流量计费方法及装置制造方法
【专利摘要】本申请提供一种流量计费方法及装置，应用于SDN网络中的控制器，该方法包括：从每一个交换机获取流表项；根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生的网络流量的流量类型；统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量；根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量费用，或进一步得到总费用。本申请通过对网络流量细化分类，使流量计费更加合理。
【专利说明】流量计费方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网络通信【技术领域】，尤其涉及流量计费方法及装置。
【背景技术】
[0002] SDN(Software Defined Networks,软件定义网络）是一种新型的网络创新架构，通 过将控制平面和数据平面分离，实现网络流量的灵活控制。
[0003] 在SDN网络中，主要包括控制器、交换机以及主机等网络设备。用户使用主机进行 数据通信时会产生网络流量，目前，在对主机产生的网络流量进行计费时，采用基于主机的 统一单价计费。但是，在实际网络应用中，主机与位于不同网络位置的网络设备通信时，其 占用的网络资源不同，采用统一的计费方式显然不合理。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供了一种流量计费方法，应用于SDN网络中的控制器，该方法 包括：
[0005] 从每一个交换机获取流表项；
[0006] 根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生的网络流量的 流量类型；
[0007] 统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量；
[0008] 根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量费用，或进一步 得到总费用。
[0009] 本申请还提供了一种流量计费装置，应用于SDN网络中的控制器，该装置包括：
[0010] 获取单元，用于从每一个交换机获取流表项；
[0011] 确定单元，用于根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生 的网络流量的流量类型；
[0012] 统计单元，用于统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量；
[0013] 计算单元，用于根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量 费用，或进一步得到总费用。
[0014] 本申请通过从交换机中获取流表项，并根据流表项中的流表信息对主机产生的网 络流量进行分类，按照不同的分类单独计费，从而实现按照网络资源占用情况合理计费。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是一种SDN网络示意图。
[0016] 图2是本申请一种实施例中流量计费方法的处理流程图。
[0017] 图3是本申请一种实施例中SDN网络的应用场景。
[0018] 图4是本申请一种实施例中流量计费装置的基础硬件示意图。
[0019] 图5是本申请一种实施例中流量计费装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明所述 方案作进一步地详细说明。
[0021] 图1所示为一种SDN网络结构示意图。该SDN网络中包括控制器、交换机（SW1、 SW2以及SW3)以及主机（PC1、PC2、PC3以及PC4)，该SDN网络内的主机可以通过网关（GW) 与外网主机（PC5)通信。主机在通信时会产生网络流量，目前在对主机产生的网络流量进 行收费时，只能实现基于主机的统一计费，无法对主机产生的网络流量进行细化，根据其占 用的网络资源不同进行计费。
[0022] 针对上述问题，本申请实施例提出一种流量计费方法，利用SDN网络中的流表信 息，对主机产生的网络流量进行细化分类，对每一类网络流量单独计费，使计费更加合理。
[0023] 参见图2,为本申请流量计费方法的一个实施例流程图，该实施例对流量计费过程 进行描述。
[0024] 在SDN网络中，控制器与交换机之间通过管理协议（例如，开放流OpenFlow协议） 进行信息交换。在信息交换过程中，控制器可以向交换机下发用于指导交换机进行业务报 文处理的流表项，也可以获取到交换机的工作状态，以及业务报文的处理情况；交换机根据 控制器下发的流表项进行业务报文处理，同时不断更新流表项中的统计信息（例如，处理 的业务报文数量）。
[0025] 步骤210,从每一个交换机获取流表项。
[0026] 当控制器需要对主机进行统计计费时，可以通过向交换机发送请求报文，以 获取每一个交换机上的流表项。例如，以OpenFlow协议为例，控制器向交换机发送 Read-state (读状态）报文，交换机接收到该报文后，将当前交换机上的流表项发送给控制 器。
[0027] 步骤220,根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生的网 络流量的流量类型。
[0028] 控制器在接收到交换机上报的流表项后，解析每一条流表项，根据解析结果对主 机产生的网络流量进行分类，具体可通过以下方式进行分类：
[0029] 在一种实施方式中，控制器可以根据流表项中的源IP地址和目的IP地址确定主 机所产生的网络流量的流量网络类型。首先，控制器查询流表项中的源IP地址或目的IP 地址是否为需要进行统计计费的主机的IP地址。当源IP地址或目的IP地址中有任一 IP 地址为主机IP地址时，说明该流表项为与主机相关的流表项。控制器在确定与主机相关的 流表项后，继续判断该流表项对应的主机产生的网络流量的流量网络类型。
[0030] 仍以图1为例，假设，控制器对PC1进行统计计费。其中，PC1的IP地址为 60. 1. 1. 10, PC2 的 IP 地址为 60. 1. 1. 12, PC3 的 IP 地址为 60. 1. 2. 20, PC4 的 IP 地址为 60. 1. 2. 22，PC5 的 IP 地址为 80. 1. 3. 30，PC1、PC2、PC3 以及 PC4 为 SDN 网络内主机，PC1 与 PC2属于同一子网，PC3与PC4属于同一子网，PC5为外网主机。
[0031] 当流表项中的源IP地址和目的IP地址属于不同的网络时，例如，PCI (60. 1. 1. 10) 通过GW访问PC5(80. 1.3. 30)时，流表项中的源IP地址为60. 1. 1. 10,目的IP地址为 80. 1. 3. 30,则控制器查询SDN网络内的配置信息，发现80. 1. 3. 30非SDN网络内的主机IP 地址，因此，确定该流表项对应的PCI产生的网络流量的流量网络类型为外网流量。
[0032] 当流表项中的源IP地址和目的IP地址属于同一网络，但属于不同子网时，例如， PCI (60. 1. 1. 10)访问PC3 (60. 1. 2. 20)时，流表项中的源IP地址为60. 1. 1. 10,目的IP地 址为60. 1. 2. 20,则控制器查询SDN网络内的配置信息，发现60. 1. 2. 20为SDN网络内的主 机IP地址，但与60. 1. 1. 10不在同一子网，因此，确定该流表项对应的PC1产生的网络流量 的流量网络类型为内网流量。
[0033] 当流表项中的源IP地址和目的IP地址属于同一网络，且属于同一子网时，例如， PCI (60. 1. 1. 10)访问PC2 (60. 1. 1. 12)时，流表项中的源IP地址为60. 1. 1. 10,目的IP地 址为60. 1. 1. 12,则控制器查询SDN网络内的配置信息，发现60. 1. 1. 12与60. 1. 1. 10属于 同一子网，因此，确定该流表项对应的PC1产生的网络流量的流量网络类型为子网流量。
[0034] 上述流量类型的确定是根据SDN网络内主机通信时占用的网络资源不同进行划 分的。
[0035] 在另一种实施方式中，控制器可以根据主机的IP地址为流表项的源IP地址还是 目的IP地址，对主机产生的网络流量进行流量方向类型的划分。例如，当PC1的IP地址为 流表项中的源IP地址时，说明该网络流量由PC1发起，称之为上行流量；当PC1的IP地址 为流表项中的目的IP地址时，说明PC1为网络流量的接收方，将该网络流量称为下行流量。
[0036] 上述流量类型的确定是根据SDN网络内主机产生的网络流量的方向进行划分的。
[0037] 当然，结合上述两种实施方式，还可以对网络流量的流量类型作进一步细分。例 如，外网流量还可以进一步细分为外网上行流量和外网下行流量。
[0038] 步骤230,统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量。
[0039] 控制器从交换机获取的流表项中还包括流量信息，该流量信息是交换机在进行业 务报文转发时统计的流量。控制器按照在步骤220中划分的流量类型，对每一类流量类型 中流表项的流量信息进行统计，得到每一类流量类型对应的网络流量的总流量。
[0040] 步骤240,根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量费用， 或进一步得到总费用。
[0041] 在统计出每一类流量类型的总流量后，可以根据预先为每一类流量类型设置的类 型单价，计算每一类流量类型对应的流量费用，从而得出主机的流量费用，使计费更加合 理。
[0042] 现以SDN网络架构在数据中心的应用为例，介绍流量计费的处理过程，参见图3。
[0043] 该数据中心包括3台物理服务器（服务器1、服务器2以及SDN控制器），其中，月艮 务器1中配置了虚拟机VM1和VM2,以及虚拟交换机vSwithl ;服务器2中配置了虚拟机VM3 和VM4,以及虚拟交换机vSwith2 ;且服务器1和服务器2分别属于不同的子网网段；该数据 中心通过网关GW与外网通信，PC1为外网主机。
[0044] 假设，某租户从数据中心租用了虚拟机VM1?VM4,其中，VM1的IP地址为 60. 1. 1. 10, VM2 的 IP 地址为 60. 1. 1. 12, VM3 的 IP 地址为 60. 1. 2. 20, VM4 的 IP 地址为 60. 1. 2. 22。PC1为一台外网主机，IP地址为80. 1. 3. 30。SDN网络中的每一台虚拟机的网 络流量计费方法相同，现以VM1为例，介绍流量计费方法。
[0045] VM1在进行数据通信时会在vSwitchl上生成对应的流表项，并不断更新流表项中 的流量信息。当SDN控制器需要对VM1进行流量计费时，可以通过发送Read-state报文， 从vSwitchl上获取流表项，参见表1。
[0046]
[0047] 表 1
[0048] 表1仅示出了与VM1相关的流表项。SDN控制器解析每一条流表项，对与VM1相关 的网络流量进行分类，具体分类过程如下：
[0049] 第1条流表项的源IP地址为VM1的IP地址（60. 1. 1. 10)，目的IP地址 (80. 1.3. 30)为非SDN网络内的IP地址，说明该网络流量为VM1通过网关GW访问外网主 机的网络流量，为外网上行流量；同理，第2条流表项的源IP地址（80. 1. 3. 30)为非SDN网 络内的IP地址，目的IP地址（60. 1. 1. 10)为VM1的IP地址，则该网络流量为外网下行流 量；
[0050] 第3条流表项的源IP地址为VM1的IP地址（60. 1. 1. 10)，目的IP地址 (60. 1. 2. 20)为SDN网络内IP地址，但与VM1不属于同一子网网段，因此，该网络流量为内 网上行流量；同理，第4条流表项对应的网络流量也为内网上行流量；第5条流表项的源IP 地址（60. 1.2. 20)为SDN网络内IP地址，但与VM1不属于同一子网网段，目的IP地址为 VM1的IP地址（60. 1. 1. 10)，因此，该网络流量为内网下行流量；同理，第6条流表项对应的 网络流量也为内网下行流量。
[0051] 第7条流表项的源IP地址为VM1的IP地址（60. 1. 1. 10)，目的IP地址 (60. 1. 1. 12)为SDN网络内IP地址，且与VM1属于同一子网网段，因此，该网络流量为子网 上行流量；第8条流表项的源IP地址为SDN网络内IP地址，且与VM1属于同一子网网段， 目的IP地址为VM1的IP地址（60. 1. 1. 10)，则该网络流量为内网下行流量。
[0052] 假设，SDN控制器中只预设了外网流量单价、内网流量单价以及子网流量单价，而 不区分流量方向，则分别按照外网流量、内网流量、子网流量分类见表2、表3以及表4。
[0053]
【权利要求】
1. 一种流量计费方法，应用于SDN网络中的控制器，其特征在于，该方法包括： 从每一个交换机获取流表项； 根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生的网络流量的流量 类型； 统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量； 根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量费用，或进一步得到 总费用。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述流表项中的表项信息确定主 机产生的网络流量的流量类型，包括： 根据所述流表项中的源IP地址和目的IP地址，确定所述主机产生的网络流量的流量 网络类型；和/或， 根据所述主机的IP地址为所述流表项的源IP地址还是目的IP地址，确定所述主机产 生的网络流量的流量方向类型。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述流表项中的源IP地址和目的 IP地址，确定所述主机产生的网络流量的流量网络类型，包括： 当所述源IP地址和所述目的IP地址属于不同网络时，确定所述流量网络类型为外网 流量； 当所述源IP地址和所述目的IP地址属于同一网络，且属于不同子网时，确定所述流量 网络类型为内网流量； 当所述源IP地址和所述目的IP地址属于同一网络，且属于同一子网时，确定所述流量 网络类型为子网流量。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述主机的IP地址为所述流表项 的源IP地址还是目的IP地址，确定所述主机产生的网络流量的流量方向类型，包括： 当所述主机的IP地址为所述源IP地址时，确定所述流量方向类型为上行流量； 当所述主机的IP地址为所述目的IP地址时，确定所述流量方向类型为下行流量。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述总流量计算所述每一类流量 类型对应的流量费用，包括： 获取预设的每一类流量类型的类型单价； 根据所述每一类流量类型的总流量以及类型单价，计算所述每一类流量类型对应的流 量费用。
6. -种流量计费装置，应用于SDN网络中的控制器，其特征在于，该装置包括： 获取单兀，用于从每一个交换机获取流表项； 确定单元，用于根据所述流表项中的表项信息确定连接到所述交换机的主机产生的网 络流量的流量类型； 统计单元，用于统计每一类流量类型对应的网络流量的总流量； 计算单元，用于根据所述总流量计算所述主机对应的每一类流量类型对应的流量费 用，或进一步得到总费用。
7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元，包括： 网络确定模块，用于根据所述流表项中的源IP地址和目的IP地址，确定所述主机产生 的网络流量的流量网络类型；和/或， 方向确定模块，用于根据所述主机的IP地址为所述流表项的源IP地址还是目的IP地 址，确定所述主机产生的网络流量的流量方向类型。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于： 所述网络确定模块具体用于当所述源IP地址和所述目的IP地址属于不同网络时，确 定所述流量网络类型为外网流量；当所述源IP地址和所述目的IP地址属于同一网络，且属 于不同子网时，确定所述流量网络类型为内网流量；当所述源IP地址和所述目的IP地址属 于同一网络，且属于同一子网时，确定所述流量网络类型为子网流量。
9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于： 所述方向确定模块具体用于当所述主机的IP地址为所述源IP地址时，确定所述流量 方向类型为上行流量；当所述主机的IP地址为所述目的IP地址时，确定所述流量方向类型 为下行流量。
10. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元，包括： 单价获取模块，用于获取预设的每一类流量类型的类型单价； 费用计算模块，用于根据所述每一类流量类型的总流量以及类型单价，计算所述每一 类流量类型对应的流量费用。
【文档编号】H04L12/931GK104378214SQ201410650310
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】王海, 王伟 申请人:杭州华三通信技术有限公司