數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文端到端傳輸時(shí)延隨帶測量方法
【專利摘要】利用在被測報(bào)文中隨帶該報(bào)文在當(dāng)前所有途徑設(shè)備內(nèi)的駐留累計(jì)時(shí)延信息、所有途徑鏈路累計(jì)傳輸時(shí)延信息(或當(dāng)前累計(jì)總時(shí)延，即駐留時(shí)延和鏈路時(shí)延之和)和該報(bào)文進(jìn)入當(dāng)前設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息，并采用當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的本地統(tǒng)一時(shí)鐘測量該報(bào)文的進(jìn)入和離開時(shí)刻時(shí)間，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測量單個(gè)報(bào)文在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)延和端到端傳輸時(shí)延的方法。本發(fā)明可以適用于任何鏈路傳輸固定的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，包括OSI所有七層的任何數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，既可以是有獨(dú)立的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路組成的網(wǎng)絡(luò)，也可以是設(shè)備中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議功能的模塊間通過電路板相連形成的網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明為全分布式的時(shí)間同步和全分布控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種新途徑。
【專利說明】數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文端到端傳輸時(shí)延隨帶測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于數(shù)據(jù)通信【技術(shù)領(lǐng)域】和工業(yè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信或者工業(yè)控制都有不同地點(diǎn)的設(shè)備(或功能模塊)間時(shí)間、時(shí)鐘同步要求或者不同設(shè)備(或模塊)間信息傳輸時(shí)延的要求。這些設(shè)備或者(功能模塊)會(huì)使用適合的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間或時(shí)鐘同步、實(shí)時(shí)測量技術(shù)主要使用物理層的時(shí)鐘傳遞如同步以太網(wǎng)或SDH，或者使用集中式的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間授時(shí)方法例如NTP或PTP方式。前者需要從物理信號(hào)中恢復(fù)時(shí)鐘，成本高；后者依賴主從的集中模式影響系統(tǒng)分布性和可靠性，并且不適合測量單個(gè)報(bào)文經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(或功能模塊)在被測報(bào)文的內(nèi)部實(shí)時(shí)記錄、攜帶相關(guān)時(shí)間信息的機(jī)制和采用設(shè)備內(nèi)統(tǒng)一時(shí)鐘(但不同設(shè)備的時(shí)鐘是相互獨(dú)立的)進(jìn)行相關(guān)時(shí)間測量的辦法，可以實(shí)現(xiàn)全分布式的時(shí)間同步或被測報(bào)文經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(data network),或稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(computer network),由實(shí)現(xiàn)OSI七層模型所述的各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)單元NE (network element)和連接NE間的鏈路(line)構(gòu)成；NE根據(jù)是否終結(jié)該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議可以分為DTE (數(shù)據(jù)通信發(fā)起或終結(jié)單元)和DCE(數(shù)據(jù)通信單元，例如數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換/路由設(shè)備，但不限于這些設(shè)備)；NE根據(jù)其數(shù)據(jù)通信協(xié)議所在的OSI七層分層模型的位置，又可以分成物理層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等；NE可以是獨(dú)立的設(shè)備，也可以是通過電路板互聯(lián)的模塊，這里統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)報(bào)文(即各種OSI數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的最小信息傳輸結(jié)構(gòu)，這里統(tǒng)稱報(bào)文)傳輸信息。報(bào)文由相關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議字段和用戶信息字段構(gòu)成，并在途徑的每個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)接受相關(guān)通信協(xié)議的處理。為區(qū)別本發(fā)明產(chǎn)生的時(shí)間測量處理，我們稱前者為常規(guī)處理。
[0004]本發(fā)明要求組成網(wǎng)絡(luò)的鏈路對稱并且傳輸時(shí)延固定，此時(shí)報(bào)文經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總傳輸時(shí)由下述公式表不:
[0005]報(bào)文端到端的時(shí)延=累計(jì)報(bào)文途徑數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(或模塊)駐留時(shí)延+累計(jì)途徑鏈路時(shí)延。
[0006]其中鏈路延時(shí)在傳輸路徑不發(fā)生變化時(shí)對于被測報(bào)文不同時(shí)刻的傳輸應(yīng)該是一樣的，而報(bào)文在設(shè)備(或模塊)內(nèi)的駐留時(shí)間對于不同時(shí)刻的傳輸是變化的。所有時(shí)間測量都以接收或發(fā)送被測報(bào)文的第一個(gè)bit為準(zhǔn)。
[0007]鏈路傳輸時(shí)延可以通過專用儀表一次性測量得到或者通過專門的報(bào)文攜帶時(shí)間信息的方法測量得到。使用后一種方法，通過鏈路相連的兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，一方可以向另一方發(fā)送專門的測量鏈路時(shí)延的報(bào)文，對方接收到后將該報(bào)文原路返回，并把利用本地時(shí)鐘測到的報(bào)文離開和進(jìn)入時(shí)間差T放入報(bào)文中，本方接收到返回的報(bào)文時(shí)，利用本方本地時(shí)鐘測得報(bào)文離開和進(jìn)入到的時(shí)間差為t并從返回報(bào)文中取出時(shí)間信息T，則(t-T)的一半即為鏈路傳輸時(shí)延。所涉及的設(shè)備內(nèi)本地時(shí)鐘是相互獨(dú)立的。說明如圖1所示。
[0008]對于報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)間可以通過本發(fā)明使用的被測報(bào)文動(dòng)態(tài)攜帶時(shí)間信息的方式，即在在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對被測報(bào)文進(jìn)行常規(guī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議處理過程中動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地在被測報(bào)文約定的位置更新或讀取相關(guān)時(shí)間信息，并且該報(bào)文在經(jīng)受常規(guī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理過程中攜帶這些時(shí)間信息。測量報(bào)文在設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)間，還必須在設(shè)備內(nèi)建立統(tǒng)一的時(shí)鐘系統(tǒng)，為在各個(gè)環(huán)節(jié)測量時(shí)間提供統(tǒng)一的時(shí)間。該時(shí)鐘系統(tǒng)只在本設(shè)備內(nèi)有意義，不同的設(shè)備內(nèi)的時(shí)鐘系統(tǒng)沒有任何相位關(guān)系。該時(shí)鐘的最長計(jì)時(shí)時(shí)間(即時(shí)鐘翻轉(zhuǎn)時(shí)間長度)須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大報(bào)文通過該設(shè)備的駐留時(shí)間。測量報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延原則上只需要在設(shè)備內(nèi)報(bào)文處理過程中攜帶報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息，在設(shè)備間鏈路傳輸時(shí)可以不必?cái)y帶該信息。但為了實(shí)現(xiàn)方便可以在報(bào)文端到端傳輸過程中始終開辟在報(bào)文中開辟攜帶該信息的專門字段。說明如圖2所示。
[0009]為了在相鄰設(shè)備間傳遞累計(jì)時(shí)延信息，需要在報(bào)文中攜帶累計(jì)時(shí)延或分成累計(jì)途經(jīng)鏈路時(shí)延和累計(jì)途經(jīng)設(shè)備駐留時(shí)延信息。當(dāng)報(bào)文從上一個(gè)設(shè)備通過相連的鏈路進(jìn)入當(dāng)前設(shè)備時(shí)，需要在報(bào)文攜帶的累計(jì)時(shí)延或累計(jì)線路時(shí)延上加上事先已經(jīng)測量好的該端口所連的鏈路的傳輸時(shí)延，然后報(bào)文攜帶更新過的這些時(shí)間信息繼續(xù)接受常規(guī)的通信協(xié)議處理，在報(bào)文離開設(shè)備進(jìn)入連接下一設(shè)備的鏈路時(shí)，需要在報(bào)文攜帶的累計(jì)時(shí)延或累計(jì)駐留時(shí)延上，加上利用前面所述設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延測量辦法得到的報(bào)文在本設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)延。實(shí)現(xiàn)過程說明如圖3所示。
[0010]本發(fā)明通過在被測報(bào)文內(nèi)同時(shí)攜帶當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延信息(或分成當(dāng)前累計(jì)鏈路時(shí)延信息和當(dāng)前累計(jì)設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延)和報(bào)文進(jìn)入當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息實(shí)現(xiàn)該報(bào)文的端到端時(shí)延的測量，測量流程如下:
[0011]I)利用當(dāng)前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本地時(shí)鐘測量被測報(bào)文進(jìn)入該設(shè)備時(shí)刻
[0012]2)從該報(bào)文中取出隨帶的到當(dāng)前為止累計(jì)的傳輸時(shí)延或累計(jì)的途徑鏈路延時(shí)(如果駐留時(shí)延和鏈路時(shí)延分開在被測報(bào)文中記錄)，加上已經(jīng)測得的進(jìn)入端口所連鏈路時(shí)延，重新放入報(bào)文隨帶區(qū)域中并更新相關(guān)協(xié)議要求的校驗(yàn)，送報(bào)文進(jìn)行常規(guī)協(xié)議處理
[0013]3)并在該報(bào)文內(nèi)隨帶該時(shí)間信息，
[0014]4)在報(bào)文離開設(shè)備時(shí)同樣利用本地時(shí)鐘測量報(bào)文離開時(shí)刻，
[0015]5)并從報(bào)文中取出報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間信息，報(bào)文尚開設(shè)備時(shí)間與進(jìn)入設(shè)備時(shí)間相減得到該報(bào)文在當(dāng)前設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)間，
[0016]6)從該報(bào)文中取出當(dāng)前累計(jì)駐留時(shí)間，加上被設(shè)備的駐留時(shí)間后重新放入被測報(bào)文中并更新相關(guān)協(xié)議要求的校驗(yàn)，進(jìn)行報(bào)文常規(guī)發(fā)送。
[0017]為攜帶上述時(shí)延和時(shí)刻時(shí)間信息，本發(fā)明須在被監(jiān)測的報(bào)文中開辟專門的字段，分成三個(gè)或兩個(gè)區(qū)域，如果分成三個(gè)區(qū)域，則分別記錄該報(bào)當(dāng)前文累計(jì)途經(jīng)設(shè)備(或功能模塊)內(nèi)駐留時(shí)延、當(dāng)前累計(jì)途經(jīng)鏈路時(shí)延和該報(bào)文進(jìn)入當(dāng)前設(shè)備的時(shí)刻；也可以只分兩個(gè)區(qū)，其中記錄本報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻的區(qū)域與三個(gè)分區(qū)中記錄相同信息的分區(qū)一樣，另一個(gè)分區(qū)可以合并三分區(qū)方式中累計(jì)駐留時(shí)延和累計(jì)鏈路時(shí)延成一個(gè)區(qū)域，記錄累計(jì)總時(shí)延。
[0018]報(bào)文攜帶時(shí)間信息的方式有如下限制:[0019]-對于時(shí)間信息在報(bào)文中的位置須不違反網(wǎng)絡(luò)所使用的通信協(xié)議要求；
[0020]-對于是否需要將總時(shí)延分成鏈路時(shí)延和駐留時(shí)延、每個(gè)分區(qū)的字段長短、每個(gè)分區(qū)是否采用結(jié)構(gòu)化方式(即該分區(qū)分為單位表示區(qū)和時(shí)間信息表示區(qū))，需要滿足如果通過增加額外字段攜帶時(shí)間信息則加長后的報(bào)文長度不能超過網(wǎng)絡(luò)使用的通信協(xié)議MTU的要求(除非網(wǎng)絡(luò)支持超長包)，同時(shí)還必須保證時(shí)延分區(qū)大小足夠記錄最長可能時(shí)延以及該報(bào)文進(jìn)入當(dāng)前設(shè)備的時(shí)刻分區(qū)須大于本地時(shí)鐘的翻轉(zhuǎn)時(shí)間長度；
[0021]-對于時(shí)間單位的大小要與端到端時(shí)延的測量精度要求一致。
[0022]在進(jìn)行本發(fā)明描述的時(shí)間測量時(shí)，會(huì)涉及改變被測報(bào)文中記錄時(shí)間信息的字段的內(nèi)容或者引起被測報(bào)文長度變化(例如，通過增加報(bào)文中客戶字段來攜帶時(shí)間信息；又例如在測量設(shè)備內(nèi)報(bào)文駐留時(shí)間時(shí)，采取僅在該設(shè)備內(nèi)被測報(bào)文攜帶報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息的策略)，需要按照使用的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議要求同時(shí)實(shí)時(shí)修改報(bào)文協(xié)議字段的相關(guān)內(nèi)容，并保證最終經(jīng)過這些修改后報(bào)文符合該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的要求，例如在以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，在更改報(bào)文中攜帶的時(shí)間信息后，須要同時(shí)重新計(jì)算并修改報(bào)文的FCS。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1利用專門報(bào)文測量鏈路延時(shí)的說明
[0024]圖2利用被測報(bào)文攜帶時(shí)間信息機(jī)制和設(shè)備本地時(shí)鐘測量報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間的說明
[0025]圖3利用被測報(bào)文攜帶時(shí)間信息機(jī)制測量報(bào)文通過相鄰設(shè)備時(shí)累計(jì)線路時(shí)延和累計(jì)駐留時(shí)延的說明
【具體實(shí)施方式】
[0026]以以太網(wǎng)交換機(jī)組成的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為例，被測報(bào)文攜帶時(shí)間信息的方法采用以太報(bào)文中用戶數(shù)據(jù)開頭的位置增加7個(gè)字節(jié)的方法，其中前4個(gè)記錄當(dāng)前總傳輸時(shí)延，后3個(gè)記錄報(bào)文進(jìn)入交換機(jī)時(shí)刻，兩個(gè)區(qū)域都使用非結(jié)構(gòu)化方式，直接記錄相關(guān)時(shí)間信息，單位為納秒?？倐鬏敃r(shí)延部分為最大可以記錄4秒，大于報(bào)文通常通過網(wǎng)絡(luò)的端到端時(shí)延。報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間部分最長可以記錄8388608納秒，等于本地時(shí)間計(jì)數(shù)器的最大翻轉(zhuǎn)時(shí)間。為了方便說明，本例子假設(shè)被測以太網(wǎng)報(bào)文在增加7個(gè)字節(jié)后任然小于或等于以太網(wǎng)協(xié)議MTU的要求。(對于超過MTU的情況，需要該網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都必須支持超長包)。本例子采用全程保留報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間分區(qū)的方式。
[0027]在以太網(wǎng)設(shè)備例如交換機(jī)內(nèi)需要通過硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)間測量單元，包括一個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)和一個(gè)對報(bào)文進(jìn)出設(shè)備時(shí)間進(jìn)行測量、對報(bào)文攜帶的時(shí)間信息區(qū)域可以實(shí)時(shí)在線更新的功能單元。例如在所有接口處的PHY和MAC芯片間插入FPGA實(shí)現(xiàn)時(shí)間測量單元。利用交換機(jī)本地晶振可以在FPGA內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)器形成測量時(shí)間的時(shí)鐘，在本例子中假設(shè)晶振頻率為125M，計(jì)數(shù)器為20bit，則時(shí)鐘可以記錄的最長時(shí)間為8388608納秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)以太網(wǎng)最大報(bào)文通過一個(gè)交換機(jī)的常規(guī)時(shí)間。利用時(shí)間測量單元在實(shí)現(xiàn)
【發(fā)明內(nèi)容】
中描述的端到端時(shí)延測量的過程。
【權(quán)利要求】
1.本方法采用在被測量的數(shù)據(jù)網(wǎng)報(bào)文中動(dòng)態(tài)攜帶累計(jì)傳輸時(shí)延信息(或者分為累計(jì)鏈路時(shí)延和累計(jì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延)和當(dāng)前時(shí)刻信息的機(jī)制，利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)本地統(tǒng)一時(shí)鐘測量該報(bào)文在進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)刻并通過這些時(shí)間信息計(jì)算該報(bào)文在設(shè)備中的駐留時(shí)間和鏈路延時(shí)、累計(jì)傳輸時(shí)延的方法，實(shí)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)單個(gè)報(bào)文的端到端時(shí)延的實(shí)時(shí)測量。
2.權(quán)利要求本方法適用于OSI七層模型包括的各種數(shù)據(jù)通信協(xié)議所形成的鏈路對稱且鏈路傳輸時(shí)延固定的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，例如數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng)等)、網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)(如IP網(wǎng))、傳輸層網(wǎng)絡(luò)等，以及由這些網(wǎng)絡(luò)混合組成的網(wǎng)絡(luò)，但不限于這些列舉的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)由鏈路和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議處理單元組成。鏈路可以各種有線介質(zhì)，例如光纖、雙絞線等，還可以是電路板上的線路；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理單元，可以是單獨(dú)的設(shè)備，也可以是設(shè)備中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議功能的模塊。除非特別說明，我們將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能模塊通稱數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能可以是對該通信協(xié)議的任何處理功能，例如報(bào)文終結(jié)、轉(zhuǎn)發(fā)、交換、路由等，但不限于這些列舉的功能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間按數(shù)據(jù)網(wǎng)通信協(xié)議交換報(bào)文(或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議規(guī)定的攜帶用戶信息的最小通信單元，這里統(tǒng)稱報(bào)文)。
3.權(quán)利要求本方法適用于2所描述網(wǎng)絡(luò)的任何單個(gè)報(bào)文的端到端傳輸時(shí)延測量。
4.權(quán)利要求本方法利用的在2條所描述的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在傳輸過程中攜帶相關(guān)時(shí)間信息的機(jī)制:特征1，在被測報(bào)文或某些特定的報(bào)文中開辟專門的區(qū)域用于記錄時(shí)間信息，這些時(shí)間信息可以是某個(gè)事件發(fā)生的時(shí)刻，如報(bào)文進(jìn)入2所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)亥IJ，也可以是某個(gè)過程持續(xù)的時(shí)間長短，如報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延即從報(bào)文進(jìn)入設(shè)備到報(bào)文離開設(shè)備的時(shí)間長短。特征2，報(bào)文用于記錄時(shí)間的的區(qū)域可以是2所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議預(yù)留的未用字節(jié)，也可以是報(bào)文中用戶數(shù)據(jù)區(qū)域新增的字節(jié)；可以在報(bào)文整個(gè)端到端傳輸過程中存在，也可 以只在報(bào)文通過設(shè)備期間存在。特征3，對被測報(bào)文可以進(jìn)行記錄時(shí)間信息字段的開辟、取消以及這些字段攜帶內(nèi)容的讀取、修改等操作，并進(jìn)行這些操作的同時(shí)，必須進(jìn)行由于這些操作引起的報(bào)文符合所使用的通信協(xié)議完整性要求的修改(例如以太網(wǎng)針對報(bào)文校驗(yàn)的FCS部分修改)。
5.權(quán)利要求本方法采用2所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)本地時(shí)鐘的進(jìn)行時(shí)間測量的機(jī)制:采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的本地時(shí)鐘,該時(shí)鐘與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的時(shí)鐘相互獨(dú)立,時(shí)鐘的某時(shí)刻時(shí)間只在本設(shè)備內(nèi)有意義，時(shí)鐘的精度必須高于報(bào)文端到端時(shí)延的精度要求。
6.權(quán)利要求本方法采用的基于4和5機(jī)制實(shí)現(xiàn)2所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間測量辦法:特征1，在報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)，使用5所述時(shí)鐘測量該時(shí)刻，按4中方法在報(bào)文中開辟和修改操作，將測量到的報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息寫入報(bào)文；特征2，然后報(bào)文攜帶時(shí)間信息繼續(xù)接受常規(guī)所使用通信協(xié)議的處理；特征3，在報(bào)文離開設(shè)備時(shí)，使用5所述本地時(shí)鐘測量該時(shí)刻，對報(bào)文進(jìn)行4所述讀取和取消操作，獲取該報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息，報(bào)文尚開設(shè)備時(shí)刻與進(jìn)入時(shí)刻的時(shí)間間隔即為該報(bào)文在設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)間。特征4,上述辦法采用了只在被測報(bào)文進(jìn)入和離開設(shè)備之間保留記錄報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間字節(jié)的策略，如果采取端到端整個(gè)傳輸過程都一直保留記錄上述時(shí)間信息字段的策略，則只在傳輸開始處采用開辟記錄時(shí)間字段的操作，端到端傳輸其余過程都不需要再進(jìn)行該操作；在傳輸結(jié)束時(shí)進(jìn)行這些字段的消除操作，端到端傳輸其他過程都不再進(jìn)行該操作。
7.權(quán)利要求本方法采用的靜態(tài)鏈路延時(shí)測量方法:通過專門的儀表測量出相鄰數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的鏈路時(shí)延并將該時(shí)延以設(shè)備設(shè)置方式按每個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入口進(jìn)行記錄，在被測報(bào)文經(jīng)該端口時(shí)，將這個(gè)端口所連的鏈路時(shí)延信息累加進(jìn)被測報(bào)文的累計(jì)傳輸時(shí)延信息里(或累計(jì)鏈路傳輸時(shí)延里)。
8.權(quán)利要求本方法采用的基于5和4機(jī)制的鏈路延時(shí)測量方法:特征1，通過鏈路相連的兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備，一方可以向另一方發(fā)送專門的測量鏈路時(shí)延的報(bào)文，報(bào)文中指定專門區(qū)域用于攜帶報(bào)文在另一方中駐留時(shí)間信息，并利用5所述的本地時(shí)鐘測量報(bào)文離開設(shè)備時(shí)刻；特征2，對方接收到后將該報(bào)文原路返回，并把利用5所述的本地時(shí)鐘測到的報(bào)文離開和進(jìn)入時(shí)間差T，按4所述的報(bào)文修改操作放入報(bào)文中；特征3，本方接收到返回的報(bào)文時(shí)，利用本方本地時(shí)鐘測得報(bào)文離開和進(jìn)入到的時(shí)間差為t并按4所述方法，從返回報(bào)文中取出時(shí)間信息T，則(t- T )的一半即為鏈路傳輸時(shí)延；特征3，周期性的重復(fù)上述測量過程，可以在鏈路長度發(fā)生變化時(shí)及時(shí)測得變化后鏈路時(shí)延。
9.權(quán)利要求本方法使用的端到端時(shí)延測量機(jī)制:特征1，按照4所述機(jī)制，在傳輸開始處，對被測報(bào)文進(jìn)行開辟攜帶當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延(或當(dāng)前累計(jì)報(bào)文途經(jīng)設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延和當(dāng)前累計(jì)途徑鏈路時(shí)延)字節(jié)區(qū)域和報(bào)文進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)刻字節(jié)區(qū)域的操作；特征.2，在被測報(bào)文進(jìn)入某個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，進(jìn)行按照4所述的讀取和修改報(bào)文攜帶時(shí)間信息的操作，讀出當(dāng)前累計(jì) 傳輸時(shí)延(或當(dāng)前累途徑計(jì)鏈路時(shí)延)，加上利用7或8測得鏈路時(shí)延后再放回到該時(shí)間記錄區(qū)域；同時(shí)進(jìn)行6所述特征I的操作，測量被測報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻并將其放入報(bào)文中記錄該信息的字段區(qū)域；特征3，報(bào)文然后攜帶特征2修改過的時(shí)間信息接受常規(guī)通信協(xié)議處理；特征4，在被測報(bào)文離開某設(shè)備時(shí)，進(jìn)行按照4所述的讀取和修改報(bào)文攜帶時(shí)間信息的操作，讀出當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延(或當(dāng)前累計(jì)報(bào)文途徑設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延)和報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻，按照6所述測得報(bào)文離開設(shè)備時(shí)刻，計(jì)算出報(bào)文在當(dāng)前設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延并把該時(shí)延加上讀出的讀出當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延(或當(dāng)前累計(jì)報(bào)文途經(jīng)設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延)后放回到報(bào)文記錄該時(shí)間信息的區(qū)域；特征5，在端到端傳輸結(jié)束時(shí)，取出累計(jì)傳輸時(shí)延(或當(dāng)前累計(jì)報(bào)文途經(jīng)設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延和當(dāng)前累計(jì)途經(jīng)鏈路時(shí)延)，按5所述方式，進(jìn)行取消報(bào)文中所有記錄時(shí)間信息區(qū)域的操作；特征6，上述方法是采用被測報(bào)文端到端攜帶記錄本報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間區(qū)域的方式，如果采用僅當(dāng)被測報(bào)文在設(shè)備內(nèi)保留本報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間的記錄區(qū)域的策略，則測量報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間的方式采用6所述的機(jī)制。
【文檔編號(hào)】H04L7/00GK103607267SQ201310328553
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】王健 申請人:王健