專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的測(cè)量技術(shù)，尤其涉及網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著Internet技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求空前增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)也變得越來越復(fù)雜。不斷增加的網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)沉重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。這就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)進(jìn)行提取與分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行改善和提高，因此網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量便應(yīng)運(yùn)而生。通過測(cè)量能夠發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險(xiǎn)，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗(yàn)證和控制。對(duì)服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化、比較和驗(yàn)證，是網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的主要目的。
最常見的IP網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法有兩類主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量是在選定的測(cè)量點(diǎn)上利用測(cè)量工具有目的地主動(dòng)產(chǎn)生測(cè)量流量，注入網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)流的傳送情況來分析網(wǎng)絡(luò)的性能。被動(dòng)測(cè)量是指在鏈路或設(shè)備(如路由器，交換機(jī)等)上利用測(cè)量設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而不需要產(chǎn)生多余流量的測(cè)量方法。
網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量從方向上來劃分，還可以分為單向網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量和往返網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量。單向網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量就是測(cè)量從一個(gè)測(cè)量點(diǎn)A到另一個(gè)測(cè)量點(diǎn)B一個(gè)方向的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。往返網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量是測(cè)量從一個(gè)測(cè)量點(diǎn)A到另一個(gè)測(cè)量點(diǎn)B再返回測(cè)量點(diǎn)A的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。對(duì)于兩點(diǎn)之間的通信，在往返兩個(gè)方向上可能經(jīng)過不同的路徑，或者同一個(gè)路徑往返兩個(gè)方向的QoS是不相同的，因此單向網(wǎng)絡(luò)性能并不等于簡(jiǎn)單的將往返時(shí)延除以二。在本發(fā)明如非特別指出，網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量均為單向網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量。
如圖1所示，被動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)一般包括測(cè)量控制器、采集器和測(cè)量裝置(或稱測(cè)量點(diǎn))構(gòu)成。測(cè)量控制器的功能如下1、對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行配置，包括被測(cè)流的五元組，測(cè)量持續(xù)的時(shí)間。如果使用采樣，還需配置測(cè)量點(diǎn)的采樣算法。
2、接收采集器上報(bào)的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，以及向用戶或者其他運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量控制器報(bào)文本網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。
3、向其它運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量控制器發(fā)送測(cè)量請(qǐng)求。
測(cè)量裝置的功能如下1、根據(jù)測(cè)量控制器的配置提取所有或者部分屬于被測(cè)流的報(bào)文(如果使用采樣的方法減少提取報(bào)文的數(shù)量，那么測(cè)量點(diǎn)僅根據(jù)采樣算法提取被測(cè)流的一部分報(bào)文)。
2、時(shí)鐘同步。進(jìn)行單向性能測(cè)量，要求測(cè)量點(diǎn)之間必須時(shí)鐘同步。
3、如果使用采樣，根據(jù)采用算法提取被測(cè)流的一部分報(bào)文。
4、在提取的目標(biāo)報(bào)文中附加一個(gè)時(shí)間戳信息。
5、根據(jù)提取的報(bào)文生成報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，在報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中至少要包括-流標(biāo)識(shí)，用來唯一標(biāo)識(shí)被測(cè)流。不同測(cè)量點(diǎn)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)匯聚到采集器后，根據(jù)流標(biāo)識(shí)來匹配從不同測(cè)量點(diǎn)提取的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，確定不同測(cè)量點(diǎn)采集的同一個(gè)被測(cè)流。
-報(bào)文標(biāo)識(shí)，用來唯一標(biāo)識(shí)屬于同一個(gè)被測(cè)流的報(bào)文。在報(bào)文摘要數(shù)據(jù)匯聚到采集后，首先根據(jù)流標(biāo)識(shí)匹配從不同測(cè)量點(diǎn)提取的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，再根據(jù)報(bào)文標(biāo)識(shí)進(jìn)行匹配，從而確定不同測(cè)量點(diǎn)所采集的同一個(gè)目標(biāo)報(bào)文。
-時(shí)間戳，用來測(cè)量點(diǎn)時(shí)延。根據(jù)不同測(cè)量點(diǎn)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中的時(shí)間戳信息，確定兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間時(shí)延。
采集器的功能如下1、存儲(chǔ)從測(cè)量點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)。
2、根據(jù)不同測(cè)量點(diǎn)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，計(jì)算每一個(gè)報(bào)文的時(shí)延以及是否丟失(如果上游測(cè)量點(diǎn)提取到報(bào)文，在下游測(cè)量點(diǎn)沒有提取到，那么就判斷這個(gè)報(bào)文在傳送過程中丟失了)。
3、根據(jù)每一個(gè)報(bào)文的時(shí)延和丟失與否，可以計(jì)算出一個(gè)時(shí)間段內(nèi)(這個(gè)時(shí)間段稱作計(jì)算間隔Evaluation Interval)的平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
4、將性能指標(biāo)報(bào)告給測(cè)量控制器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，流標(biāo)識(shí)一般從提取的報(bào)文頭中獲得，流標(biāo)識(shí)可以是五元組，即由源IP地址、目的IP地址、源端口號(hào)、目的端口號(hào)和協(xié)議類型組成。報(bào)文標(biāo)識(shí)一般也從提取的報(bào)文頭中獲得；對(duì)于IPv4報(bào)文，可以將IP報(bào)文頭部的標(biāo)識(shí)符(Identification)字段和分片偏移量(Fragment-offset)做為唯一標(biāo)識(shí)被測(cè)報(bào)文的報(bào)文標(biāo)識(shí)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)一個(gè)測(cè)量任務(wù)其被動(dòng)測(cè)量的具體流程如下步驟200、測(cè)量控制器配置測(cè)量點(diǎn)。配置包括被測(cè)流的五元組、測(cè)量開始時(shí)間，測(cè)量結(jié)束時(shí)間。如果需要應(yīng)用采樣，還需提供采樣算法。
步驟205、測(cè)量點(diǎn)A、B根據(jù)配置，到達(dá)測(cè)量開始時(shí)間時(shí)，根據(jù)被測(cè)流的五元組提取目標(biāo)報(bào)文并附著時(shí)間戳信息；并根據(jù)提取報(bào)文的內(nèi)容生成流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)。
步驟210、測(cè)量點(diǎn)A、B將流標(biāo)識(shí)、報(bào)文標(biāo)識(shí)和時(shí)間戳信息合并為報(bào)文摘要數(shù)據(jù)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)采集器。
步驟215、采集器接受測(cè)量點(diǎn)A、B的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，比較從測(cè)量點(diǎn)A、B收到的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)，比較時(shí)間戳，從而獲得針對(duì)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延。如果一個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)A收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中而沒有出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)B收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中，那么，該報(bào)文即判定為丟失。
步驟220、采集器根據(jù)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延、和報(bào)文丟失情況，計(jì)算在一個(gè)計(jì)算間隔的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，即平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等。
步驟225、采集器向測(cè)量控制器發(fā)送平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等性能指標(biāo)。
步驟230、測(cè)量控制器向用戶或者其他運(yùn)營(yíng)商報(bào)文本網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。
到達(dá)測(cè)量結(jié)束時(shí)間后，測(cè)量點(diǎn)停止提取目標(biāo)報(bào)文。
雖然上述方案能夠進(jìn)行被動(dòng)測(cè)量，但存在以下不足(1)現(xiàn)有的被動(dòng)測(cè)量沒有考慮對(duì)聚合流的測(cè)量。雖然五元組可以用來描述兩個(gè)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)流，但被測(cè)流可能是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流或者其他形式的聚合流，此時(shí)就無法采用五元組來描述被測(cè)流，因此無法進(jìn)行測(cè)量。
(2)由于根據(jù)提取的報(bào)文頭部信息生成流標(biāo)識(shí)，因此，當(dāng)被測(cè)流是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流時(shí)，則無法用提取到的報(bào)文頭部信息生成流標(biāo)識(shí)。例如從100.1.1.0/24到200.1.1.0/24，對(duì)于這個(gè)聚合流的描述應(yīng)該是由“源網(wǎng)絡(luò)地址100.1.1.0/24，目的網(wǎng)絡(luò)地址200.1.1.0/24，優(yōu)先級(jí)信息”組成的元組。報(bào)文頭部不包含掩碼信息，因此無法從報(bào)文頭部獲得這個(gè)聚合流的流標(biāo)識(shí)。
(3)根據(jù)IPv4報(bào)文頭中標(biāo)識(shí)符(Identification)字段和分片偏移量(Fragment-offset)作為報(bào)文標(biāo)識(shí)。對(duì)于兩個(gè)主機(jī)之間的通信，標(biāo)識(shí)符(Identification)字段和分片偏移量(Fragment-offset)可以作為唯一標(biāo)識(shí)報(bào)文的字段。但是對(duì)于一個(gè)聚合流，可能存在多個(gè)主機(jī)之間的通信，那么標(biāo)識(shí)符(Identification)字段和分片偏移量(Fragment-offset)都是存在重復(fù)的可能性的。在這種情況下，標(biāo)識(shí)符字段和分片偏移量不能作為報(bào)文標(biāo)識(shí)，而且報(bào)文標(biāo)識(shí)的生成也沒有考慮到IPv6的環(huán)境，因?yàn)樵贗Pv6的報(bào)文頭中已經(jīng)沒有了IPv4的標(biāo)識(shí)符字段和分片偏移量字段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有被測(cè)量中無法針對(duì)聚合流進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量的問題；進(jìn)一步解決可能無法得到報(bào)文標(biāo)識(shí)而影響測(cè)量的問題。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法，包括如下步驟根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)，并將流標(biāo)識(shí)和被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)；匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)確定不同測(cè)量點(diǎn)上報(bào)的且屬于同一報(bào)文的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，并依據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
根據(jù)上述方法測(cè)量點(diǎn)在提取報(bào)文后進(jìn)一步附著時(shí)間戳信息，并將該時(shí)間戳信息攜帶在報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中。
測(cè)量點(diǎn)根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；或者，根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的標(biāo)識(shí)符和分片偏移量字段內(nèi)容，以及協(xié)議類型、源地址和目的地址中的部分字段或全部字段的內(nèi)容；對(duì)于IPv6格式報(bào)文，所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的凈荷長(zhǎng)度、下一個(gè)頭部、源地址和目的地址字段的內(nèi)容。
將報(bào)文頭中的內(nèi)容或?qū)?bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算后生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法，包括如下步驟根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量將被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，根據(jù)所述流描述生成流標(biāo)識(shí)，以及生成包含該流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)；匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)確定不同測(cè)量點(diǎn)上報(bào)的且屬于同一報(bào)文的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，并依據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
其中，將流描述中字段的內(nèi)容經(jīng)函數(shù)運(yùn)算后生成流標(biāo)識(shí)。
一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量系統(tǒng)，包括所述測(cè)量控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)，并將流標(biāo)識(shí)和被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量裝置；所述測(cè)量裝置根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)所述采集器；所述采集器根據(jù)上報(bào)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，并發(fā)送給測(cè)量控制器。
一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括所述測(cè)量控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求將被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；所述測(cè)量裝置根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文和根據(jù)所述流描述生成流標(biāo)識(shí)，以及生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)所述采集器；所述采集器根據(jù)上報(bào)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，并發(fā)送給測(cè)量控制器。
本發(fā)明有益效果如下1、本發(fā)明由測(cè)量控制器分配流標(biāo)識(shí)，或者由測(cè)量點(diǎn)根據(jù)被測(cè)流的流描述生成流標(biāo)識(shí)，而不是從提取的目標(biāo)報(bào)文中獲得，因此，能夠支持微流和聚合流的測(cè)量。
2、根據(jù)提取的IP報(bào)文的報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)，不僅可以支持IPv4和IPv6格式，同時(shí)支持微流(由IPv4五元組或者IPv6三元組確定一個(gè)流)和聚合流的測(cè)量。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)被動(dòng)測(cè)量的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中由測(cè)量控制器分配流程標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)測(cè)量的流程圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述生成流標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)測(cè)量的流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一參閱圖1所示，在測(cè)量控制系統(tǒng)中，測(cè)量控制器除了完成現(xiàn)有的基本功能外，還根據(jù)被測(cè)量請(qǐng)求為每一個(gè)被測(cè)流的流描述分配一個(gè)唯一的流標(biāo)識(shí)，并將流描述和流標(biāo)識(shí)配置到測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)則按流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，將流標(biāo)識(shí)附加在生成的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中并上報(bào)到采集器；采集器匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)確定不同測(cè)量點(diǎn)上報(bào)的且屬于同一報(bào)文的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，并依據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)并上報(bào)到測(cè)量控制器。測(cè)量控制器與采集器可以是相互獨(dú)立的實(shí)體，也可以是同一個(gè)實(shí)體。這樣，只要在測(cè)量控制器和測(cè)量點(diǎn)保存分配的流標(biāo)識(shí)和流描述的對(duì)應(yīng)表即可，采集器進(jìn)行性能指標(biāo)的計(jì)算根據(jù)流標(biāo)識(shí)的具體含義無關(guān)，只要能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)被測(cè)流即可，從而可以簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)和提高效率。
為了支持不同粒度流的性能測(cè)量(包括微流和聚合流)，以及同時(shí)支持IPv4和IPv6，測(cè)量控制器下發(fā)給測(cè)量點(diǎn)的被測(cè)流的描述可以是下列描述之一(1)源IP地址，目的IP地址，源端口號(hào)，目的端口號(hào)，協(xié)議類型(僅應(yīng)用IPv4)。
(2)源網(wǎng)絡(luò)地址，目的網(wǎng)絡(luò)地址，差分編碼點(diǎn)(DiffServ Code Point，DSCP)(僅應(yīng)用IPv4)。
(3)源IP地址，目的IP地址，流標(biāo)簽(僅應(yīng)用IPv6)。
(4)源網(wǎng)絡(luò)地址，目的網(wǎng)絡(luò)地址，流量類型(Traffic Class)(僅應(yīng)用IPv6)。
(5)多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)標(biāo)簽。
(6)其他聚合流的描述。
根據(jù)IP報(bào)文格式可以知道，無論是IPv4報(bào)文還是IPv6報(bào)文，對(duì)于不同的報(bào)文其報(bào)文頭部和報(bào)文凈荷部分某些字段的內(nèi)容區(qū)別比較大，因此，可以將這些區(qū)別比較大的字段放在一起組合成為一個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)，用來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)報(bào)文。
對(duì)于IPv4來說，可以用標(biāo)識(shí)符(Identification)和分片偏移量(Fragment-offset)結(jié)合協(xié)議類型(Protocol)，源地址(Source IP address)，目的地址(Destination IP address)中的部分或全部字段的內(nèi)容來生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；進(jìn)一步的，可以再加上部分凈荷數(shù)據(jù)(一般地，凈荷部分的前20個(gè)字節(jié)即可)生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
對(duì)于IPv6來說，凈荷長(zhǎng)度(Payload Length)，下一個(gè)頭部(Next Header)，源地址(Source IP address)，目的地址(Destination IP address)來生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；進(jìn)一步的，可以再加上部分凈荷數(shù)據(jù)(一般地，凈荷部分的前20個(gè)字節(jié)即可)生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
為了盡可能節(jié)約存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)資源，可以采用合適的函數(shù)(即能夠避免產(chǎn)生報(bào)文標(biāo)識(shí)沖突，也就是在測(cè)量期間該報(bào)文標(biāo)識(shí)唯一)根據(jù)上述字段生成一個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)，如，采用循環(huán)校驗(yàn)碼函數(shù)(CRC32)、壓縮函數(shù)或者哈希函數(shù)(HASH)等。
參閱圖3所示，由測(cè)量控制器分配流標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)測(cè)量的過程如下步驟300、測(cè)量控制器為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)并配置測(cè)量點(diǎn)。配置包括被測(cè)流的流標(biāo)識(shí)、被測(cè)流的流描述、測(cè)量開始時(shí)間，測(cè)量結(jié)束時(shí)間。如果需要應(yīng)用采樣，還需提供采樣算法。流描述為前述的描述之一。
步驟305、到達(dá)測(cè)量開始時(shí)間時(shí)，測(cè)量點(diǎn)A、B分別根據(jù)被測(cè)流描述提取目標(biāo)報(bào)文并附著時(shí)間戳信息，同時(shí)，采用標(biāo)識(shí)符(Identification)、分片偏移量(Fragment-offset)、協(xié)議類型(Protocol)、源地址(Source IP address)和目的地址(Destination IP address)生成報(bào)文標(biāo)識(shí)(以IPv4為例)。
步驟310、測(cè)量點(diǎn)A、B分別將流標(biāo)識(shí)、報(bào)文標(biāo)識(shí)和時(shí)間戳信息合并為報(bào)文摘要數(shù)據(jù)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)采集器。
步驟315、采集器接受測(cè)量點(diǎn)A、B的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，比較從測(cè)量點(diǎn)A、B收到的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)，比較時(shí)間戳，從而獲得針對(duì)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延。
如果一個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)A收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中而沒有出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)B收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中，那么判定該報(bào)文丟失。
步驟320、采集器根據(jù)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延、和報(bào)文丟失情況，計(jì)算在一個(gè)計(jì)算間隔的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，即平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等。
步驟325、采集器向測(cè)量控制器發(fā)送平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等性能指標(biāo)。
步驟330、測(cè)量控制器向用戶或者其他運(yùn)營(yíng)商報(bào)文本網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。
在到達(dá)測(cè)量結(jié)束時(shí)間后，測(cè)量點(diǎn)停止提取目標(biāo)報(bào)文。
實(shí)施例二參閱圖1所示，在測(cè)量控制系統(tǒng)中，流標(biāo)識(shí)由測(cè)量點(diǎn)根據(jù)測(cè)量控制器下發(fā)的被測(cè)流的流描述來獲得，而不是從提取的目標(biāo)報(bào)文頭部信息中獲得。這樣，可以支持微流的測(cè)量，同時(shí)還可以支持聚合流的測(cè)量。測(cè)量控制器和采集器的基本功能與現(xiàn)有技術(shù)相同。測(cè)量點(diǎn)將可以將被測(cè)流描述的字段經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算，計(jì)算出一個(gè)流標(biāo)識(shí)。這個(gè)計(jì)算函數(shù)可以是循環(huán)冗余碼(CRC16，CRC32)函數(shù)，壓縮函數(shù)或者哈希函數(shù)(HASH)，只要保證函數(shù)生成的流標(biāo)識(shí)在測(cè)量期間唯一即可。這樣，可以生成一個(gè)固定長(zhǎng)度的流標(biāo)識(shí)，也有利于匹配報(bào)文摘要數(shù)據(jù)。
被測(cè)流的流描述以及報(bào)文生成方式與實(shí)施例一中的方式相同。
參閱圖4所示，測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述生成流標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)測(cè)量的過程如下步驟400、測(cè)量控制器配置測(cè)量點(diǎn)。配置包括被測(cè)流的流描述、測(cè)量開始時(shí)間，測(cè)量結(jié)束時(shí)間。如果需要應(yīng)用采樣，還需提供采樣算法。流描述為前述的描述之一。
步驟405、到達(dá)測(cè)量開始時(shí)間時(shí)，測(cè)量點(diǎn)A、B分別根據(jù)被測(cè)流描述提取目標(biāo)報(bào)文并附著時(shí)間戳信息；同時(shí)，根據(jù)被測(cè)描述中的字段采用循環(huán)冗余碼函數(shù)生成流標(biāo)識(shí)，以及采用凈荷長(zhǎng)度(Payload Length)、下一個(gè)頭部(NextHeader)、源地址(Source IP address)、目的地址(Destination IP address)和凈荷部分的前20個(gè)字節(jié)生成報(bào)文標(biāo)識(shí)(以IPv6為例)。
步驟410、測(cè)量點(diǎn)A、B分別將流標(biāo)識(shí)、報(bào)文標(biāo)識(shí)和時(shí)間戳信息合并為報(bào)文摘要數(shù)據(jù)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)采集器。
步驟415、采集器接受測(cè)量點(diǎn)A、B的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，比較從測(cè)量點(diǎn)A、B收到的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)，匹配流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)，比較時(shí)間戳，從而獲得針對(duì)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延。
如果一個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)A收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中而沒有出現(xiàn)在從測(cè)量點(diǎn)B收集的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中，那么判定該報(bào)文丟失。
步驟420、采集器根據(jù)單個(gè)報(bào)文的時(shí)延、和報(bào)文丟失情況，計(jì)算在一個(gè)計(jì)算間隔的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，即平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等。
步驟425、采集器向測(cè)量控制器發(fā)送平均時(shí)延、最大時(shí)延、最小時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、丟包率以及網(wǎng)絡(luò)不可用性等性能指標(biāo)。
步驟430、測(cè)量控制器向用戶或者其他運(yùn)營(yíng)商報(bào)文本網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。
在到達(dá)測(cè)量結(jié)束時(shí)間后，測(cè)量點(diǎn)停止提取目標(biāo)報(bào)文。
從上可知，采用不僅可以支持IPv4和IPv6格式，同時(shí)支持微流(由IPv4五元組或者IPv6或者三元組確定一個(gè)流)和聚合流的測(cè)量。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)，并將流標(biāo)識(shí)和被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，生成包含報(bào)文標(biāo)識(shí)和所述分配的流標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)；以及根據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測(cè)量點(diǎn)在提取報(bào)文后進(jìn)一步附著時(shí)間戳信息，并將該時(shí)間戳信息攜帶在報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測(cè)量點(diǎn)根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；或者，根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)于IPv4格式報(bào)文，所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的標(biāo)識(shí)符和分片偏移量字段內(nèi)容，以及協(xié)議類型、源地址和目的地址中的部分字段或全部字段的內(nèi)容。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)于IPv6格式報(bào)文，所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的凈荷長(zhǎng)度、下一個(gè)頭部、源地址和目的地址字段的內(nèi)容。
6.如權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，將報(bào)文頭中的內(nèi)容或?qū)?bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算后生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，被測(cè)流的流描述為下列描述之一(1)源IP地址、目的IP地址、源端口號(hào)、目的端口號(hào)和協(xié)議類型；(2)源網(wǎng)絡(luò)地址、目的網(wǎng)絡(luò)地址和差分編碼點(diǎn)；(3)源IP地址、目的IP地址和流標(biāo)簽；(4)源網(wǎng)絡(luò)地址、目的網(wǎng)絡(luò)地址、流量類型；(5)MPLS標(biāo)簽。
8.一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量將被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，根據(jù)所述流描述生成流標(biāo)識(shí)，以及生成包含該流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)；以及根據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，測(cè)量點(diǎn)在提取報(bào)文后進(jìn)一步附著時(shí)間戳信息，并將該時(shí)間戳信息攜帶在報(bào)文摘要數(shù)據(jù)中。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將流描述中字段的內(nèi)容經(jīng)函數(shù)運(yùn)算后生成流標(biāo)識(shí)。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，測(cè)量點(diǎn)根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；或者，根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，對(duì)于IPv4格式報(bào)文，所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的標(biāo)識(shí)符和分片偏移量字段內(nèi)容，以及協(xié)議類型、源地址和目的地址中的部分字段或全部字段的內(nèi)容。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，對(duì)于IPv6格式報(bào)文，所述報(bào)文頭中的內(nèi)容包括報(bào)文頭中的凈荷長(zhǎng)度、下一個(gè)頭部、源地址和目的地址字段的內(nèi)容。
14.如權(quán)利要求11、12或13所述的方法，其特征在于，將報(bào)文頭中的內(nèi)容或?qū)?bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算后生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，被測(cè)流的流描述為下列描述之一(1)源IP地址、目的IP地址、源端口號(hào)、目的端口號(hào)和協(xié)議類型；(2)源網(wǎng)絡(luò)地址、目的網(wǎng)絡(luò)地址和差分編碼點(diǎn)；(3)源IP地址、目的IP地址和流標(biāo)簽；(4)源網(wǎng)絡(luò)地址、目的網(wǎng)絡(luò)地址、流量類型；(5)MPLS標(biāo)簽。
16.一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)量控制器、采集器和測(cè)量裝置；所述測(cè)量控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)，并將流標(biāo)識(shí)和被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量裝置；所述測(cè)量裝置根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)所述采集器；所述采集器根據(jù)上報(bào)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，并發(fā)送給測(cè)量控制器。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，測(cè)量裝置根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；或者，根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
18.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)量控制器、采集器和測(cè)量裝置；所述測(cè)量控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求將被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；所述測(cè)量裝置根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文和根據(jù)所述流描述生成流標(biāo)識(shí)，以及生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)所述采集器；所述采集器根據(jù)上報(bào)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，并發(fā)送給測(cè)量控制器。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，測(cè)量裝置根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)；或者，根據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)容和凈荷部分的內(nèi)容生成報(bào)文標(biāo)識(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法，該方法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量請(qǐng)求為被測(cè)流分配流標(biāo)識(shí)，并將流標(biāo)識(shí)和被測(cè)流的流描述配置到測(cè)量點(diǎn)；測(cè)量點(diǎn)根據(jù)流描述提取屬于被測(cè)流的報(bào)文，生成包含流標(biāo)識(shí)和報(bào)文標(biāo)識(shí)的報(bào)文摘要數(shù)據(jù)并上報(bào)；以及根據(jù)報(bào)文摘要數(shù)據(jù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。本發(fā)明同時(shí)公開一種網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101056215SQ20061007216
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者楊道彥 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司