帶寬測量方法、裝置和網關設備的製作方法
2023-11-03 21:35:47 2
專利名稱：帶寬測量方法、裝置和網關設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術，尤其涉及一種帶寬測量方法、裝置和網關設備。
背景技術：
現有技術中常見的寬帶接入方式包括小區寬帶接入方式，該方式中，網絡服務商採用光纖接入到樓或小區，再通過網線接入用戶。該方式上下行帶寬對等，通常採用的限速方式為接入埠限速。在小區寬帶接入方式中，寬帶接入帶寬的測量是用戶最大的困擾。常見的問題如:下載速率不高，到底是下載資源的問題、線路問題還是運營商帶寬問題，由於缺乏一個公認的測量手段，該問題往往得不到及時的響應和解決。現有技術提供的帶寬測量方式中，通過從測量網站下載一個視頻文件或者其它格式的文件，根據下載速率來測量帶寬大小。但是，該方式有如下局限性:a)測量網站和待測試寬帶接入點的距離越遠，測量精度越低，實際結果受中間轉發設備帶寬瓶頸的限制，誤差較大，特別是跨運營商情況下測量到的誤差就更大；b)受限於測量網站的帶寬大小、伺服器性能、同時在線測量用戶數的影響，待測試寬帶接入點的帶寬越大，測量精度越低。
發明內容
本發明提供一種帶寬測量方法、裝置和網關設備，以提高寬帶接入帶寬的測量精度。本發明一方面提供一種帶寬測量方法，包括:網關設備生成測試報文，並將所述測試報文發送給所述網關設備直連的邊界路由器；所述測試報文的長度為預設的報文長度，所述測試報文的目的網際網路協議IP位址為所述網關設備的IP位址，所述測試報文的生存時間為第一數值；所述網關設備接收所述邊界路由器發送的測試報文，所述邊界路由器發送的測試報文是所述邊界路由器接收到所述網關設備發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為所述網關設備的IP位址，將所述接收到的測試報文的生存時間減去第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後發送給所述網關設備的；如果所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述網關設備生成的測試報文，則所述網關設備將所述邊界路由器發送的測試報文的生存時間減去所述第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後，將所述邊界路由器發送的測試報文發送給所述邊界路由器，使得測試報文在所述網關設備與所述邊界路由器之間被循環轉發；所述網關設備根據第一預定時間內發送給所述邊界路由器的測試報文的總長度，確定所述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從所述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定所述網關設備的下行速率；如果所述上行速率大於所述下行速率，則所述網關設備確定所述下行速率為所述網關設備的接入帶寬。本發明另一方面提供一種帶寬測量裝置，包括:生成模塊、發送模塊、接收模塊和確定模塊；所述生成模塊，用於生成測試報文；所述發送模塊，用於將所述生成模塊生成的測試報文發送給所述帶寬測量裝置直連的邊界路由器；所述測試報文的長度為預設的報文長度，所述測試報文的目的網際網路協議IP位址為所述帶寬測量裝置的IP位址，所述測試報文的生存時間為第一數值；以及在所述接收模塊接收所述邊界路由器發送的測試報文之後，當所述確定模塊確定所述接收模塊接收的測試報文為所述生成模塊生成的測試報文時，將所述接收模塊接收的測試報文的生存時間減去所述第二數值，並在所述確定模塊確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後，將所述接收模塊接收的測試報文發送給所述邊界路由器，使得測試報文在所述帶寬測量裝置與所述邊界路由器之間被循環轉發；所述接收模塊，用於接收所述邊界路由器發送的測試報文，所述邊界路由器發送的測試報文是所述邊界路由器接收到所述發送模塊發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為所述帶寬測量裝置的IP位址，將所述接收到的測試報文的生存時間減去第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後發送給所述帶寬測量裝置的；確定模塊，用於根據第一預定時間內發送給所述邊界路由器的測試報文的總長度，確定所述帶寬測量裝置的上行速率，並根據第二預定時間內從所述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定所述帶寬測量裝置的下行速率；如果所述上行速率大於所述下行速率，則確定所述下行速率為所述帶寬測量裝置的接入帶寬。本發明再一方面提供一種網關設備，包括如上所述的帶寬測量裝置。本發明的技術效果是:網關設備生成測試報文，將上述測試報文發送給該網關設備直連的邊界路由器，並接收邊界路由器返回的測試報文，再將接收到的測試報文發送給邊界路由器，使測試報文在上述網關設備與上述邊界路由器之間被循環轉發。然後，網關設備分別根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度和第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度確定上述網關設備的上行速率和下行速率，如果上行速率大於下行速率，則網關設備可以確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。本發明中，無須對邊界路由器的功能進行改動，只需對網關設備的功能稍加改進，即可完成寬帶接入帶寬的測量，並且由於測試過程只涉及網關設備和該網關設備直連的邊界路由器之間的流量轉發，基本排除了性能以及其他中間設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度。
圖1為本發明帶寬測量方法一個實施例的流程圖；圖2為本發明應用場景一個實施例的示意圖；圖3為本發明帶寬測量裝置一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
圖1為本發明帶寬測量方法一個實施例的流程圖，如圖1所示，該帶寬測量方法可以包括:步驟101，網關設備生成測試報文，並將上述測試報文發送給該網關設備直連的邊界路由器。本實施例中，直連可以為物理上直接連通，例如網關設備與邊界路由器直接通過網線或光纜等連接；或者，直連也可以為網關設備通過至少一個中間設備與邊界路由器連接，但上述至少一個中間設備透傳上述網關設備與上述邊界路由器之間交互的報文，也就是說，對於上述網關設備與上述邊界路由器來說，上述至少一個中間設備是透明的。本實施例中，上述測試報文的長度為預設的報文長度，上述測試報文的目的網際網路協議(Internet Protocol ;以下簡稱:IP)地址為上述網關設備的IP位址,上述測試報文的生存時間(Time To Live ;以下簡稱:TTL)為第一數值。其中，上述預設的報文長度可以在具體實現時根據測試要求和/或系統性能等自行設定，本發明實施例對預設的報文長度的大小不作限定，舉例來說，上述預設的報文長度可以為1500位元組。步驟102，網關設備接收邊界路由器發送的測試報文，上述邊界路由器發送的測試報文是邊界路由器接收到網關設備發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為上述網關設備的IP位址，將上述接收到的測試報文的TTL減去第二數值，並確定減去第二數值後的TTL大於第三數值之後發送給上述網關設備的。其中，如果邊界路由器確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則邊界路由器將丟棄上述測試報文，而不會將上述測試報文轉發給網關設備。步驟103，如果網關設備確定上述邊界路由器發送的測試報文為該網關設備生成的測試報文，則上述網關設備將上述邊界路由器發送的測試報文的TTL減去第二數值，並確定減去第二數值後的TTL大於第三數值之後，將上述邊界路由器發送的測試報文發送給邊界路由器，使得測試報文在上述網關設備與上述邊界路由器之間被循環轉發。同樣，如果網關設備確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則網關設備將丟棄上述邊界路由器發送的測試報文，而不會繼續將上述邊界路由器發送的測試報文轉發給邊界路由器。本實施例一種實現方式中，由於網關設備自身生成的測試報文的源IP位址也是該網關設備自身的IP位址，因此如果上述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為該網關設備的IP位址，則該網關設備可以確定上述邊界路由器發送的測試報文為該網關設備自身生成的測試報文。另一種實現方式中，網關設備生成測試報文時，可以使用尚未被使用的、預留的協議號，這樣在接收到上述邊界路由器發送的測試報文之後，如果該網關設備確定上述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為該網關設備自身的IP位址，並且上述邊界路由器發送的測試報文的協議號為預留的協議號，則該網關設備就可以確定上述邊界路由器發送的測試報文為該網關設備生成的測試報文。在具體實現時，步驟103可以通過策略路由的功能實現，策略路由的優先級高於基於目的IP位址進行路由的優先級。具體地，可以將策略路由設置為將源IP位址為該網關設備的IP位址的報文發送給邊界路由器。這樣，網關設備接收到上述邊界路由器發送的測試報文之後，先在該網關設備的策略路由表中進行匹配，發現上述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址與上述網關設備的IP位址相同，於是網關設備按照上述策略路由，將上述邊界路由器發送的測試報文發送給邊界路由器。步驟104，網關設備根據第一預定時間內發送給上述邊界路由器的測試報文的總長度，確定上述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從上述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定上述網關設備的下行速率；如果上述上行速率大於上述下行速率，則網關設備確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。其中，上述第一預定時間和第二預定時間的長度可以在具體實現時自行設定，上述第一預定時間和第二預定時間可以相等也可以不等，本實施例對上述第一預定時間和第二預定時間的長度不作限定，例如可以將上述第一預定時間和第二預定時間的長度均設為I秒或5秒，也可以將第一預定時間的長度設為I秒，將第二預定時間的長度設為5秒等等。以上述第一預定時間和第二預定時間的長度均為I秒為例，也就是說，如果I秒內網關設備發送給邊界路由器的報文總長度為1.5兆字節(Mb)，則上述網關設備可以確定上述網關設備的上行速率為1.5兆字節每秒(Mbps);而如果I秒內網關設備從邊界路由器接收的報文總長度為1.5Mb，則上述網關設備可以確定上述網關設備的下行速率為1.5Mbps。也就是說，第一預定時間內發送給上述邊界路由器的測試報文的總長度與上述第一預定時間的長度之商，即為該網關設備的上行速率；第二預定時間內從上述邊界路由器接收的測試報文的總長度與上述第二預定時間的長度之商，即為該網關設備的下行速率。如果上述上行速率大於上述下行速率，則上述網關設備可以確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。這是因為，仍以上述第一預定時間和第二預定時間的長度均為I秒為例，網關設備的上行速率大於下行速率說明，I秒內網關設備發往邊界路由器的報文總長度超過了上述網關設備的接入帶寬，從而超過接入帶寬的報文被丟棄，這樣發送至邊界路由器的測試報文的總長度為上述接入帶寬的大小，於是I秒內邊界路由器返回的測試報文的總長度與上述接入帶寬的大小相等，所以當網關設備確定的上述網關設備的上行速率大於下行速率時，上述網關設備可以確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。舉例來說，假設網關設備的接入帶寬為2M，I秒內網關設備發往邊界路由器的測試報文的總長度為3M，從而有IM的測試報文將會被丟棄，只有2M的測試報文被發送給邊界路由器，於是I秒內邊界路由器返回的測試報文的總長度也只有2M，這樣網關設備確定的上述網關設備的上行速率就會大於下行速率，於是網關設備可以確定上述網關設備的接入帶寬為2M。本實施例步驟101中，網關設備生成測試報文可以為:網關設備按照預設的報文構造速率生成測試報文，其中，報文構造速率即為單位時間內構造測試報文的個數，上述單位時間可以為I秒。則在步驟104，網關設備根據第一預定時間內發送給上述邊界路由器的測試報文的總長度，確定上述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從上述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定上述網關設備的下行速率之後，如果上述上行速率小於或等於上述下行速率，則網關設備還可以提高上述報文構造速率，按照提高後的報文構造速率生成測試報文，再次執行步驟IOf步驟104，直至上述網關設備確定的上述網關設備的上行速率大於上述網關設備的下行速率，並確定上述網關設備的下行速率為上述網關設備的接入帶寬。具體地，提高上述報文構造速率的方式可以為:按照預定的倍數提高上述報文構造速率，或者按照預定的步長提高上述報文構造速率。本實施例中，第一數值和第二數值為正整數，並且第一數值大於第二數值；第三數值為非負數，並且第一數值大於第三數值。其中，第一數值、第二數值和第三數值可以在具體實現時根據測試要求和/或系統性能等自行設定，優選地，在設定第一數值、第二數值和第三數值的大小時，需要使得上述第一數值與第三數值之差為第二數值的偶數倍，這樣，上述測試報文的TTL會在網關設備被減為第三數值而被丟棄，可以保證網關設備確定接入帶寬的大小的精確度。舉例來說，可以設定第一數值為254，第二數值為1，第三數值為0，這樣就可以使得上述測試報文的TTL在網關設備被減為第三數值而被丟棄。上述實施例中，網關設備生成測試報文，將上述測試報文發送給該網關設備直連的邊界路由器，並接收邊界路由器返回的測試報文，再將接收到的測試報文發送給邊界路由器，使測試報文在上述網關設備與上述邊界路由器之間被循環轉發。然後，網關設備分別根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度和第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度確定上述網關設備的上行速率和下行速率，如果上行速率大於下行速率，則網關設備可以確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。本實施例中，無須對邊界路由器的功能進行改動，只需對網關設備的功能稍加改進，即可完成寬帶接入帶寬的測量，並且由於測試過程只涉及網關設備和該網關設備直連的邊界路由器之間的流量轉發，基本排除了性能以及其他中間設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度。本發明圖1所示實施例提供的方法可以應用於圖2所示的應用場景中，圖2為本發明應用場景一個實施例的示意圖，如圖2所示，用戶網關A的下一跳為網際網路服務提供商(Internet Service Provider ;以下簡稱:ISP)邊界路由器C,用戶側所有前往網際網路的流量都會經由ISP邊界路由器C轉發到網際網路。圖2中，ISP設備B用於匯聚各個接入用戶，以及對接入用戶進行限速，例如:限制用戶接入的速率為2M或4M等。ISP設備B透傳用戶網關A與ISP邊界路由器C之間交互的報文，因此對於用戶網關A與ISP邊界路由器C來說，ISP設備B是透明的，這樣可以認為用戶網關A與ISP邊界路由器C是直連的。本發明圖1所示實施例提供的方法在用戶網關A上實現，為了方便說明，假設用戶網關A的公網IP為IPl，ISP邊界路由器C的公網IP為IP2。首先，開始測量後，用戶網關A按照預設的報文生成速率生成測試報文，該測試報文的長度為預設的報文長度(默認取最長的1500位元組，這樣有利於加快測試過程)、上述測試報文的目的IP位址為IP1、上述測試報文的TTL為254，並將上述測試報文發送給ISP邊界路由器CoISP邊界路由器C接收到上述測試報文之後，發現上述測試報文的目的IP位址為IPl，於是ISP邊界路由器C將上述測試報文的TTL減去1，如果確定減去I後的TTL大於
O,則ISP邊界路由器C將上述測試報文發送給用戶網關A。如果確定減去I後的TTL為0，則ISP邊界路由器C會丟棄上述測試報文。本發明實施例中，如果用戶網關A確定ISP邊界路由器C發送的測試報文為該用戶網關A生成的測試報文，則用戶網關A將ISP邊界路由器C發送的測試報文的TTL減去1，如果確定減去I後的TTL大於0，將上述ISP邊界路由器C發送的測試報文再發送給ISP邊界路由器C，使得測試報文在用戶網關A與ISP邊界路由器C之間被循環轉發，直至TTL被減為O。同樣用戶網關A將接收到的測試報文的TTL減去I後，如果確定減去I後的TTL為O，則用戶網關A將接收到的測試報文丟棄。其中，用戶網關A確定ISP邊界路由器C發送的測試報文為該用戶網關A生成的測試報文的方式，以及將ISP邊界路由器C發送的測試報文發送給ISP邊界路由器C的方式請參照本發明圖1所示實施例中的描述，在此不再贅述。接下來，用戶網關A根據第一預定時間內發送給上述ISP邊界路由器C的測試報文的總長度，確定上述用戶網關A的上行速率，並根據第二預定時間內從上述ISP邊界路由器C接收的測試報文的總長度，確定上述用戶網關A的下行速率；如果上述上行速率大於上述下行速率，則用戶網關A確定下行速率為上述用戶網關A的接入帶寬；而如果上述上行速率小於或等於上述下行速率，則用戶網關A還可以提高上述報文構造速率，按照提高後的報文構造速率生成測試報文，並重複執行上述過程，直至上述上行速率大於上述下行速率，並確定上述下行速率為上述用戶網關A的接入帶寬。其中，上述第一預定時間和第二預定時間的長度可以在具體實現時自行設定，上述第一預定時間和第二預定時間可以相等也可以不等，本實施例對上述第一預定時間和第二預定時間的長度不作限定，例如可以將上述第一預定時間和第二預定時間的長度均設為I秒或5秒，也可以將第一預定時間的長度設為I秒，將第二預定時間的長度設為5秒等等。以上述第一預定時間和第二預定時間的長度均為I秒為例，也就是說，如果I秒內用戶網關A發送給ISP邊界路由器C的報文總長度為1.5Mb，則上述用戶網關A可以確定上述用戶網關A的上行速率為1.5Mbps ;而如果I秒內用戶網關A從ISP邊界路由器C接收的報文總長度為1.5Mb，則上述用戶網關A可以確定上述用戶網關A的下行速率為1.5Mbps。如果上述上行速率大於上述下行速率，則上述用戶網關A可以確定下行速率為上述用戶網關A的接入帶寬。這是因為，仍以上述第一預定時間和第二預定時間的長度均為I秒為例，用戶網關A的上行速率大於下行速率說明，I秒內用戶網關A發往ISP邊界路由器C的報文總長度超過了上述用戶網關A的接入帶寬，從而超過接入帶寬的報文被丟棄，這樣發送至ISP邊界路由器C的測試報文的總長度為上述接入帶寬的大小，於是I秒內ISP邊界路由器C返回的測試報文的總長度與上述接入帶寬的大小相等，所以當用戶網關A確定的上述用戶網關A的上行速率大於下行速率時，上述用戶網關A可以確定下行速率為上述用戶網關A的接入帶寬。舉例來說，假設用戶網關A的接入帶寬為2M，I秒內用戶網關A發往ISP邊界路由器C的測試報文的總長度為3M，從而有IM的測試報文將會被丟棄，只有2M的測試報文被發送給ISP邊界路由器C，於是I秒內ISP邊界路由器C返回的測試報文的總長度也只有2M，這樣用戶網關A確定的上述用戶網關A的上行速率就會大於下行速率，於是用戶網關A可以確定上述用戶網關A的接入帶寬為2M。需要說明的是，用戶網關A—般為嵌入式系統，用戶網關A的中央處理單元(Central Processing Unit ;以下簡稱:CPU)的處理能力有限,為了儘量降低測試過程步驟101對CPU利用率的影響，本發明通過步驟103循環轉發的方式，假設TTL為254，則一個測試報文從第一次被發送給ISP邊界路由器C至TTL被減為O該測試報文被丟棄為止，上述測試報文在用戶網關A與ISP邊界路由器C之間被轉發TTL/2=254/2=127次，因此一個測試報文佔用的帶寬被放大了 127倍，從而可以將報文構造速率設置為較小的值。以測試報文的預設報文長度為1500位元組為例，一個測試報文佔用的帶寬為1500X8=12kbps，放大127倍後為1524kbps=l.524Mbps，這樣IOM帶寬只需要每秒構造「10/1.524] = 7個報文即可完成測試，其中，「10/1.524]表示對(10/1.524)上取整，也就是說，IOM帶寬只需要將報文構造速率預設為7。本實施例中，TTL取254是為了保證測試報文始終是在用戶網關A由於TTL被減為O而被丟棄，而不是在ISP邊界路由器C被丟棄，以避免影響用戶網關A對接入帶寬的確定。另外，在儘量不影響CPU利用率的前提下，預設的報文構造速率越大、預設的報文長度越大，越有利於快速完成帶寬測量；如果用戶網關A測量出來的帶寬遠遠大於運營商說明的帶寬值，則說明帶寬限速不是通過接入埠完成，即圖2中的ISP設備B未提供限速功能。但這種情況一般不會出現，因為這樣容易導致ISP邊界路由器C受到流量攻擊。本發明提供的帶寬測量方法簡單易實施，簡化了測試環境，降低了寬帶接入帶寬的測試要求，並且對實施設備的要求極低；並且由於測試過程只涉及兩臺設備之間的流量轉發，基本排除了性能以及其它設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度，並有利於帶寬問題排查、緩解運營商和用戶之間的矛盾。本領域普通技術人員可以理解:實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成。前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中。該程序在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括:R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。圖3為本發明帶寬測量裝置一個實施例的結構示意圖，本實施例中的帶寬測量裝置可以作為網關設備或者設置在網關設備中，實現本發明圖1所示實施例的流程，如圖3所示，上述帶寬測量裝置可以包括:生成模塊31、發送模塊32、接收模塊33和確定模塊34 ；其中，生成模塊31，用於生成測試報文。發送模塊32，用於將生成模塊31生成的測試報文發送給上述帶寬測量裝置直連的邊界路由器；上述測試報文的長度為預設的報文長度，上述測試報文的目的IP位址為上述帶寬測量裝置的IP位址，上述測試報文的TTL為第一數值；以及在接收模塊33接收上述邊界路由器發送的測試報文之後，當確定模塊34確定接收模塊33接收的測試報文為生成模塊31生成的測試報文時，將接收模塊33接收的測試報文的TTL減去第二數值，並在確定模塊34確定減去第二數值後的TTL大於第三數值之後，將接收模塊33接收的測試報文發送給上述邊界路由器，使得上述測試報文在上述帶寬測量裝置與上述邊界路由器之間被循環轉發；其中，如果確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則帶寬測量裝置將丟棄上述邊界路由器發送的測試報文，發送模塊32不會繼續將上述邊界路由器發送的測試報文轉發給邊界路由器。其中，確定模塊34確定接收模塊33接收的測試報文為生成模塊31生成的測試報文可以為:確定模塊34，具體用於當確定邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為上述帶寬測量裝置的IP位址時，確定邊界路由器發送的測試報文為上述生成模塊31生成的測試報文；或者，當確定邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為上述帶寬測量裝置的IP位址，並且上述邊界路由器發送的測試報文的協議號為預留的協議號時，確定上述邊界路由器發送的測試報文為上述生成模塊31生成的測試報文。本實施例中，發送模塊32將接收模塊33接收的測試報文發送給上述邊界路由器的方式請參照本發明圖1所示實施例中的描述，在此不再贅述。接收模塊33，用於接收邊界路由器發送的測試報文，上述邊界路由器發送的測試報文是邊界路由器接收到發送模塊32發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為上述帶寬測量裝置的IP位址，將上述接收到的測試報文的TTL減去第二數值，並確定減去上述第二數值後的TTL大於第三數值之後發送給上述帶寬測量裝置的；其中，如果邊界路由器確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則邊界路由器將丟棄上述測試報文，而不會將上述測試報文轉發給帶寬測量裝置。確定模塊34，用於根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度，確定上述帶寬測量裝置的上行速率，並根據第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定上述帶寬測量裝置的下行速率；如果上述上行速率大於上述下行速率，則確定上述下行速率為帶寬測量裝置的接入帶寬。本實施例中，生成模塊31，具體用於按照預設的報文構造速率生成測試報文。進一步地，生成模塊31，還用於當確定模塊34確定的上行速率小於或等於確定模塊34確定的下行速率時，提高報文構造速率，並按照提高後的報文構造速率生成測試報文，再次由發送模塊32、接收模塊33和確定模塊34執行將生成的測試報文發送給邊界路由器的步驟及其後續步驟，直至確定模塊34確定的上述帶寬測量裝置的上行速率大於確定模塊34確定的上述帶寬測量裝置的下行速率，並確定上述下行速率為上述帶寬測量裝置的接入帶寬。具體地，生成模塊31用於提高上述報文構造速率可以為:生成模塊31，具體用於按照預定的倍數或者預定的步長提高上述報文構造速率。其中，第一數值、第二數值和第三數值可以在具體實現時根據測試要求和/或系統性能等自行設定，優選地，在設定第一數值、第二數值和第三數值的大小時，需要使得上述第一數值與第三數值之差為第二數值的偶數倍，這樣，上述測試報文的TTL會在帶寬測量裝置被減為第三數值而被丟棄，可以保證帶寬測量裝置確定接入帶寬的大小的精確度。舉例來說，可以設定第一數值為254，第二數值為1，第三數值為0，這樣就可以使得上述測試報文的TTL在帶寬測量裝置被減為第三數值而被丟棄。上述實施例中，生成模塊31生成測試報文，發送模塊32將上述測試報文發送給該帶寬測量裝置直連的邊界路由器，接收模塊33接收邊界路由器返回的測試報文，再由發送模塊32將接收到的測試報文發送給邊界路由器，使測試報文在上述帶寬測量裝置與上述邊界路由器之間被循環轉發。然後，確定模塊34分別根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度和第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度確定上述帶寬測量裝置的上行速率和下行速率，如果上行速率大於下行速率，則確定模塊34可以確定下行速率為上述帶寬測量裝置的接入帶寬。本實施例中，無須對邊界路由器的功能進行改動，只需對帶寬測量裝置的功能稍加改進，即可完成寬帶接入帶寬的測量，並且由於測試過程只涉及帶寬測量裝置和該帶寬測量裝置直連的邊界路由器之間的流量轉發，基本排除了性能以及其他中間設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度。
本發明還提供一種網關設備，該網關設備可以包括本發明圖3所示實施例提供的帶寬測量裝置；具體地，該網關設備同樣可以包括:生成模塊、發送模塊、接收模塊和確定模塊；其中，生成模塊，用於生成測試報文。發送模塊，用於將生成模塊生成的測試報文發送給上述網關設備直連的邊界路由器；上述測試報文的長度為預設的報文長度，上述測試報文的目的IP位址為上述網關設備的IP位址，上述測試報文的TTL為第一數值；以及在接收模塊接收上述邊界路由器發送的測試報文之後，當確定模塊確定接收模塊接收的測試報文為生成模塊生成的測試報文時，將接收模塊接收的測試報文的TTL減去第二數值，並在確定模塊確定減去第二數值後的TTL大於第三數值之後，將接收模塊接收的測試報文發送給上述邊界路由器，使得上述測試報文在上述網關設備與上述邊界路由器之間被循環轉發；其中，如果確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則網關設備將丟棄上述邊界路由器發送的測試報文，發送模塊不會繼續將上述邊界路由器發送的測試報文轉發給邊界路由器。其中，確定模塊確定接收模塊接收的測試報文為生成模塊生成的測試報文可以為:確定模塊，具體用於當確定邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為上述網關設備的IP位址時，確定邊界路由器發送的測試報文為上述生成模塊生成的測試報文；或者，當確定邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為上述網關設備的IP位址，並且上述邊界路由器發送的測試報文的協議號為預留的協議號時，確定上述邊界路由器發送的測試報文為上述生成模塊生成的測試報文。本實施例中，發送模塊將接收模塊接收的測試報文發送給上述邊界路由器的方式請參照本發明圖1所示實施例中的描述，在此不再贅述。接收模塊，用於接收邊界路由器發送的測試報文，上述邊界路由器發送的測試報文是邊界路由器接收到發送模塊發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為上述網關設備的IP位址，將上述接收到的測試報文的TTL減去第二數值，並確定減去上述第二數值後的TTL大於第三數值之後發送給上述網關設備的；其中，如果邊界路由器確定減去第二數值後的TTL等於第三數值，則邊界路由器將丟棄上述測試報文，而不會將上述測試報文轉發給網關設備。確定模塊，用於根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度，確定上述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定上述網關設備的下行速率；如果上述上行速率大於上述下行速率，則確定上述下行速率為網關設備的接入帶寬。本實施例中，生成模塊，具體用於按照預設的報文構造速率生成測試報文。進一步地，生成模塊，還用於當確定模塊確定的上行速率小於或等於確定模塊確定的下行速率時，提高報文構造速率，並按照提高後的報文構造速率生成測試報文，再次由發送模塊、接收模塊和確定模塊執行將生成的測試報文發送給邊界路由器的步驟及其後續步驟，直至確定模塊確定的上述網關設備的上行速率大於確定模塊確定的上述網關設備的下行速率，並確定上述下行速率為上述網關設備的接入帶寬。具體地，生成模塊用於提高上述報文構造速率可以為:生成模塊，具體用於按照預定的倍數或者預定的步長提高上述報文構造速率。
其中，第一數值、第二數值和第三數值可以在具體實現時根據測試要求和/或系統性能等自行設定，優選地，在設定第一數值、第二數值和第三數值的大小時，需要使得上述第一數值與第三數值之差為第二數值的偶數倍，這樣，上述測試報文的TTL會在網關設備被減為第三數值而被丟棄，可以保證網關設備確定接入帶寬的大小的精確度。舉例來說，可以設定第一數值為254，第二數值為1，第三數值為0，這樣就可以使得上述測試報文的TTL在網關設備被減為第三數值而被丟棄。上述實施例中，生成模塊生成測試報文，發送模塊將上述測試報文發送給該網關設備直連的邊界路由器，接收模塊接收邊界路由器返回的測試報文，再由發送模塊將接收到的測試報文發送給邊界路由器，使測試報文在上述網關設備與上述邊界路由器之間被循環轉發。然後，確定模塊分別根據第一預定時間內發送給邊界路由器的測試報文的總長度和第二預定時間內從邊界路由器接收的測試報文的總長度確定上述網關設備的上行速率和下行速率，如果上行速率大於下行速率，則確定模塊可以確定下行速率為上述網關設備的接入帶寬。本實施例中，無須對邊界路由器的功能進行改動，只需對網關設備的功能稍加改進，即可完成寬帶接入帶寬的測量，並且由於測試過程只涉及網關設備和該網關設備直連的邊界路由器之間的流量轉發，基本排除了性能以及其他中間設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度。最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.一種帶寬測量方法，其特徵在於，包括: 網關設備生成測試報文，並將所述測試報文發送給所述網關設備直連的邊界路由器；所述測試報文的長度為預設的報文長度，所述測試報文的目的網際網路協議IP位址為所述網關設備的IP位址，所述測試報文的生存時間為第一數值； 所述網關設備接收所述邊界路由器發送的測試報文，所述邊界路由器發送的測試報文是所述邊界路由器接收到所述網關設備發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為所述網關設備的IP位址，將所述接收到的測試報文的生存時間減去第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後發送給所述網關設備的； 如果所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述網關設備生成的測試報文，則所述網關設備將所述邊界路由器發送的測試報文的生存時間減去所述第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後，將所述邊界路由器發送的測試報文發送給所述邊界路由器，使得 測試報文在所述網關設備與所述邊界路由器之間被循環轉發； 所述網關設備根據第一預定時間內發送給所述邊界路由器的測試報文的總長度，確定所述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從所述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定所述網關設備的下行速率；如果所述上行速率大於所述下行速率，則所述網關設備確定所述下行速率為所述網關設備的接入帶寬。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述網關設備生成的測試報文包括: 如果所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為所述網關設備的IP位址，則所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述網關設備自身生成的測試報文；或者， 如果所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為所述網關設備的IP位址，並且所述邊界路由器發送的測試報文的協議號為預留的協議號，則所述網關設備確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述網關設備生成的測試報文。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述網關設備生成測試報文包括: 所述網關設備按照預設的報文構造速率生成測試報文。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述網關設備根據第一預定時間內發送給所述邊界路由器的測試報文的總長度，確定所述網關設備的上行速率，並根據第二預定時間內從所述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定所述網關設備的下行速率之後，還包括: 如果所述上行速率小於或等於所述下行速率，則所述網關設備提高所述報文構造速率，按照提高後的報文構造速率生成測試報文，再次執行將生成的測試報文發送給所述邊界路由器的步驟及其後續步驟，直至所述網關設備確定的所述網關設備的上行速率大於所述網關設備的下行速率，並確定所述下行速率為所述網關設備的接入帶寬。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特徵在於，所述第一數值和所述第二數值為正整數，並且所述第一數值大於所述第二數值；所述第三數值為非負整數，並且所述第一數值大於所述第三數值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述第一數值與所述第三數值之差為所述第二數值的偶數倍。
7.一種帶寬測量裝置，其特徵在於，包括:生成模塊、發送模塊、接收模塊和確定模塊； 所述生成模塊，用於生成測試報文； 所述發送模塊，用於將所述生成模塊生成的測試報文發送給所述帶寬測量裝置直連的邊界路由器；所述測試報文的長度為預設的報文長度，所述測試報文的目的網際網路協議IP位址為所述帶寬測量裝置的IP位址，所述測試報文的生存時間為第一數值；以及在所述接收模塊接收所述邊界路由器發送的測試報文之後，當所述確定模塊確定所述接收模塊接收的測試報文為所述生成模塊生成的測試報文時，將所述接收模塊接收的測試報文的生存時間減去所述第二數值，並在所述確定模塊確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後，將所述接收模塊接收的測試報文發送給所述邊界路由器，使得測試報文在所述帶寬測量裝置與所述邊界路由器之間被循環轉發； 所述接收模塊，用於接收所述邊界路由器發送的測試報文，所述邊界路由器發送的測試報文是所述邊界路由器接收到所述發送模塊發送的測試報文，確定接收到的測試報文的目的IP位址為所述帶寬測量裝置的IP位址，將所述接收到的測試報文的生存時間減去第二數值，並確定減去所述第二數值後的生存時間大於第三數值之後發送給所述帶寬測量裝置的； 確定模塊，用於根據第一預定時間內發送給所述邊界路由器的測試報文的總長度，確定所述帶寬測量裝置的上行速率，並根據第二預定時間內從所述邊界路由器接收的測試報文的總長度，確定所述帶寬測量裝置的下行速率；如果所述上行速率大於所述下行速率，則確定所述下行速率為所述帶寬測量裝置的接入帶寬。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述確定模塊確定所述接收模塊接收的測試報文為所述生成模塊生成的測試報文包括: 所述確定模塊，具體用於當確定所述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為所述帶寬測量裝置的IP位址時，確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述生成模塊生成的測試報文；或者，當確定所述邊界路由器發送的測試報文的源IP位址為所述網關設備的IP位址，並且所述邊界路由器發送的測試報文的協議號為預留的協議號時，確定所述邊界路由器發送的測試報文為所述生成模塊生成的測試報文。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於， 所述生成模塊，具體用於按照預設的報文構造速率生成測試報文。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於， 所述生成模塊，還用於當所述確定模塊確定的上行速率小於或等於所述確定模塊確定的下行速率時，提高所述報文構造速率，並按照提高後的報文構造速率生成測試報文，再次由所述發送模塊、所述接收模塊和所述確定模塊執行將生成的測試報文發送給所述邊界路由器的步驟及其後續步驟，直至所述確定模塊確定的所述帶寬測量裝置的上行速率大於所述確定模塊確定的所述帶寬測量裝置的下行速率，並確定所述下行速率為所述帶寬測量裝置的接入帶寬。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述生成模塊用於提高所述報文構造速率包括: 所述生成模塊，具體用於按照預定的倍數或者預定的步長提高所述報文構造速率。
12.一種網關設備， 其特徵在於，包括如權利要求7-11任意一項所述的帶寬測量裝置。
全文摘要
本發明提供一種帶寬測量方法、裝置和網關設備，該帶寬測量方法包括網關設備生成測試報文，並將測試報文發送給該網關設備直連的邊界路由器；接收邊界路由器發送的測試報文；如果網關設備確定上述邊界路由器發送的測試報文為該網關設備生成的測試報文，則將上述邊界路由器發送的測試報文發送給邊界路由器，使得測試報文在網關設備與邊界路由器之間被循環轉發；如果上行速率大於下行速率，則網關設備確定下行速率為該網關設備的接入帶寬。本發明中，只需對網關設備的功能稍加改進，即可完成寬帶接入帶寬的測量，並且測試過程只涉及網關設備和邊界路由器之間的流量轉發，基本排除了其他中間設備的帶寬瓶頸對測試精度的影響，提高了測試精度。
文檔編號H04L29/12GK103095531SQ201310031918
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者鍾志強 申請人:北京星網銳捷網絡技術有限公司