本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試裝置和方法，具體地，涉及一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試裝置和方法。

背景技術(shù)：

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(sdn)將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中分布式的控制平面剝離了出來(lái)，放到了邏輯上集中式的控制器中，這使得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)可以直接通過(guò)對(duì)話控制器而獲得；而由于其可編程的特性，我們可以輕松地實(shí)現(xiàn)對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一管理，同時(shí)還可以根據(jù)自身的需求，開(kāi)發(fā)一些新的功能，比如網(wǎng)絡(luò)診斷。然而sdn還處于發(fā)展的初期，目前也僅僅只有一種廣泛應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)(openflow)，而控制器的性能不足問(wèn)題以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容問(wèn)題導(dǎo)致了還沒(méi)有真正商用的sdn環(huán)境。同時(shí)，針對(duì)sdn的研究和應(yīng)用還處于活躍的上升期，暫時(shí)還沒(méi)有成熟的技術(shù)去支撐類似傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，因此也沒(méi)有很多針對(duì)sdn的網(wǎng)絡(luò)診斷工具。

ip網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)表明，網(wǎng)絡(luò)端到端路徑性能是網(wǎng)絡(luò)中最重要的指標(biāo)之一，而獲取其性能參數(shù)的主要手段是主動(dòng)測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量通過(guò)向路徑源端發(fā)送測(cè)試報(bào)文，然后觀察分析測(cè)試報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的變化，從而推測(cè)出網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和相關(guān)性能參數(shù)。這種主動(dòng)注入測(cè)試報(bào)文并跟蹤分組真實(shí)路由的測(cè)量方式更能反映問(wèn)題真實(shí)情況。然而，sdn目前缺乏實(shí)用的主動(dòng)測(cè)量機(jī)制和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試裝置的測(cè)試方法，能夠在無(wú)特殊測(cè)量協(xié)議和時(shí)鐘同步裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文準(zhǔn)確識(shí)別和每個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)鐘高度同步，以保證傳輸性能測(cè)試結(jié)果的精確性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括：

匹配字段分配模塊：用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑中的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)定匹配字段；

數(shù)據(jù)報(bào)文產(chǎn)生模塊：用于產(chǎn)生已設(shè)定匹配字段的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文并進(jìn)行發(fā)送；

數(shù)據(jù)報(bào)文匹配模塊：用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)報(bào)文特征字段進(jìn)行匹配，以確定是否為測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文；

時(shí)間信息記錄模塊：用于記錄測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文到達(dá)接入點(diǎn)時(shí)的時(shí)間信息；

傳輸性能計(jì)算模塊：用于根據(jù)各記錄時(shí)間信息計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)或路徑的傳輸性能結(jié)果。

優(yōu)選地，所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑包括起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文產(chǎn)生模塊具體用于向起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口發(fā)送具備匹配特征的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文，所述測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文以協(xié)議類型和地址信息為特征字段，傳輸目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文匹配模塊和時(shí)間信息記錄模塊具體用于從中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息；從終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口和出口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息。

優(yōu)選地，所述傳輸性能計(jì)算模塊用于通過(guò)獲取被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和下一中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的傳輸性能。

優(yōu)選地，所述傳輸性能計(jì)算模塊用于通過(guò)獲取指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和另一指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該兩設(shè)備間的路徑傳輸性能。

優(yōu)選地，所述匹配字段分配模塊用于如果實(shí)現(xiàn)多條傳輸路徑的同一類測(cè)試，則可為多條路徑設(shè)置相同的匹配字段；如果在同一傳輸路徑實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試，則需為每類測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)置不相同的字段規(guī)則。

本發(fā)明還提供了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法，該方法包括以下步驟：

根據(jù)預(yù)設(shè)匹配字段識(shí)別軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)文；

從被識(shí)別的數(shù)據(jù)報(bào)文中獲取時(shí)間戳信息或記錄達(dá)到時(shí)間信息；

根據(jù)所獲取的節(jié)點(diǎn)時(shí)間信息計(jì)算各設(shè)備節(jié)點(diǎn)或某段路徑的傳輸性能。

優(yōu)選地，所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑包括起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述根據(jù)所獲取的節(jié)點(diǎn)時(shí)間信息計(jì)算各設(shè)備節(jié)點(diǎn)或某段路徑的傳輸性能的方法具體包括：

向起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口發(fā)送具備匹配特征的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文，所述測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文以協(xié)議類型和地址信息為特征字段，傳輸目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

從中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息；

從終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口和出口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息。

優(yōu)選地，所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法通過(guò)獲取被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和下一中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該設(shè)備的傳輸性能。

優(yōu)選地，所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法通過(guò)獲取指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和另一指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該兩設(shè)備間的路徑傳輸性能。

優(yōu)選地，所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法如果實(shí)現(xiàn)多條傳輸路徑的同一類測(cè)試，則可為多條路徑設(shè)置相同的匹配字段；如果在同一傳輸路徑實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試，則需為每類測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)置不相同的字段規(guī)則。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：能夠在無(wú)特殊測(cè)量協(xié)議和時(shí)鐘同步裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文準(zhǔn)確識(shí)別和每個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)鐘高度同步，以保證傳輸性能測(cè)試結(jié)果的精確性。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1是本發(fā)明實(shí)例中的測(cè)試裝置組成圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)例中的單路徑測(cè)試示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)例中的多路徑測(cè)試示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試裝置包括：

匹配字段分配模塊：用于為軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑中的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)定匹配字段；

數(shù)據(jù)報(bào)文產(chǎn)生模塊：用于產(chǎn)生已設(shè)定匹配字段的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文并進(jìn)行發(fā)送；

數(shù)據(jù)報(bào)文匹配模塊：用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)報(bào)文特征字段進(jìn)行匹配，以確定是否為測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文；

時(shí)間信息記錄模塊：用于記錄測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文到達(dá)接入點(diǎn)時(shí)的時(shí)間信息；

傳輸性能計(jì)算模塊：用于根據(jù)各記錄時(shí)間信息計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)或路徑的傳輸性能結(jié)果。

所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑包括起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文產(chǎn)生模塊具體用于向起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口發(fā)送具備匹配特征的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文，所述測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文以協(xié)議類型和地址信息為特征字段，傳輸目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文匹配模塊和時(shí)間信息記錄模塊具體用于從中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息；從終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口和出口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息。

所述傳輸性能計(jì)算模塊用于通過(guò)獲取被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和下一中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的傳輸性能。

所述傳輸性能計(jì)算模塊用于通過(guò)獲取指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和另一指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該兩設(shè)備間的路徑傳輸性能。

所述匹配字段分配模塊具體用于如果實(shí)現(xiàn)多條傳輸路徑的同一類測(cè)試，則可為多條路徑設(shè)置相同的匹配字段；如果在同一傳輸路徑實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試，則需為每類測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)置不相同的字段規(guī)則。

圖4所示，本發(fā)明提供的軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)預(yù)設(shè)匹配字段識(shí)別軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑中各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)文；

步驟二，從被識(shí)別的數(shù)據(jù)報(bào)文中獲取時(shí)間戳信息或記錄達(dá)到時(shí)間信息；

步驟三，根據(jù)所獲取的節(jié)點(diǎn)時(shí)間信息計(jì)算各設(shè)備節(jié)點(diǎn)或某段路徑的傳輸性能。

通過(guò)圖4所示的方法，能夠在無(wú)特殊測(cè)量協(xié)議和時(shí)鐘同步裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文準(zhǔn)確識(shí)別和每個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)鐘高度同步，以保證傳輸性能測(cè)試結(jié)果的精確性。

所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑包括起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

所述根據(jù)所獲取的節(jié)點(diǎn)時(shí)間信息計(jì)算各設(shè)備節(jié)點(diǎn)或某段路徑的傳輸性能的方法具體包括：

向起始sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口發(fā)送具備匹配特征的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文，所述測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文以協(xié)議類型和地址信息為特征字段，傳輸目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；

從中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息；

從終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口和出口獲取到達(dá)的數(shù)據(jù)報(bào)文，所述數(shù)據(jù)報(bào)文具有特征字段時(shí)立即記錄時(shí)間信息。

所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法通過(guò)獲取被測(cè)中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和下一中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該設(shè)備的傳輸性能。

所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法通過(guò)獲取指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息和另一指定中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口的時(shí)間信息可計(jì)算出該兩設(shè)備間的路徑傳輸性能。

所述軟件定義網(wǎng)絡(luò)路徑性能測(cè)試方法如果實(shí)現(xiàn)多條傳輸路徑的同一類測(cè)試，則可為多條路徑設(shè)置相同的匹配字段；如果在同一傳輸路徑實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試，則需為每類測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文設(shè)置不相同的字段規(guī)則。

如圖2所示，本發(fā)明的較佳的實(shí)施例中，對(duì)軟件定義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和路徑傳輸性能進(jìn)行測(cè)試，但不僅限于該測(cè)試項(xiàng)目，其包括以下步驟：

(1)預(yù)留四個(gè)端口用于測(cè)試，指定a端口為測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送端口，指定b端口為中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的入口接收端，指定c端口為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的入口接收端，指定d端口為終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的出口接收端。

(2)配置測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送端口(a端口)：測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文配置如下，源mac設(shè)為固定值、目的mac設(shè)為廣播地址、ip協(xié)議設(shè)為指定協(xié)議(被測(cè)協(xié)議)、源ip地址設(shè)為固定值、目的ip設(shè)為固定值，其他字段設(shè)為固定值。

(3)配置測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文接收端口(b端口)：將源ip地址和協(xié)議類型設(shè)為過(guò)濾條件，其他字段不設(shè)為過(guò)濾條件，并設(shè)置源ip地址和ip協(xié)議為“與”規(guī)則，將中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口鏡像到b端口。

(4)配置測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文接收端口(c端口)：將源ip地址和協(xié)議類型設(shè)為過(guò)濾條件，其他字段不設(shè)為過(guò)濾條件，并設(shè)置源ip地址和ip協(xié)議為“與”規(guī)則，將終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備入口鏡像到c端口。

(5)配置測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文接收端口(d端口)：將源ip地址和協(xié)議類型設(shè)為過(guò)濾條件，其他字段不設(shè)為過(guò)濾條件，并設(shè)置源ip地址和ip協(xié)議為“與”規(guī)則，將終點(diǎn)sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備出口鏡像到d端口。

(6)測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送端口(a端口)預(yù)先按照源ip地址綁定源mac地址進(jìn)行地址學(xué)習(xí)。

(7)啟動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送和接收，當(dāng)端口b、c、d一旦匹配到數(shù)據(jù)報(bào)文則立即記錄時(shí)間信息并進(jìn)行回傳。

(9)通過(guò)端口b和端口c的時(shí)間信息可計(jì)算中間sdn轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的傳輸性能，通過(guò)端口a和端口d的時(shí)間信息可以計(jì)算出整個(gè)路徑的傳輸性能。

如圖3所示，可實(shí)現(xiàn)多路徑的傳輸性能并行測(cè)試，測(cè)試基本步驟同單路徑測(cè)試方法。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中，測(cè)試裝置通過(guò)產(chǎn)生和發(fā)送具有匹配字段的測(cè)試報(bào)文，并通過(guò)在各節(jié)點(diǎn)匹配具有匹配字段的數(shù)據(jù)報(bào)文，同時(shí)記錄時(shí)間信息，最終計(jì)算出節(jié)點(diǎn)傳輸性能或路徑傳輸性能。且能夠在無(wú)特殊測(cè)量協(xié)議和時(shí)鐘同步裝置的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文準(zhǔn)確識(shí)別和每個(gè)測(cè)試接入點(diǎn)時(shí)鐘高度同步，以保證傳輸性能測(cè)試結(jié)果的精確性。同時(shí)，可以根據(jù)具體需求，測(cè)量出某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某段路徑的傳輸性能，具有相當(dāng)?shù)撵`活性和準(zhǔn)確性。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。