对经过所述链路的数据包进行解码，获得所述数据包中的时间戳、第二接口索引号，然后根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号。
作为优化，所述时间戳对应的链路的排列顺序的判断方法为：将每个链路对应的时间戳减去网络会话开始的时间，若两者的时间差越大，则判断经过该链路的时间越靠后。
作为优化，S4中，根据所述第一映射表，将所述链路编号与网络设备进行匹配，得到若干所述网络设备的排序的具体步骤为：
S4.1、根据得到的链路编号判断所述第一映射表中是否存在对应的网络设备；若存在对应的网络设备，跳转至S4.2，否则，跳转至S4.3；
S4.2、输出网络设备的IP，然后跳转至S4.5，否则，返回S4.1，继续判断下一个时间戳对应的链路编号对应的网络设备；
S4.3、判断是否需要将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，若是，跳转至S4.4，否则，跳转至S4.5；
S4.4、将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，然后输出新建的网络设备的IP；
S4.5、判断该链路编号是否为该网络会话中最后一个链路编号，若是，则跳转至S4.6，否则，返回S4.1；
S4.6、结束。
作为优化，S5的具体步骤为：
S5.1、根据得到的第二接口索引号判断所述第二映射表中是否存在对应的第一接口索引号；若存在对应的第一接口索引号，跳转至S5.2，否则，跳转至S5.3；
S5.2、输出网络设备的接口编号，然后跳转至S5.4，否则，返回S5.1；
S5.3、判断是否需要将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，若是，跳转至S5.4，否则，跳转至S5.5；
S5.4、将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，然后输出新建的网络设备的第一接口索引号；
S5.5、判断该第二接口索引号是否为该网络会话中最后一个第二接口索引号，若是，则跳转至S5.6，否则，返回S5.1；
S5.6、结束。
作为优化，网络会话中的链路类型为除Flow类型以外的类型。
作为优化，所述网络会话为TCP会话。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明能够自动识别网络会话中的设备、设备路径，自动配置网络拓扑图中的设备连接关系，可减少用户在网络分析与配置设备时所消耗的时间，保证了设备相关的分析与配置场景的准确性，避免用户在不了解实际网络设备关系的情景下对网络性能、网络故障等做出错误的判断。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为本发明所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法的流程图；
图2为跨三层IP传输的远程网络流量监控技术ERSPANv3的镜像流量通过后本发明的方法进行设备、设备接口的自动识别与设备路径的自动梳理的过程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，包括：
S1、配置若干网络设备的基础信息，并将所述网络设备与链路编号进行绑定，以建立网络设备与对应链路的第一映射表，具体的，将网络设备的IP与链路编号进行绑定。网络设备与链路之间是一一对应的关系，选择链路时不支持选择Flow类型的链路和Flow类型的子链路，因为Flow类型链路不能进行数据包解码，不能解码就获取不了很多关键性数据(时间戳、第二接口索引号等)。这里的基础信息包括snmp信息、网络设备在***的名称、描述、网络设备的IP地址等用户已知信息。进行数据配置时，创建一个对应的网络设备ID，将配置的链路ID和网络设备ID做一个映射即可绑定。
S2、读取所述网络设备的SNMP信息，构建所述网络设备接口的第一接口索引号与接口编号的第二映射表；通过设备配置读取该设备的SNMP相关信息，获得网络设备的第一接口索引号(ifindex)和接口编号(ifname)并形成一个第二映射表。SNMP配置中，在操作页面上可以在轮询频率下拉中新增下拉项：24小时，主要是用于设备路径梳理功能，即梳理以当前时间为结束时间的之前的24H的设备路径情况。
S3、获取网络会话分析数据中的每个链路对应的时间戳、第二接口索引号以及链路编号，并根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号。
本实施例中，网络会话为单向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号或者接收入接口编号、接收出接口编号。
本实施例中，网络会话为双向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号、接收入接口编号、接收出接口编号。
接口编号根据用户选择的分析方向进行显示，如果选择单向分析，则只会显示对应方向的两个接口编号(客户端->服务器方向对应为发送，服务器->客户端方向对应为接收)，另外两个接口编号显示为-；如果选择双向分析，才会显示四个接口编号。
本实施例中，S3中的具体步骤为：
S3.1、捕获网络会话经过的链路；由于只有网络会话流经了的链路才能产生数据，因此，查看该网络会话流经后哪些链路提供了数据就可以得知该网络会话经过的链路。
S3.2、对经过所述链路的数据包进行解码，获得所述数据包中的时间戳、第二接口索引号，然后根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号。即通过数据采集点(链路)捕获到网络会话双方向的数据包，并对该数据包进行解码，获取解码协议数据中输出的入接口索引号(input ifindex)、出接口索引号(output ifindex)、源ID(sourceID)和时间戳(nano timestamp)等信息，(入接口索引号和出接口索引号统称为第二接口索引号)通过同一个数据包流经不同数据采集点(链路)的时间戳的大小可确定会话经过的数据采集点(链路)顺序，然后将链路替换为设备后获得设备路径。
按发送和/或接受方向分别取各链路上的框选时间范围内的第一个数据包，通过解码得到时间戳、第二接口索引号(ifindex信息)；通过第一映射表中的网络设备和链路编号的映射关系，确定链路对应的网络设备；再通过第二映射表查询到网络设备的接口编号(ifname信息)。本实施例中，所述时间戳对应的链路的排列顺序的判断方法为：将每个链路对应的时间戳减去网络会话开始的时间，若两者的时间差越大，则判断经过该链路的时间越靠后。这里的靠后，是根据网络会话的流经方向来制定的，若网络会话的流经方向为客户端->服务器方向，则越靠后就是越接近服务器，反之，若网络会话的流经方向为服务器->客户端，则越靠后就是越接近客户端。
将网络会话流经的数据采集点(链路)与网络设备配置的链路数据集进行映射，可将数据采集点(链路)映射到对应配置的设备上。具体为：
S4、根据所述第一映射表，将所述链路编号与网络设备进行匹配映射，得到若干所述网络设备的排序；本实施例中，S4中，根据所述第一映射表，将所述链路编号与网络设备进行匹配，得到若干所述网络设备的排序的具体步骤为：
S4.1、根据得到的链路编号判断所述第一映射表中是否存在对应的网络设备；若存在对应的网络设备，跳转至S4.2，否则，跳转至S4.3；
S4.2、输出网络设备的IP，然后跳转至S4.5，否则，返回S4.1，继续判断下一个时间戳对应的链路编号对应的网络设备；
S4.3、判断是否需要将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，若是，跳转至S4.4，否则，跳转至S4.5；
S4.4、将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，然后输出新建的网络设备的IP；
S4.5、判断该链路编号是否为该网络会话中最后一个链路编号，若是，则跳转至S4.6，否则，返回S4.1；
S4.6、结束。
S5、根据所述第二映射表，将所述第二接口索引号与对应的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射，得到若干所述网络设备接口的排序；即获取数据包并解码后，将数据包中的入接口索引号(input ifindex)、出接口索引号(output ifindex)与第二索引表中的第一接口索引号和接口名称相映射得到对应的入接口编号和出接口编号。
本实施例中，S5的具体步骤为：
S5.1、根据得到的第二接口索引号判断所述第二映射表中是否存在对应的第一接口索引号；若存在对应的第一接口索引号，跳转至S5.2，否则，跳转至S5.3；
S5.2、输出网络设备的接口编号，然后跳转至S5.4，否则，返回S5.1；
S5.3、判断是否需要将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，若是，跳转至S5.4，否则，跳转至S5.5；
S5.4、将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，然后输出新建的网络设备的第一接口索引号；
S5.5、判断该第二接口索引号是否为该网络会话中最后一个第二接口索引号，若是，则跳转至S5.6，否则，返回S5.1；
S5.6、结束。
S6、将S4和S5的结果进行整理，得到所述网络设备、网络设备接口按照网络会话的流经路径进行的排序方式，所述网络设备的排列方式即为设备路径。
在操作页面上，可以这样操作：
点击“展示路径”按钮，弹出“设备路径梳理”弹框，弹框中以设备为视角，梳理出网络会话经过的网络设备，包括设备的IP地址、设备的接口编号。如果未匹配到网络设备，则在弹框中显示提示信息：未梳理出设备路径，请确认网络设备中是否配置关联链路，设备路径梳理弹框中路径的显示方式与TCP会话多段分析时按方向显示的路径一致，如链路无关联设备时显示为未知设备，用于占位不做路径变更。
如图2所示，如跨三层IP传输的远程网络流量监控技术ERSPANv3的镜像流量(以下简称ERSPANv3)可通过以上方式进行设备、设备接口的自动识别与设备路径的自动梳理。具体实现如下：
a)捕获到ERSPANv3的镜像流量，含纳秒时戳，并输出入接口索引号(inputifindex)、出接口索引号(output ifindex)、源ID(sourceID)和时间戳(nano timestamp)。
b)以TCP会话四元组作为检索条件，检索到具有该TCP会话的链路。
c)针对检索到的TCP会话进行数据包解码，比较不同链路上相同数据包时间戳的大小，确定会话经过链路的顺序；
d)通过带外管理网读取CE交换机的SNMP信息，通过SNMP轮询获取网络设备具有第一接口索引号(ifindex)和接口编号(ifname)的映射表；
e)在网络设备中配置OID(目标标识符)和关联链路，根据网络设备和链路的关联关系，将链路替换为网络设备，完整绘制出会话经过的设备、设备接口及设备路径。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，包括：
S1、配置若干网络设备的基础信息，并将所述网络设备与链路编号进行绑定，以建立网络设备与对应链路的第一映射表，所述网络设备与链路编号一一对应；
S2、读取所述网络设备的SNMP信息，构建所述网络设备接口的第一接口索引号与接口编号的第二映射表；
S3、获取网络会话分析数据中的每个链路对应的时间戳、第二接口索引号以及链路编号，并根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号；
S4、根据所述第一映射表，将所述链路编号与网络设备进行匹配映射，得到若干所述网络设备的排序；
S4.1、根据得到的链路编号判断所述第一映射表中是否存在对应的网络设备；若存在对应的网络设备，跳转至S4.2，否则，跳转至S4.3；
S4.2、输出网络设备的IP，然后跳转至S4.5，否则，返回S4.1，继续判断下一个时间戳对应的链路编号对应的网络设备；
S4.3、判断是否需要将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，若是，跳转至S4.4，否则，跳转至S4.5；
S4.4、将该链路编号与新的网络设备进行匹配映射并增加至第一映射表中，然后输出新建的网络设备的IP；
S4.5、判断该链路编号是否为该网络会话中最后一个链路编号，若是，则跳转至S4.6，否则，返回S4.1；
S4.6、结束；
S5、根据所述第二映射表，将所述第二接口索引号与对应的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射，得到若干所述网络设备接口的排序；
S6、将S4和S5的结果进行整理，得到所述网络设备、网络设备接口按照网络会话的流经路径进行的排序方式，所述网络设备的排列方式即为设备路径。
2.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，网络会话为单向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号或者接收入接口编号、接收出接口编号。
3.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，网络会话为双向会话，将客户端到服务器方向定义为发送，将服务器到客户端方向定义为接收，所述接口编号包括网络设备的发送入接口编号、发送出接口编号、接收入接口编号、接收出接口编号。
4.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，S1中，将所述网络设备与链路编号进行绑定具体为将网络设备的IP地址与所述链路编号进行绑定。
5.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，S3中的具体步骤为：
S3.1、捕获网络会话经过的链路；
S3.2、对经过所述链路的数据包进行解码，获得所述数据包中的时间戳、第二接口索引号，然后根据若干所述时间戳的时间顺序排列对应的链路编号。
6.根据权利要求5所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，所述时间戳对应的链路的排列顺序的判断方法为：将每个链路对应的时间戳减去网络会话开始的时间，若两者的时间差越大，则判断经过该链路的时间越靠后。
7.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，S5的具体步骤为：
S5.1、根据得到的第二接口索引号判断所述第二映射表中是否存在对应的第一接口索引号；若存在对应的第一接口索引号，跳转至S5.2，否则，跳转至S5.3；
S5.2、输出网络设备的接口编号，然后跳转至S5.4，否则，返回S5.1；
S5.3、判断是否需要将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，若是，跳转至S5.4，否则，跳转至S5.5；
S5.4、将该第二接口索引号与新的网络设备的第一接口索引号进行匹配映射并增加至第二映射表中，然后输出新建的网络设备的第一接口索引号；
S5.5、判断该第二接口索引号是否为该网络会话中最后一个第二接口索引号，若是，则跳转至S5.6，否则，返回S5.1；
S5.6、结束。
8.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，网络会话中的链路类型为除Flow类型以外的类型。
9.根据权利要求1所述的一种自动识别网络会话中设备、设备接口、设备路径的方法，其特征在于，所述网络会话为TCP会话。
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