[发明专利]一种基于端到端探测的路径延时的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络延时测量领域，具体涉及一种基于端到端探测的路径延时的测量方法。

背景技术

Internet网的故障诊断对于终端用户、覆盖网络服务提供商和Internet服务提供商来说都非常重要。比如，有了Internet故障诊断工具，用户可以选择质量更优的Internet网服务提供商。覆盖网络服务提供商能使用这样的工具来定位故障以便进行相应的补救、维修；故障的信息也能够引领服务提供的决策、部署和反馈。对于Internet服务提供商，故障诊断工具能够用来核实服务，这些服务一般包括从服务提供商，到物理网络的故障检测问题。研究基于Internet的网络控制系统必须考虑Internet存在的随机网络延时问题，采用有效的方法对Internet网络延时进行分析、预测，对于网络控制系统的设计至关重要。

网络延时及其不确定性主要决定于数据所经过的跳数（到目的网络所经过路由器的数目）以及在每一跳上所花的时间，也就是网络延时的不确定性主要由所经过的路由器的个数和路由器的处理时延引起的。而影响路由和路由器处理速度的因素主要就是网络拥塞程度决定的，因此可以说网络传输的拥塞程度是引起网络延时不稳定的主要因素。网络延时存在不稳定性，并且这种不稳定性是随机的，这正是网络延时预测困难的主要原因。同时经过上面的分析可以得出网络延时存在不稳定性，但这种不稳定性是在一定范围内的，是可以通过一些算法或模型在一定精确度范围内进行预测的。

现将问题阐述如下：在具有n个终端的覆盖网络中，现定义选路路径为一对终端间的路径，IP链路为路由之间的链路，路径就是一连串的链路组合。那么在n个终端间就存在着O(n²)数量级的路径。而我们希望监测一个最小的路径子集，进而能够推测出余下路径的延时。

为了解现有技术的发展状况，对已有专利，论文进行了检索，比较、分析，筛选出如下与本发明相关度较高的技术信息：

技术方案1：申请号为201010116886.8、、公开号为CN101771585A、名称为“一种网络延时测量设备及其方法”的中国专利申请公开了一种利用TCP状态机被动测量网络延时的设备及其方法。该方法中客户端经该网络延时测量设备并通过互联网与网络服务器之间发生TCP数据包。该网络延时测量设备根据该TCP数据包链接状态、发送方向、标志位信息更新该TCP数据包链接状态，并将与该连接状态相关时间更新为当前时间，以便TCP数据包在一次传输过程结束后计算出网络延时时间。但是该方案用一种被动监听技术，该技术的优点是不向网络注入流量，增加网络的负载。但在实际复杂的网络中，许多设备商和运营商提供的组件和设备并没有统一的被管接口，甚至不具备被管接口。因此这种算法并不能及时的准确的进行故障诊断。

技术方案2：申请号为200810210890.3、公开号为CN101383737、名称为“一种基于链路层发现协议进行链路质量检测的方法及系统”中国专利申请公开了一种基于链路层发现协议进行链路质量检测的方法及系统，该方法及系统中网络设备以单位时间T1为周期，采集各LLDP（链路层发现协议）信宿端口在单位时间T1内收到的链路层发现协议LLDP数据包数M1，并在管理信息库MIB保存当前采集的各LLDP信宿端口的LLDP数据包数M1；网管管理系统对每一待检测链路进行质量检测时，从该链路的目的端口所在网络设备的MIB（管理信息库）获取当前采集的该目的端口在单位时间T1内收到的LLDP数据包数M1的信息，并得到该链路的源端口在单位时间T1内发送的LLDP数据包数M2，计算出该链路当前的延时H=(1-M1/M2)×100%、该发明无需消耗额外资源且易于实现。该方案采用了网管设备对源端发送数据包数和宿端接受数据包数进行了统计，由于网管本身可以实现这种高统计功能，所以无需增加新的设备和资源，但是网络管理统计的特征是周期比较长，需要长时间的统计计算然后上报，这样无法做到实时监测网络中的延时，实时性比较差。