[发明专利]一种可编程网络中任意两个节点的网络传输时延测量方法

说明书

本发明公开了一种可编程网络中任意两个节点的网络传输时延测量方法，首先在节点A给数据包添加时间戳标签，在节点B得到传输时延d_l，并根据时延门限δ进行过滤，异常流转发至流处理器，然后在布隆过滤器中，如果有异常流的记录，则认为是异常流并转发至流处理器，否则转发到Sketch算法模块中。在流处理器中对于异常流用哈希表精确记录异常流的五元组以及累加时延，便于控制器快速定位产生的异常流。在Sketch算法模块中增加传输时延的累加和，这样结合数据包的个数可以测量出平均传输时延并作为网络传输时延测量。本发明降低了存在资源消耗，同时一方面可以通过哈希表快速定位产生异常的流，另一方面在过滤掉异常值后，又能进一步提高CM Sketch的测量准确度。

技术领域

本发明属于网络管理技术领域，更为具体地讲，涉及一种可编程网络中任意两个节点的网络传输时延测量方法。

背景技术

随着互联网规模的不断扩大，其性能的可知性越来越复杂，网络管理的复杂度也就不断增加。在实际的网络运行中，大到互联网网络中心、服务提供商需要通过网络性能测量系统来监测网络当前运行状态，小到单个用户、应用程序也需要通过网络性能测量系统来检测网络的运行状况，评价网络提供的服务质量，所以对网络性能测量的研究随着互联网的应用日益广泛而变得越来越重要。

目前，基本的网络性能评价指标主要包括网络的传输时延、吞吐量(带宽)和丢包率等等。其中，网络的传输时延是最重要也是最常用的衡量参数。为了保证网络正常运行和满足网络应用的传输性能要求，网络管理者需要使用特定的测量手段和测量系统对网络的传输时延进行测量与分析，及时、准确和全面地了解网络内部的运行状态，并有针对性地实施网络管控策略。网络的传输时延可以为网络故障诊断提供依据、帮助检测产生异常的业务流和定位网络中的节点故障。通常而言，网络传输时延的测量数据粒度越细、准确度越高，网络管理所能达到性能也越好。

传统IP网络中的测量方案通常都难以实时监测网络传输时延、测量设备部署困难、网络资源消耗过大和测量细粒度不够等问题。在传统网络管控和测量能力的限制下，网络传输时延测量提供的数据准确性较低和细粒度不足，甚至在很多场合下无法为网络管理者提供所需的信息，主要存在以下几个问题：(1)、传统网络中网络设备的控制逻辑与转发逻辑集成在一起，交换机对数据包的处理需要遵循某些特定的协议，缺乏灵活的控制能力。(2)、传统网络中，网络设备的测量能力低下，只能测量一些粗粒度的状态信息，因此测量误差较大。(3)、网络中的一些测量任务需要多个网络设备之间的协作，但是传统网络采用分布式控制方式，网络节点间的协作和管理开销较大，因此很多测量任务的可行性只停留在理论，在实际网络中根本无法部署。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可编程网络中任意两个节点的网络传输时延测量方法，通过利用数据平面的可编程性和网络中间节点的存储资源，实现业务流路由路径上任意两个节点间的网络传输时延测量，同时，分离网络传输时延异常的流，以降低资源消耗，提高测量准确度。

为实现上述发明目的，本发明可编程网络中任意两个节点的网络传输时延测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、数据包时间戳标签添加与异常时延流判断

针对某项内容向网络发起的业务请求f₁，需要测量节点A至节点B的网络传输时延，在节点A给数据包添加时间戳标签，时间戳标签内容为数据包到达交换机A的入口时间戳t₁，当数据包转发至节点B时，节点B获取当前时间戳t₂，然后解析数据包中的时间戳标签获入口时间戳t1，则业务请求f₁在节点A至节点B的传输时延d_l＝t₂-t₁；