随着数据中心架构的发展和VXLAN、RDMA等新技术的利用，传统的SNMP等运维伎俩已经无法满足当前IDC运维需要。更大规模、更复杂的云数据中心和高机能推算集群都对运维提出了更高的要求，若何找到越发精密化、智能化的运维伎俩，实现对网络更高效、实时地监控和运维，成为数据中心网络运维面对的一大挑战。

在前几期的《技术盛宴》栏目中，我们介绍了基于互换机硬件芯片的INT（In-band Network Telemetry，带内网络遥测技术）技术实现运维可视化的规划，本文将在前文基础上具体介绍INT技术具体若何实现运维可视化。

INT技术布景及可视化规划

Telemetry是一项远程的从物理设备或虚构设备上高速采集数据的技术。设备通过推模式（Push Mode）自动向采集器推送设备数据信息，提供更实时更高效的数据采集能力。

▲ Telemetry模型

Telemetry技术采取推送方式，由设备自动向后盾监控服务器推送自身信息，从而预防了查问模式下查问要求造成的在网络中的额表延时，以及大量查问要求给网络和设备带来的压力。与传统的SNMP、CLI、SYSLOG等方式相比，Telemetry能够实现亚秒级监控精度。理论上，通过Telemetry技术能够获取设备所有信息。

INT技术是由Barefoot、Arista、Dell、Intel和VMware在Telemetry的基础上共同提出的一种新的Telemetry模型。INT技术是通过在数据层面网络和汇报网络的状态来实现对网络状态的监控，这个过程不必要节造层面的参加。

INT架构模型中的术语：

●INT header：任何蕴含INT信息的packet header
；

●INT Source：在报文中嵌入INT header的设备
；

●INT Instruction：网络数据信息的界说
；

●INT Metadata：监控对象信息，即在每台设备上网络的数据信息
；

●INT Transit Hop：参与本设备节点INT Metadata信息的设备
；

●INT Sink：拆除INT header报文头，并网络上送INT Metadata信息的设备。

基于INT实现运维可视化的具体流程：

1、业务报文进入第一台互换机（INT Source），通过互换机上设置的采样方式采样并镜像出该业务流报文，INT Source在报文中封装一个INT header，同时界说INT Instruction，并在INT header后增长INT Metadata，将必要网络的互换机信息填入INT Metadata 中。

2、报文转发至下一台蹊径上的互换机（INT Transit Hop），INT Transit Hop凭据上一台设备的INT Metadata内容持续增长本机的INT Metadata 信息。

3、经过所有INT Transit Hop，报文转发至最后一台互换机（INT Sink），INT Sink将INT Header拆除，并将其中的蹊径信息通过gRPC报文发送给后端的监控服务器进行解析和出现。

▲ 可视化网络

通过上图我们能够明显地相识到INT的具体流程，单一地说INT就是在报文转发蹊径上的每台设备上网络Metadata数据，通过对Metadata数据的分析来正确监控网络状态。那么Metadata中有哪些数据能够提供给我们来监控网络呢
？

INT Metadata报文信息详解

INT Metadata报文体式：

从上图中能够看到INT Metadata报文蕴含8个字节的报文头和多个Metadata数据，每个Metadata数据，即每一跳设备网络的数据信息。

INT Metadata报文头中蕴含几个关键的字段：

●Ver（2bit）：版本号
；

●Flags（9bit）：蕴含复造允许、超过最大跳数置位等以及5bit的Reserved预留
；

●Instruction Count（5bit）:Metadata中网络数据项的数量
；

●Max Hop Count（8bit）：最大跳数，即报文中可封装的Metadata数据的最大数量
；

●Total Hop Count（8bit）：当前总跳数，即当前报文中封装的Metadata数据的数量
；

●Instruction Bitmap（8bit）：Metadata数据的具体内容。

Instruction Bitmap 字段8个bit别离对应8个数据选项，每个bit的置位代表该项数据必要网络到Metadata中。

●bit0：互换机ID

●bit1：入端标语

●bit2：转发功夫

●bit3：队列占用

●bit4：入功夫戳

●bit5：出端标语

●bit6：队列拥塞状态

●bit7：出端口链路利用率

举个例子，上图是一个INT Metadata报文头，我们看下其中的具体信息：

●Instruction Count字段数值为2，暗示Metadata中共网络两项数据
；

●Max Hop Count字段数值为16，暗示最大支持16跳，可封装16个Metadata数据
；

●Total Hop Count字段数值为3，暗示当前为第3跳，报文已封装了3个Metadata数据
；

●Instruction Bitmap字段，2个bit置位，暗示Metadata数据中蕴含两个数据项，互换机ID（bit0）和队列占用（bit3）
；

●Metadata数据部门即为每一跳互换机封装的互换机ID以及队列占用信息。

总结一下，INT技术能够基于互换机芯片提供的可视化能力，通过网络分析数据报文在互换机网络中转发的具体信息，实现流量转发的蹊径可视化和延时可视化，为实现数据中心网络运维可视化提供了新的解决规划。iSlot官方网站网络新一代25G/100G数据中心网络解决规划已全面支持INT职能，欢迎留言互换。

本期作者：刘臣平 

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？

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