一種實現通信終端間網絡故障的定位方法
2023-07-09 19:35:26 2
專利名稱：一種實現通信終端間網絡故障的定位方法
技術領域：
本發明涉及通訊領域，具體涉及IP網絡故障定位技術。
背景技術：
IP網絡是當今通信的基礎網絡，隨著通信網絡的發展，IP上承載的內容豐富多樣，語音、 視頻等傳輸媒介也逐步由傳統的電路交換向分組交換網絡交換遷移。但在IP網絡上傳輸語音、 視頻等業務數據時，對網絡的質量要求比普通的internet訪問更嚴格。網絡傳輸路徑上的時延、 抖動、丟包率等網絡質量參數對語音、視頻等業務的影響很大。IP網絡上的數據是分段傳輸 的，如果傳輸路徑上某段的傳輸質量比較差，將影響所有經過此段的業務數據。在實際應用 中，經常出現兩個通信終端間通信質量較差，導致語音、視頻等不清晰，掉話等問題。因此 需要一些方法可以定位傳輸路徑上哪些段的網絡質量較差，從而能夠進一步解決前述出現的 問題。
現有技術中， 一些方法需要大量額外的數據配置或者設備投入，例如建立網絡拓樸數據 庫，依靠設備上報故障。這需要做大量的信息收集準備工作，而且依賴於設備的主動上報和 一套複雜的網絡管理系統。還有一些方法需要比較多的額外設備的投入。比如在傳輸路徑上 設置信息透傳點，這種方法需要增加較多的設備投入，並且只能確定透傳點設備所在路徑的 故障，使用時不夠靈活。
發明內容
為了克服現有技術中存在的問題，本發明提出了一種實現通信終端間網絡故障的定位方 法。本發明在以IP網絡為基礎傳輸數據的業務中，定位某兩個通信終端間IP傳輸路徑上故 障位置，清楚的展示通信路徑上的每個設備和測量終端間的網絡質量，並按給定的故障指標 參數指示路徑上故障所在的鏈路段位置。
為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下
一種實現通信終端間網絡故障的定位方法，至少存在兩個通信終端，每兩個通信終端間 的通信路徑上有O或多個路由設備，取一通信終端作為測量終端，記錄定位測量需要模擬的
報文特徵，報文的目標IP，最大跳數，故障指標參數，包括如下步驟 步驟l、測量終端構造報文；
步驟2、測量終端每隔一定時間發送一次報文，直到本跳發送完畢；
步驟3、逐跳發送報文，直到測量終端接收到路由器以及對端向測量終端發送的報文或 者達到最大跳數，停止發送報文；
步驟4、根據計算得到的網絡質量參數和事先輸入的故障指標參數，判斷網絡故障的位置。
所述構造的報文，其報文特徵模擬實際通信中的報文，報文的目標IP為待檢測的通信終 端IP，報文的生存時間值設置為當前跳數；
所述報文，根據跳數和接收到的報文的源進行分組。 所述網絡質量參數，包括時延、丟包率和抖動。
所述時延，可根據測量終端的發送報文時間和接收報文時間的差獲得。 所述丟包率，是根據分組後每組報文的發送數量和接收數量計算得到。 所述抖動，是根據每組各按發送順序排列的各報文的時延差獲得。
採用本發明，與現有技術相比，不需要大量的信息準備，也不需要大量的透傳點，當兩 個通信終端出現故障時，可通過一個測量終端來測量和對端通信終端間的鏈路，定位故障位 置。從而使用戶可以方便、快速的定位IP網絡中通信路徑上發生通信故障的位置，而且投入 的設備數量小，預先收集的數據少。
圖l是故障定位網絡結構示意圖； 圖2是故障定位步驟示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖1和圖2對技術方案的實施進一步的詳細說明-
在本發明所述的IP網絡通信環境中，至少存在兩個通信終端，兩個通信終端間的通信路 徑上有O或多個路由功能設備。其中一個通信終端實現了本發明的功能，為區別於其他普通 的通信終端，稱之為測量終端。當IP網絡上兩個通信終端間通信質量變差，本發明可以定位 傳輸路徑上引起此問題的傳輸段。
定位網絡故障位置主要包含如下步驟
101、構造報文
102、 每跳發送多個測量報文，
103、 逐跳發送，直到有結果返回或達到最大跳數。
104、 根據結果計算網絡質量參數，即時延，抖動，丟包率。
105、 根據網絡質量參數和用戶輸入的參數閥值，判斷故障位置。即使用者認為當網絡質 量參數比指定的參數的值惡劣時，可判定網絡故障。
一個測量終端定位故障的過程如下
201、 測量終端記錄定位測量需要模擬的報文特徵，目標IP，最大跳數MaxHop，故障指 標等參數，最大跳數不小於測量終端到被測目標的路徑上的跳數，設置當前跳數CurrentHop 為1。
202、 本測量終端構造IP報文，報文特徵模擬實際通信中的報文，報文的目標IP設置為 待檢測的通信終端IP。 IP報文的TTL值設置為CurrentHop。當路由器收到此報文，將TTL 減一，如果TTL (生存時間)為0，此路由器會丟棄此報文，並回送一個ttl exceed的報文給 測量終端，不為0，則向下一跳轉發。
203、 本測量終端每隔一定時間發送一次報文，時長可自定，為TimeSend,發送時記錄本 報文發送時間。如此發送多次，次數為CountPerH叩。
204、 本跳發送完畢後，遞增CurrentHop,重複步驟202，如此路徑上的路由器都會向測 量終端B發送報文。
205、 如果CurrentHop到達MaxHop，則在本跳報文發送CountPerHop次後，停止發送報文。
206、 收到路由器或對端返回的數據後，記錄接收時間。
207、 根據收到的IP報文中的內容，判斷是否為對端機器返回的數據。如果是，則在本 跳報文發送CountPerHop次後，停止發送報文。
208、 根據發送時間、接收時間的差可獲得每個IP報文的雙向時延。
209、 按跳數和接收到的報文的源IP把報文分組。
210、 根據每組報文的發送數量和接收數量，計算各組的丟包率。
211、 根據每組各按發送順序排列的各報文的時延差計算抖動。
212、 根據計算獲得的網絡質量參數結果和輸入的參數闊值，獲得不符合條件的報文組， 即按使用者標準被判定為故障的報文組。
213、 根據報文組的跳數和IP，獲得故障的鏈路段位置。 下面結合具體的實施例，對本發明所述的方法，進一步詳細描述。 通信終端A、 B為實現了故障定位功能的通信設備。 A、 B之間網絡通信發現故障，需要定位。
舉一個典型的例子，假設故障為鏈路D斷裂。並且鏈路C傳輸質量很差。
301、 通信終端A記錄模擬報文長度，目標IP，最大跳數、故障指標等信息。
302、 通信終端A構造測量報文，報文長度模擬實際通信中的報文長度，報文TTL設置 為1。
303、 A記錄發送時間，發送報文。
304、 TimeSend後，A再次記錄發送時間，發送TTL為1的報文，如此共發送TTL為1 的報文CountPerHop次。
305、 A每隔TimeSend發送一個TTL為2的報文，共發送CountPerHop次。
306、 A把TTL遞增，重複步驟304，直至到達指定的最大跳數。
307、 A收到路由器A、 B、 C的報文，記錄接收時間。
308、 A根據各報文的接收時間和發送時間，逐個報文計算延時，並統計發送、接收個數， 計算丟包率。
309、 A根據報文的時延和跳數，以及響應報文的IP，計算各跳各路徑的抖動。
310、 使用故障指標衡量路徑上測量終端到各跳的網絡質量，提示用戶路由器B和路由 器C之間鏈路質量指標低於正常指標，同時提示路由器C和通信終端B之間的鏈路發生故障。
權利要求
1、一種實現通信終端間網絡故障的定位方法，至少存在兩個通信終端，每兩個通信終端間的通信路徑上有0或多個路由設備，取一通信終端作為測量終端，記錄定位測量需要模擬的報文特徵，報文的目標IP，最大跳數，故障指標參數，其特徵在於，包括如下步驟步驟1、測量終端構造報文；步驟2、測量終端每隔一定時間發送一次報文，直到本跳發送完畢；步驟3、逐跳發送報文，直到測量終端接收到路由器以及對端向測量終端發送的報文或者達到最大跳數，停止發送報文；步驟4、根據計算得到的網絡質量參數和事先輸入的故障指標參數，判斷網絡故障的位置。
2、 如權利要求l所述的實現通信終端間網絡故障的定位方法，其特徵在於， 所述構造的報文，其報文特徵模擬實際通信中的報文，報文的目標IP為待檢測的通信終端IP，報文的生存時間值設置為當前跳數；所述報文，根據跳數和接收到的報文的源進行分組。
3、 如權利要求l所述的實現通信終端間網絡故障的定位方法，其特徵在於， 所述網絡質量參數，包括時延、丟包率和抖動。
4、 如權利要求3所述的實現通信終端間網絡故障的定位方法，其特徵在於， 所述時延，可根據測量終端的發送報文時間和接收報文時間的差獲得。
5、 如權利要求2或3所述的實現通信終端間網絡故障的定位方法，其特徵在於 所述丟包率，是根據分組後每組報文的發送數量和接收數量計算得到。
6、 如權利要求2或3或4所述的實現通信終端間網絡故障的定位方法，其特徵在於 所述抖動，是根據每組各按發送順序排列的各報文的時延差獲得。
全文摘要
本發明公開了一種實現通信終端間網絡故障的定位方法，主要包括如下步驟構造報文；每跳發送多個測量報文，逐跳發送，直到有結果返回或達到最大跳數；根據結果計算網絡質量參數，即時延，抖動，丟包率；根據網絡質量參數和用戶輸入的參數閥值，判斷故障位置。即使用者認為當網絡質量參數比指定的參數的值惡劣時，可判定網絡故障。採用本發明，與現有技術相比，不需要大量的信息準備，也不需要大量的透傳點，當兩個通信終端出現故障時，可通過一個測量終端來測量和對端通信終端間的鏈路，定位故障位置，從而使用戶可以方便、快速的定位IP網絡中通信路徑上發生通信故障的位置，而且投入的設備數量小，預先收集的數據少。
文檔編號H04L12/26GK101166122SQ20061014059
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月18日 優先權日2006年10月18日
發明者濤 關, 向小東, 汪紹飛 申請人:中興通訊股份有限公司