[发明专利]一种测量可用带宽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络测量技术领域，特别涉及一种测量可用带宽的方法。

背景技术

可用带宽测量队许多网络应用和协议有很重要的作用。流媒体的速率控制、端到端的接入控制、服务器的动态选择、覆盖网络（overlay network）的路由选择、拥塞控制以及服务质量QoS的服务级别协定的验证等都需要网络路径可用带宽测量的支持。

根据可用带宽估计方法，可用带宽测量模型分为探测速率模型（PRM，probe rate model）和探测间隔模型（PGM，probe gap model）。探测速率模型PRM是基于自诱导拥塞（self-induced congestion）的概念。一般地，如果发送端探测流的发送速率小于路径可用带宽，那么探测流到达接收端的速率将与源端的发送速率相匹配。反之，如果发送端探测流发送速率大于路径的可用带宽，那么探测流将会拥塞网络，网络反过来是探测流延迟。因此，探测流到达接收端的速率将小于发送速率。所以，通过寻找探测流发送速率和到达速率开始匹配的转折点可以估计路径的可用带宽。PathChirp是基于探测速率模型PRM的典型算法。pathChirp通过发送许多分组链估计网络路径的可用带宽。一个分组链由一串间隔服从指数分布的分组构成，由探测流发送端传输到接收端，然后再接收端进行统计分析。具体来说，当patchChirp观察到分组链中分组的时延增加时，根据该分组与前面分组的时延间隔计算该分组的可用带宽，并把它作为该分组链测量可用带宽的一个瞬时可用带宽值，然后对瞬时可用带宽进行加窗平均，获得该分组链对网路路径的可用带宽的估计值。对多个分组链测量得到的可用带宽值进行平均获得网络链路的可用带宽的估计值。

探测间隔模型（PGM）是通过提取到达目的端的两个连续探测分组之间的时间间隔信息进行可用带宽估计。Spruce是基于探测间隔模型PGM的典型算法。Spruce通过发送一系列分组对，在接受端计算路径的可用带宽，分组对与分组对间的间隔服从指数分布，分组对中分组与分组之间的间隔设置为大小为1500B的分组在路径的窄链路的传输时间。

目前关于可用带宽测量的方法一般是从全局的角度观察整条路径的情况，而没有观察局部链路的信息。基于探测间隔模型（PGM）的方法一般假设路径上有一条容量最小的链路（narrow link）同时也是可用带宽最小的链路（tight link），因此，路径可用带宽测量就是测容量最小的链路可用带宽。然而，实际网络环境中这个假设往往很难成立。当这个假设不成立时，测量结果会出现较大的偏差。另外，当需要估计一定半径范围的网络的可用带宽时，如果不能确定待测网络中所有链路的可用带宽，则难以估计待测网络的总可用带宽。

因此，有必要对路径上的链路的可用带宽进行测量，进而对由链路所构成的路径进行测量，以便更详细了解网络的状况，有针对性的改善网络的传输环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的缺陷，提出一种测量可用带宽的方法，以便更详细了解网络的状况。

为了解决上述问题，本发明提供一种测量链路可用带宽的方法，包括：

在链路的发送端分别以发送速率Rs‘和Rs‘’发送探测流，在链路的接收端接收探测流，根据得到探测流在所述链路的延时增长率K‘和K“，计算得到所述链路的可用带宽A为：

其中，所述探测流由多个探测包组成，链路的延时增长率为探测包在链路上的延时增量与探测包到达该链路的间隔的比值；且Rs‘≠Rs‘’，K‘≠K“≠0。

优选地，按照如下公式计算得到所述链路的链路容量C：

为了解决上述问题，本发明提供一种测量路径可用带宽的方法，包括：

在路径的发送端发送探测流，在路径的接收端接收探测流，当判断所述路径仅存在一条拥塞链路时，测得所述探测流在所述路径的两个不同的非零延时增长率K‘和K“，计算得到所述路径的可用带宽A为：