專利名稱：一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種支持分布式部署的網(wǎng)路時延采集技術(shù)。
背景技術(shù)：
計算機網(wǎng)絡(luò)時延概念是指一個報文或分組從一個網(wǎng)絡(luò)的一端傳送的另一個端所需要的時間。它包括了發(fā)送時延，傳播時延，處理時延，排隊時延。(時延=發(fā)送時延+傳播時延+處理時延+排隊時延)一般來說發(fā)送時延與傳播時延是我們主要考慮的，而傳統(tǒng)的網(wǎng)管產(chǎn)品一般并沒有網(wǎng)絡(luò)時延這個指標，也不具備網(wǎng)絡(luò)時延探測的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對傳統(tǒng)網(wǎng)管產(chǎn)品不支持網(wǎng)絡(luò)時延探測的弱點，提出的一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，以用于大數(shù)據(jù)量的網(wǎng)絡(luò)時延探測。本發(fā)明采用ICMP協(xié)議進行數(shù)據(jù)包探測的技術(shù)路線。ICMP 是(Internet Control Message Protocol) Internet 控制報文協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議棧的一個子協(xié)議，用于在IP主機、路由器之間傳遞控制消息?？刂葡⑹侵妇W(wǎng)絡(luò)通不通、主機是否可達、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。本發(fā)明可以對Internet上任意節(jié)點(node)間延遲的時間進行測量。程序送出特定TTL值的Echo Request消息,讓中繼的Router送回Time Exceeded消息，并記錄數(shù)據(jù)包往返的時間，算出每一條鏈路間網(wǎng)絡(luò)延遲的狀況。本發(fā)明支持兩種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下時延狀況的探測。I、簡單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
如圖I所示,Routerl至Router2是兩點間的正常路徑。假設(shè)我們需要探測routerl和router2之間的鏈路的時延狀態(tài),首先我們向routerl這端的IP發(fā)送ICMP數(shù)據(jù)包,記錄從送出ICMP數(shù)據(jù)包至收到「Time Exceeded Message」消息的時間，就是往返Routerl所需要的時間。如圖2所示，程序再向router2這端的IP送出ICMP數(shù)據(jù)包，程序收到Router2的「Time Exceeded Message」消息。將探測點到Router2間的延遲時間，減去探測點與Routerl間的延遲時間，便是Routerl與Router2之間這條鏈路的延遲時間。這樣，便完成了一條鏈路的時延狀況的探測。2、冗余網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
利用LSRR(L00Se Source Route)的功能可以幫助程序指定數(shù)據(jù)包通過的路徑，就可以測量出冗余網(wǎng)絡(luò)中任意兩點間的延遲時間。LSRR可以實現(xiàn)指定封包必須先通過哪些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，才到達指定的目的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，指定通過節(jié)點的IP地址會被依次放在IP包頭(IPHeader)中的選擇項(option)內(nèi)。傳送數(shù)據(jù)包的路由器會讀取選擇項(option)信息并按序傳送數(shù)據(jù)包。如圖3所示，要測量節(jié)點A到節(jié)點B的延遲時間，程序先分別測量出節(jié)點S(自己)到節(jié)點A的延遲時間X和節(jié)點S到節(jié)點B的延遲時間Y。再送出一個ICMP數(shù)據(jù)包，指定路徑通過A再到達B，則他會通過圖3箭頭指示的路線回到節(jié)點S，設(shè)延遲時間為Z。則Z-Y-X即是節(jié)點A至節(jié)點B的延遲時間。在整個探測的過程中，記錄下每臺設(shè)備的通斷情況。探測工具可以分布式地部署在不同的節(jié)點上，并由一個管理中心進行配置、管理和控制。每個節(jié)點上的探測工具分別負責一部分的鏈路時延狀況的探測任務(wù)，以便保證大數(shù)據(jù)量的探測實時性。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明用于數(shù)據(jù)量大的時候，仍能保證鏈路時延數(shù)據(jù)的高速探測，分布式部署中的各個節(jié)點分布式的探測鏈路時延，并發(fā)送探測數(shù)據(jù)。本發(fā)明實現(xiàn)了可以支持多節(jié)點分布式方式部署的網(wǎng)絡(luò)時延探測系統(tǒng)，在提供網(wǎng)絡(luò)時延探測能力的基礎(chǔ)上，極大地提供了探測的效率，保證大數(shù)據(jù)量的網(wǎng)絡(luò)時延探測也能有比較好的實時性。


圖I為簡單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下一條鏈路的時延狀況探測示意圖一。圖2為簡單網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下一條鏈路的時延狀況探測示意圖二。圖3為冗余網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下時延狀況探測示意圖。
具體實施例方式舉一具體實例對本發(fā)明的分布式部署和探測技術(shù)做進一步說明。假定有一千個探測點需要探測，根據(jù)探測服務(wù)器的處理能力，本發(fā)明可以分布式的部署三到四個探測系統(tǒng)，每個探測系統(tǒng)并行地負責其中一部分的探測點的探測。探測系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，選擇合適的探測算法，對探測點進行時延狀況以及設(shè)備通斷情況進行探測，在5分鐘內(nèi)探測5次，即平均I分鐘探測一次，然后根據(jù)加權(quán)平均的算法，計算出一個時延值，作為該探測點的時延狀況。最后，探測系統(tǒng)將所有探測點的時延狀況和設(shè)備的通斷情況統(tǒng)一發(fā)送出去，完成時延狀況的探測。當連續(xù)三次出現(xiàn)狀態(tài)異常狀況時，生成告警信息，并發(fā)送出去。當生成告警信息后、又連續(xù)三次出現(xiàn)狀態(tài)正常狀況時，生成告警恢復(fù)信息，并發(fā)送出去。上述狀態(tài)異常狀況，是指時延狀況值大于預(yù)先設(shè)定的閥值；上述狀態(tài)正常狀況，是指時延狀況值小于預(yù)先設(shè)定的閥值。
權(quán)利要求
1.一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，其特征在于，包括以下步驟 1)根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，選擇合適的探測算法，其中包括簡單網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)； 2)根據(jù)探測算法，每分鐘探測一次網(wǎng)絡(luò)鏈路的時延狀況和設(shè)備的通斷情況； 3)每5分鐘，將探測到的5次時延狀況和通斷情況按照加權(quán)平均的算法計算出分鐘內(nèi)的平均時延值，得出一個準確并能反應(yīng)實際情況的鏈路時延狀況值和設(shè)備狀態(tài)； 4)每5分鐘，將時延狀況值和設(shè)備狀態(tài)發(fā)送出去； 5)當連續(xù)三次出現(xiàn)狀態(tài)異常狀況時，生成告警信息，并發(fā)送出去； 6)當生成告警信息后、又連續(xù)三次出現(xiàn)狀態(tài)正常狀況時，生成告警恢復(fù)信息，并發(fā)送出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，其特征在于，探測工具分布式地部署在多個節(jié)點上，每個節(jié)點上的探測工具相互獨立，每個各負責一部分的時延探測，之間并不進行通信，但有一個管理中心對每個節(jié)點上的探測工具進行配置和管理，并且所有節(jié)點上的探測工具與管理中心通信，報告自身的運行狀態(tài)，并接受管理中心的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，其特征在于，所述狀態(tài)異常狀況，是指時延狀況值大于預(yù)先設(shè)定的閥值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，其特征在于，所述狀態(tài)正常狀況，是指時延狀況值小于預(yù)先設(shè)定的閥值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式部署的網(wǎng)絡(luò)時延采集方法，目的是解決如何提高網(wǎng)絡(luò)時延采集的實時性和準確性的問題。本發(fā)明通過選擇合適的探測算法和提高探測頻率來保證探測的準確性；通過采用分布式的部署方式來保證時延數(shù)據(jù)探測的實時性。本發(fā)明包括以下步驟分布式的部署方式，提高探測效率；時延探測的算法，包括簡單網(wǎng)絡(luò)和冗余網(wǎng)絡(luò)；探測的頻率，每5分鐘探測多次，最后進行計算，提高探測的準確性。通過本發(fā)明的技術(shù)，在保證探測大量鏈路時延的實時性的同時，通過5分鐘內(nèi)的多次探測提高了時延采集的準確性。
文檔編號H04L12/26GK102843276SQ201210377118
公開日2012年12月26日 申請日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者胡游君, 楚家輝, 蔣元晨, 邱玉祥, 周鎖 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 南京南瑞集團公司