專利名稱：通過主動式測量和被動式測量共同采集ip網(wǎng)絡(luò)性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及IP網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)承載了越來越多的重要應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜。對IP網(wǎng)絡(luò)性能的測量是對整個網(wǎng)絡(luò)行為特征進行深入了解、分析發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置、加強網(wǎng)絡(luò)管理、提升網(wǎng)絡(luò)性能的重要手段。
目前對IP網(wǎng)絡(luò)性能測量的方式主要有兩種主動測量和被動測量。
主動測量是通過網(wǎng)絡(luò)性能測試工具完成的測試，主動測量的結(jié)果一般包括吞吐量、響應(yīng)時間、抖動、IP包傳輸時延、IP包丟失率等。其測量步驟如下1、設(shè)置測試參數(shù)，如被測端點、參考端點、發(fā)送速率、測試包大小、測試使用協(xié)議類型等；2、啟動測試，由網(wǎng)絡(luò)性能測試工具按照步驟1中設(shè)置的測試參數(shù)，向網(wǎng)絡(luò)中注入數(shù)據(jù)包測試網(wǎng)絡(luò)性能。由于主動測量是在網(wǎng)絡(luò)中注入測試包來測試網(wǎng)絡(luò)特性，測試時，需要在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一個參考節(jié)點，由網(wǎng)絡(luò)性能測試工具測試網(wǎng)絡(luò)一個節(jié)點到參考端點之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能，因此其優(yōu)點是對測量過程的可控性比較高，靈活、機動，易于進行端到端的IP網(wǎng)絡(luò)性能測量；但其缺點也非常明顯注入的測量流量會改變網(wǎng)絡(luò)本身的運行情況，使得測量的結(jié)果與實際情況存在偏差，而且測量流量還會增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。
被動測量目前被絕大部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所支持，如路由器、交換機以及Window NT、Unix、Linux等操作系統(tǒng)。通過SNMP，即可取得這些設(shè)備的測量結(jié)果。被動測量的結(jié)果一般包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量等。其測量方法是通過網(wǎng)絡(luò)中選定的節(jié)點設(shè)備，按指定的時間間隔，收集流經(jīng)該節(jié)點設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流，進行分析、提取業(yè)務(wù)特征，獲得IP網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)。被動測量的優(yōu)點在于它只是對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備進行觀測，所以理論上它不產(chǎn)生多余流量，不會增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；其缺點在于被動測量只能統(tǒng)計某一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的流量情況。很難對網(wǎng)絡(luò)端到端的性能進行測量，同時也無法測量網(wǎng)絡(luò)的最大負(fù)載情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決背景技術(shù)中的主動測量和被動測量存在的上述技術(shù)問題，而提供一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法。其可以減輕由于主動測量在測試時增加的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，同時也可以彌補被動測量的不足，能夠測量網(wǎng)絡(luò)端到端的性能，并可以測量網(wǎng)絡(luò)的最大負(fù)載情況。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明為一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特殊之處在于該方法依次包括以下步驟1)按照預(yù)先設(shè)定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP網(wǎng)絡(luò)性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果，并計算吞吐量；3)根據(jù)步驟2)中得到的吞吐量，設(shè)置主動測量的測試參數(shù)；4)啟動主動測量，對步驟3)中設(shè)定的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息；6)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果；7)儲存所有的測量結(jié)果。
上述步驟3)中的測試參數(shù)包括參考節(jié)點、用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型。
上述步驟3中調(diào)節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調(diào)節(jié)系數(shù)。
上述步驟5)中主動測量收集到的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息包括吞吐量、響應(yīng)時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率。
上述步驟6)中被動測量收集到的測量結(jié)果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量。
本發(fā)明的測量方法由于調(diào)節(jié)了主動測量的發(fā)送速率，使主動測量向網(wǎng)絡(luò)中注入的數(shù)據(jù)流量不會超過可用帶寬，不會占用網(wǎng)絡(luò)中已使用的帶寬，從而減少了主動測量對網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)；同時由于在被動測量過程中增加了主動測量，網(wǎng)絡(luò)中有了端到端的數(shù)據(jù)流量，被動測量就可以測量到端到端的數(shù)據(jù)流量，并且，由于測試時產(chǎn)生的流量接近測試前的可用帶寬，而可用帶寬加上實際吞吐量等于瓶頸帶寬，所以被動測量可以測得網(wǎng)絡(luò)能夠承受的最大流量，即最大負(fù)載。
四

圖1為本發(fā)明的方法拓?fù)鋱D。
五具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的方法具體流程如下1)按照預(yù)先設(shè)定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP網(wǎng)絡(luò)性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果，并計算吞吐量；3)根據(jù)步驟2)得到的吞吐量，設(shè)置主動測量的測試參數(shù)，該測試參數(shù)包括參考節(jié)點、用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型等，其主要是通過調(diào)節(jié)發(fā)送速率來降低主動測量時對網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，調(diào)節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中，U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調(diào)節(jié)系數(shù)；4)啟動主動測量，對步驟3)中設(shè)定的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息，該IP網(wǎng)絡(luò)性能信息包括吞吐量、響應(yīng)時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率等；6)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果，該測量結(jié)果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量；7)存儲所有的測量結(jié)果。名詞解釋1、IP包丟失率是指在兩個參考點間傳輸時丟失的IP包數(shù)與已發(fā)送的IP包總數(shù)的比值。
2、IP包誤差率IP包誤差率是指在兩個參考點間傳輸時錯誤IP包數(shù)與已發(fā)送的IP包總數(shù)的比值。
3、IP包傳輸時延IP包傳輸時延定義為穿過一個或多個網(wǎng)絡(luò)段，傳送IP包所經(jīng)歷的時間(不考慮傳送成功與否)。
4、SNMP，Simple Network Management Protocol簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它是一個標(biāo)準(zhǔn)的用于管理IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的協(xié)議。
5、吞吐量是指單位時間內(nèi)成功通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)包數(shù)量。
6、響應(yīng)時間指從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)出一個請求到接收到一個響應(yīng)所需的時間。
7、抖動在一段較短的測量時間間隔內(nèi)，最大IP包傳輸時延與最小IP包傳輸時延的差值。
8、瓶頸帶寬是指當(dāng)一條路徑(通路)中沒有其它背景流量時，網(wǎng)絡(luò)能夠提供的最大的吞吐量。
9、可用帶寬是指在網(wǎng)絡(luò)路徑(通路)存在背景流量的情況下，能夠提供給某個業(yè)務(wù)的最大吞吐量。
權(quán)利要求
1.一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特征在于該方法依次包括以下步驟1)按照預(yù)先設(shè)定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP網(wǎng)絡(luò)性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果，并計算吞吐量；3)根據(jù)步驟2)得到的吞吐量，設(shè)置主動測量的測試參數(shù)；4)啟動主動測量，對步驟3)中設(shè)定的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息；6)收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果；7)儲存所有的測量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特征在于所述步驟3)中的測試參數(shù)包括參考節(jié)點、用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特征在于所述步驟3中調(diào)節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調(diào)節(jié)系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特征在于所述步驟5)中收集到的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息包括吞吐量、響應(yīng)時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法，其特征在于所述步驟6)中收集到的測量結(jié)果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網(wǎng)絡(luò)性能的方法。該方法的步驟如下1.按照預(yù)先設(shè)定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP網(wǎng)絡(luò)性能；2.收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果，并計算吞吐量；3.根據(jù)吞吐量，設(shè)置主動測量的測試參數(shù)；4.啟動主動測量和被動測量；5.收集通過主動測量得到的端到端網(wǎng)絡(luò)鏈路的IP網(wǎng)絡(luò)性能信息；6.收集通過被動測量得到的用戶網(wǎng)絡(luò)出口節(jié)點的測量結(jié)果；7.儲存所有的測量結(jié)果。本發(fā)明解決了背景技術(shù)中的主動測量在測試時增加的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)技術(shù)問題，同時也可彌補被動測量的不足，能夠測量網(wǎng)絡(luò)端到端的性能以及網(wǎng)絡(luò)的最大負(fù)載情況。
文檔編號H04L12/56GK1881909SQ20061004280
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者關(guān)?？? 曹軍, 王佳瑋, 李軼軍 申請人:西安西電捷通無線網(wǎng)絡(luò)通信有限公司