延時的測量方法、裝置及系統的製作方法
2023-05-29 08:30:51
專利名稱：延時的測量方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域中網絡傳輸技術，具體地，涉及一種延時的測量方法、裝置及系統。
背景技術：
數據包延時是反映網絡運行質量的一個重要指標，現有技術中，對該指標的測量方案主要有Ping方案。該ping方案，如圖1所示，是從路由器設備上，直接執行ping命令， Ping命令中指定需要測量延時的目的IP位址，從反饋回的信息中，可直接看到每個數據包的延時。Ping操作會在上述發起路由器設備處根據協議產生ICMP數據包，並根據數據包的 ECHO時間計算時延。例如=PING 10. 126. 16. 210:56 data bytes, press CTRL_C to breakReply from 10. 126. 16. 210:bytes = 56 Sequence = 1 ttl = 252 time = 2msReply from 10. 126. 16. 210:bytes = 56 Sequence = 2ttl = 252 time = 2msReply from 10. 126. 16. 210:bytes = 56 Sequence = 3 ttl = 252 time = 3msReply from 10. 126. 16. 210:bytes = 56 Sequence = 4 ttl = 252 time = 2msReply from 10. 126. 16. 210:bytes = 56 Sequence = 5 ttl = 252 time = 2ms在通過上述ping方案測量延時時，現有技術至少存在如下缺點現有技術往往是通過客戶投訴在已經知道網絡側有延時後，才採用Ping方案，因此雖然該方案可統計出數據包在網絡中的時延，但是都只能作為後續調查手段，及時性、預警性均不能滿足運營級網絡的要求；並且在出現延時後，很難準確定位到底是到那個IP位址出現了延時，必須通過人工查找分析解決，因此準確性差，效率低；再加之，現有技術方案需要產生新的數據包 (如ICMP數據包)投放到網絡中傳輸進而測量延時，因此容易對網絡帶來安全隱患。
發明內容
本發明的第一目的是提出一種延時的測量方法，以實現在可保證網絡安全的同時，提高延時的測量效率。本發明的第二目的是提出一種延時的測量裝置，以實現在可保證網絡安全的同時，提高延時的測量效率。本發明的第三目的是提出一種延時的測量系統，以實現在可保證網絡安全的同時，提高延時的測量效率。為實現上述第一目的，根據本發明的一個方面，提供了一種延時的測量方法，包括分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。優選地，該方法還可包括
將計算出的延時結果發送到網管中心進行處理；其中，所述處理包括當計算出的延時結果超過預設的延時參數時，發出報警。為實現上述第二目的，根據本發明的另一個方面，提供了一種延時的測量裝置，包括採集模塊，用於分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數；記錄模塊，用於分別對採集模塊採集的第一關鍵參數和第二關鍵參數對應記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；查找模塊，用於根據採集模塊採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；計算模塊，用於根據查找模塊查找到的成對的數據包分別對應的記錄模塊記錄的發送時間和接收時間計算延時。優選地，上述裝置還可包括發送模塊，用於將計算出的延時結果發送到網管中心進行處理；其中，所述處理包括當計算出的延時結果超過預設的延時參數時，發出報警。為實現上述第三目的，根據本發明的另一個方面，提供了一種延時的測量系統，包括延時的測量裝置；該延時的測量裝置用於分別採集至少一個發送數據包第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別對應記錄發送時間和接收時間，根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包，並根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。本發明各實施例的延時的測量方法、裝置和系統，通過對採集的接收數據包和發送數據包對應記錄發送時間和接收時間，並在查找到成對的數據包後根據其對應記錄的發送時間和接收時間計算延時，進而解決了現有技術中，只有當延時通過客訴反映出來後再才去調查，及時性、準確性差，並且必須引入測量延時用的數據包才能測量延時的技術問題，進而取得了，可快速準確的測量延時，無需進入測量延時用的數據包，保證網絡安全，提高測量延時效率的技術效果。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中圖1為根據現有技術中的ping方案的示意圖；圖2為根據本發明延時的測量方法實施例一的流程示意圖；圖3為根據本發明延時的測量方法實施例二的場景示意圖；圖4為根據本發明延時的測量方法實施例二的流程示意圖；圖5為根據本發明延時的測量方法實施例二的採集關鍵參數的示意圖；圖6為根據本發明延時的測量方法實施例二的TCP/IP協議格式的示意圖；圖7為根據本發明延時的測量裝置實施例的結構示意圖；圖8為根據本發明延時的測量裝置實施例的另一結構示意圖；圖9為根據本發明延時的測量系統實施例的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。方法實施例實施例一根據本發明實施例，提供了一種延時的測量方法，如圖2所示，包括S101，分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別對應記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；其中，發送數據包為從本端發送出去到遠端的數據包；接收數據包為本端接收到的來自遠端的數據包。本端，遠端在本實施例中可代表本地路由器和異地路由器。其中，第一關鍵參數主要包括發送數據包的源/目的IP位址，發送數據包的源/ 目的埠號，以及發送數據包的序列號；第二關鍵參數主要包括接收數據包的源/目的IP位址，接收數據包的源/目的埠號，以及接收數據包的序列號。S103，根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；其中，上述成對的數據包指一對數據包，由本端1發送到遠端1的一個發送數據包和遠端1發送到本端1的一個接收數據包組成，其中，發送數據包的接收地址剛好是接收數據包的發送地址，且接收數據包的發送地址，也剛好是發送數據包的接收地址。即發送數據包的源和目的IP位址正好是接收數據包的目的和源IP位址，該發送數據包的源和目的埠號正好是該接收數據包的目的和源埠號，更優選的，該發送數據包的序列號與該接收數據包的序列號相鄰。S105，根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。查找到的成對的數據包即是本端1發送到遠端1的發送數據包後，遠端1返回的接收數據包，因此，這樣的數據包是本端1與遠端1進行某種業務，例如打電話時，相互交互的數據包，故而通過成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間可以計算出在打電話時，數據包從本端1到遠端1，再回到本端1所產生的延時。本實施例提供的方法，直接通過監控發送數據包和接收數據包，從而通過計算發送時間和接收時間求得延時的技術方案，解決了現有技術中，必須通過引入額外的數據包測量延時的技術問題，進而取得了在數據包發送過程中便可發現延時，快速準確，效率高， 並且不會給網絡帶來安全的隱患的技術效果。實施例二本實施例以如圖3所示的場景為例，提供一種延時的測量方法，參照圖3，本端、遠端為PE路由器，負責將各業務系統的數據包接入IP承載網，本發明實施例主要檢測本端和遠端之間執行某業務系統時，時延情況。其中，IP承載網為多個大型路由器設備組成的IP 網絡，包括眾多路由器、傳輸設備；延時測量伺服器為本發明實施例中提供的用於延時測量的關鍵設備，該延時測量伺服器與本端PE路由器通過網線或光纖直連，並可直接讀取本端 PE路由器中數據包的關鍵參數，同時，該延時測量伺服器與網管中心進行對接，一般直接將延時結果發送到網絡中心，該網絡中心可以根據延時結果呈現網絡告警，及時發現網絡問題，通過簡訊、電話、派發工單等方式第一時間處理故障。
如圖4所示，該方法包括無論是業務系統2還是業務系統3與業務系統2執行某項業務時，業務系統1的發送數據包和來自業務系統2 (或業務系統幻的接收數據包均將經過本端。S201，在發送數據包和接收數據包經過本端時，延時測量伺服器分別對流經本端的每個發送數據包採集其第一關鍵參數，並在採集每個發送數據包時執行時間戳操作，即記錄發送數據包的發送時間；對每個接收數據包採集其第二關鍵參數，並在採集每個即數據包時執行時間戳操作，即記錄發送數據包的接收時間。如圖5所示，為採集到的關鍵參數。其中，在本實施例中，第一關鍵參數為發送數據包的源和目的IP位址，源和目的埠號，以及序列號；第二關鍵參數為接收數據包的源和目的IP位址，源和目的埠號， 以及序列號。如圖6所示為當數據包支持TCP/IP協議時，數據包中包括的關鍵參數的格式。若是支持其它協議，如UDP^ser Datagram Protocol，用戶數據包協議)的數據包，在其數據包格式中也存在相應的關鍵參數，具體格式在此不一一列舉。S203，延時測量伺服器以每個數據包為行，以採集到關鍵參數和對應記錄的時間戳為列，以某一時間段(例如1小時)為一個單位，生成一個資料庫文件，並分析生成的資料庫文件，根據資料庫文件上採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；具體地，查找成對的數據包過程如下延時測量伺服器查找第一關鍵參數中的IP位址、埠號、序列號分別與所述第二關鍵參數中的IP位址、埠號、序列號相對應的接收數據包和發送數據包，並將查找到的接收數據包和發送數據包作為成對的數據包，可通過顯示成對數據包的列表形式列舉出查找到的成對的數據包，參照下表1所示，為查找到的結果事例。表一
權利要求
1.一種延時的測量方法，其特徵在於，包括分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述關鍵參數包括源/目的IP位址，源 /目的埠號；所述根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包包括查找所述第一關鍵參數中的源IP位址、源埠號分別與所述第二關鍵參數中的目的 IP位址、目的埠號相同，且所述第一關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號分別與所述第二關鍵參數中的源IP位址、源埠號相同的發送數據包和接收數據包，並將查找到的發送數據包和接收數據包作為成對的數據包。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述關鍵參數包括源/目的IP位址，源 /目的埠號，序列號；所述根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包包括查找所述第一關鍵參數中的序列號與所述第二關鍵參數中的序列號相鄰，且所述第一關鍵參數中的源IP位址、源埠號分別與所述第二關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號相同，且所述第一關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號分別與所述第二關鍵參數中的源 IP位址、源埠號相同的發送數據包和接收數據包，並將查找到的發送數據包和接收數據包作為成對的數據包。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包後，該方法還包括當在預設的查找時間內，未查找到所述成對的數據包，則刪除所述採集到第一關鍵參數和第二關鍵參數。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的方法，其特徵在於，在根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時之後，該方法還包括將計算出的延時結果發送到網管中心進行處理；其中，所述處理包括當計算出的延時結果超過預設的延時參數時，發出報警。
6.一種延時的測量裝置，其特徵在於，包括採集模塊，用於分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數；記錄模塊，用於分別對採集模塊採集的第一關鍵參數和第二關鍵參數對應記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；查找模塊，用於根據採集模塊採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；計算模塊，用於根據查找模塊查找到的成對的數據包分別對應的記錄模塊記錄的發送時間和接收時間計算延時。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述查找模塊包括第一確定單元，用於查找所述第一關鍵參數中的源IP位址、源埠號分別與所述第二關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號相同，且所述第一關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號分別與所述第二關鍵參數中的源IP位址、源埠號相同的發送數據包和接收數據包，並將查找到的發送數據包和接收數據包作為成對的數據包。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述查找模塊包括第二確定單元，用於查找第一關鍵參數中的序列號與所述第二關鍵參數中的序列號相鄰，且所述第一關鍵參數中的源IP位址、源埠號分別與所述第二關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號相同，且所述第一關鍵參數中的目的IP位址、目的埠號分別與所述第二關鍵參數中的源IP位址、源埠號相同的發送數據包和接收數據包，並將查找到的發送數據包和接收數據包作為成對的數據包。
9.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括刪除模塊，用於當在預設的查找時間內，未查找到所述成對的數據包時，刪除所述採集到第一關鍵參數和第二的關鍵參數。
10.根據權利要求6至9中任意一項所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括發送模塊，用於將計算出的延時結果發送到網管中心進行處理；其中，所述處理包括當計算出的延時結果超過預設的延時參數時，發出報警。
11.一種延時的測量系統，其特徵在於，包括如上述權利要求6至10中任意一項所述的延時的測量裝置；所述延時的測量裝置，用於分別採集至少一個發送數據包第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別對應記錄發送時間和接收時間，根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包，並根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。
12.根據權利要求11所述的系統，其特徵在於，該系統還包括路由器，用於發送和接收數據包，並將發送和接收的數據包發送到網絡中；網管中心，用於監控網絡的狀況，在延時嚴重時，發出告警。
全文摘要
本發明公開了一種延時的測量方法、裝置及系統，涉及通信技術領域，解決了現有技術中測量延時的方案效率差，安全性低的技術問題。其中，該方法包括分別採集至少一個發送數據包的第一關鍵參數和至少一個接收數據包的第二關鍵參數，並分別記錄發送數據包的發送時間和接收數據包的接收時間；根據採集的第一關鍵參數和採集的第二關鍵參數查找成對的數據包；根據查找到的成對的數據包分別對應的發送時間和接收時間計算延時。本發明實施例的方法主要用於測量系統業務的延時。
文檔編號H04L12/56GK102571479SQ20101062423
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者尚進, 尹金輝, 張彩鳳, 杜新顏, 楊光遠, 牛亞恆, 董旭言 申請人:中國移動通信集團河北有限公司