本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡，特別涉及一種并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法。

背景技術：

網(wǎng)絡性能的衡量和評估是網(wǎng)絡運營和維護中重要的組成部分，通過分析傳輸延遲可以了解多個網(wǎng)絡站點的基本特性，為網(wǎng)絡的控制和改進提供幫助，當傳輸延遲超過一定值時，多站點的應用性能就會大大降低。現(xiàn)有技術中傳輸延遲測量包括以下兩種：發(fā)送特定的探針包來計算網(wǎng)絡的路徑和鏈路屬性，這往往會導致網(wǎng)絡的高負載，使網(wǎng)絡情況不真實；分析記錄在交換機或者控制器中的報文數(shù)據(jù)得到傳輸延遲，這一般需要全局的時鐘校準，在多點網(wǎng)絡中受到網(wǎng)絡環(huán)境的影響而測量不精確。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明提出了一種并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法，包括：

接收來自多站點網(wǎng)絡中的路由器鏡像數(shù)據(jù)的報文；

計算網(wǎng)絡報文的延遲；

對數(shù)據(jù)結果的可視化展示。

優(yōu)選地，所述接收來自多站點網(wǎng)絡中的路由器鏡像數(shù)據(jù)的報文，進一步包括：

測量數(shù)據(jù)經(jīng)過路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)后，發(fā)送到各個站點，所述各個站點節(jié)點組成多站點網(wǎng)絡，當數(shù)據(jù)發(fā)送到接收站點后，接收站點的本地主機進行轉(zhuǎn)換處理，將需要的測度以文本格式輸出到文件系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述計算網(wǎng)絡報文的延遲，進一步包括：對于無采樣的報文進行返回時間測量，將分散在不同站點中的返回報文進行整合；然后在整個系統(tǒng)中統(tǒng)一計算返回時間；

輸入數(shù)據(jù)報文的各種信息，比較源mac地址和目的mac大小，然后將大mac地址作為源mac地址，小mac地址作為目的mac地址。連接大mac地址對應端口，連接小mac地址對應端口組成的四元組作為主鍵，然后設置標識位，如果本身就是大mac地址為源mac地址，小mac地址為目的mac地址，則設置報文的標識位為1，如果需要進行調(diào)整，則報文標識位為2；

處理具有相同主鍵值的標識位的集合，然后根據(jù)每一個主鍵，在計算返回時間的時候，使用兩個哈希數(shù)組分別存儲標識1和標識2的數(shù)據(jù)，使用鏈表來解決哈希沖突；只選擇連續(xù)發(fā)送報文的兩頭報文用于計算，當對同一個主鍵的所有標識位計算完成后，用標識1的哈希數(shù)組加上報文負載長度作為主鍵求解標識2的相應位置是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)記錄，則確定從標識1的報文有一個標識2反方向的報文回復，即計算得到半個方向的返回時間t^s，然后用同樣的方法反方向計算，然后得到另外半個方向的返回時間t^r，將返回時間t^s加上t^r，得到這個報文中兩個mac地址通信之間的延遲時間。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提出了一種并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法，既不需要發(fā)送大量的探針包，也不需要進行全局時鐘校準，簡單有效地計算網(wǎng)絡傳輸延遲。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法的流程圖。

具體實施方式

下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實施例的詳細描述。結合這樣的實施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實施例。本發(fā)明的范圍僅由權利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節(jié)，并且無這些具體細節(jié)中的一些或者所有細節(jié)也可以根據(jù)權利要求書實現(xiàn)本發(fā)明。

本發(fā)明的一方面提供了一種并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法流程圖。

本發(fā)明建立網(wǎng)絡延遲檢測系統(tǒng)來并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲，包括數(shù)據(jù)收集模塊，運算模塊，輸出模塊。數(shù)據(jù)收集模塊接收數(shù)據(jù)報文，這些數(shù)據(jù)來自分布在多站點網(wǎng)絡中的路由器鏡像數(shù)據(jù)；運算模塊用于計算網(wǎng)絡報文的延遲，為多站點平臺提供網(wǎng)絡狀況參考數(shù)據(jù)；輸出模塊負責對數(shù)據(jù)結果的可視化展示。

測量數(shù)據(jù)經(jīng)過路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)后，發(fā)送到各個站點，各個站點節(jié)點組成多站點網(wǎng)絡，當數(shù)據(jù)發(fā)送到接收站點后，接收站點的本地主機進行轉(zhuǎn)換處理，將需要的測度以文本格式輸出到文件系統(tǒng)。對于無采樣的報文進行返回時間測量，將分散在不同站點中的返回報文進行整合；然后在整個系統(tǒng)中統(tǒng)一計算返回時間。

具體地，本發(fā)明采用了一種重新定義報文方向的方法保證返回報文聚合在一起。輸入數(shù)據(jù)報文的各種信息，處理過程中，比較源mac地址和目的mac大小，然后將大mac地址作為源mac地址，小mac地址作為目的mac地址。連接大mac地址對應端口，連接小mac地址對應端口組成的四元組作為主鍵，然后設置標識位，本身就是大mac地址為源mac地址，小mac地址為目的mac地址的報文設置標識為1，對于需要進行調(diào)整的報文，標識為2。

處理具有相同主鍵值的標識位的集合，然后根據(jù)每一個主鍵，在計算返回時間的時候，使用兩個哈希數(shù)組分別存儲標識1和標識2的數(shù)據(jù)，使用鏈表來解決哈希沖突。

只選擇連續(xù)發(fā)送報文的兩頭報文用于計算，當對同一個主鍵的所有標識位計算完成后，用標識1的哈希數(shù)組加上報文負載長度作為主鍵求解標識2的相應位置是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)記錄，則確定從標識1的報文有一個標識2反方向的報文回復，即可計算得到半個方向的返回時間t^s，然后用同樣的方法反方向計算，有可得到另外半個方向的返回時間t^r，將返回時間t^s加上t^r可以得到這個報文中兩個mac地址通信之間的延遲時間。

所述運算模塊還通過時鐘的同步性來計算多站點相鄰報文的傳輸延遲之差序列，然后計算第一個報文的傳輸延遲，最后得到所有報文的傳輸延遲。用t^si表示第i個報文從發(fā)送站點發(fā)往接收站點的開始時間，t^ri表示第i個報文在接收站點接收完畢的時間。

發(fā)送站點將第i個報文的發(fā)送時間t^si同報文一起傳給接收站點。如果接收站點和發(fā)送站點的時鐘是同步的，則直接計算出傳輸延遲di＝t^ri-t^si。

如果時鐘不同步，并且時鐘周期相等。用t^si’表示如果發(fā)送站點得知報文i是何時到達接收站點，在發(fā)送站點記錄的報文到達時間，用t^ri’表示如果接收站點得知報文i何時從發(fā)送站點出發(fā)，在接收站點記錄的報文開始發(fā)送時間。則有：

di+1-di＝t^ri+1-t^si+1’–(t^ri–t^ri’)。

如果接收站點和發(fā)送站點有相同的時鐘周期，即兩者之間只存在開始的時間差值，則從上式中得到數(shù)列{(d2-d1)，(d3-d1)，…，(dn-d1)}，然后得到第一個報文的傳輸延遲，從中求出所有報文的傳輸延遲。

若時鐘不同步，時鐘周期不相等，則本發(fā)明將接收站點的時鐘作為參考時鐘，則di+1-di＝t^ri+1-t^ri–(t^si+1’–t^ri’)/1-sw，其中sw為發(fā)送站點相對于接收站點的時鐘頻差。

當多個報文在接收站點到達時間出現(xiàn)不按序情況時，選擇亂序報文之后的第一個后繼報文作為參考，得到報文之間的傳輸延遲差，并將這個時間差也作為亂序報文之間的傳輸延遲差。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種并發(fā)檢測多站點網(wǎng)絡延遲的方法，既不需要發(fā)送大量的探針包，也不需要進行全局時鐘校準，簡單有效地計算網(wǎng)絡傳輸延遲。

顯然，本領域的技術人員應該理解，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算系統(tǒng)來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算系統(tǒng)上，或者分布在多個計算系統(tǒng)所組成的網(wǎng)絡上，可選地，它們可以用計算系統(tǒng)可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲系統(tǒng)中由計算系統(tǒng)來執(zhí)行。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。

應當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。