应用测速方法及装置与流程

本发明涉及智能管道领域，尤其涉及一种应用测速方法及装置。

背景技术：

在应用为王的互联网网络环境中，掌握主流ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)应用在网络中的分布和轨迹，并掌握特定应用的网络访问情况是运营商规划、优化网络以及与ISP竞合的基础。目前运营商侧缺乏对应用内容资源统一管理和呈现的方法，也没有针对应用的用户分布和体验的测试手段。

有关应用信息的检测，通常的技术手段是利用DPI(Deep Packet Inspection，深度包检测技术)的4-7层分析来完成，但是并未基于内容资源情况讨论如何进行信息搜集和关联。并且关于应用测速，目前主要是通过在客户端安装软件探针来完成，或者利用DPI搜集性能数据后通过大数据存储和离线计算的方式完成，不能够在线获取当前应用速度情况，对应用测试的结果相对不是很准确，会占用较多的网络负载和存储空间。

因此，有必要提出一种应用测速方法以解决现有技术中的存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的一个技术问题是如何提供一种结果更准确、占用较少的网络负载和存储空间的应用测速方法。

本发明提供一种应用测速方法，包括：检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息；根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表，其中，所 述内容资源视图中包括用户组、应用区域、应用类型名称信息以及用户组访问相关应用的频次；在内容资源视图列表中，将用户组访问相关应用的访问频次按预设比例进行抽样，得到相关的源目的流向对，检测所述源目的流向对的TCP同步时延；根据所述TCP同步时延确定用户组访问相关应用的访问时延。

进一步地，检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息步骤包括：在互联网内容提供商IDC出口部署深度包报文检测DPI设备；通过所述DPI设备检测用户组访问的每个会话以获取用户访问应用的日志信息，其中，所述日志信息包括IP五元组以及URL，所述五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

进一步地，所述预先建立的知识库包括IP地址库、URL库。

进一步地，所述根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表的步骤包括：根据IP地址库以及所述日志信息中的源IP地址、目的IP地址获取用户区域、应用区域以及用户区域、应用区域的对应关系；根据URL库以及所述日志信息中的URL信息获取用户访问的应用类型、名称；通过DPI设备检测确定用户组访问相关应用的会话数以及总检测数；根据用户组访问相关应用的会话数与总检测数确定所述用户组访问相关应用的访问频次。

进一步地，检测所述源目的流向对的TCP同步时延包括：所述TCP同步时延为(T3-T1)/2，其中，T1、T3为通过DPI检测到的第一次、第三次TCP握手的时间。

本发明还提供一种应用测速装置，包括：检测模块，用于检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息；内容资源视图列表生成模块，用于根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表，其中，所述内容资源视图中包括用户组、应用区域、应用类型名称信息以及用户组访问相关应用的频次；访问时延确定模块，用于在内容资源视图列表中，将用户组访问相关应用的访问频次按预设比例进行抽样，得到相关的源目的流向对，检测所述源目的流向对的TCP同步时延；根据所述TCP同步时延确定 用户组访问相关应用的访问时延。

进一步地，在互联网内容提供商IDC出口部署所述检测模块进行深度包报文检测DPI检测；通过所述检测模块检测用户组访问的每个会话以获取用户访问应用的日志信息，其中，所述日志信息包括IP五元组以及URL，所述五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

进一步地，所述预先建立的知识库包括IP地址库、URL库。

进一步地，内容资源视图列表生成模块用于：根据IP地址库以及所述日志信息中的源IP地址、目的IP地址获取用户区域、应用区域以及用户区域、应用区域的对应关系；根据URL库以及所述日志信息中的URL信息获取用户访问的应用类型、名称；检测模块用于检测确定用户组访问相关应用的会话数以及总检测数；根据用户组访问相关应用的会话数与总检测数确定所述用户组访问相关应用的访问频次。

进一步地，访问时延确定模块用于计算TCP同步时延，所述TCP同步时延为(T3-T1)/2，其中，T1、T3为通过DPI检测到的第一次、第三次TCP握手的时间。

本发明提供的应用测速方法及装置，通过IDC出口设置串行DPI设备抽样计算方式得到应用时延指标，基于内容资源视图按访问频次同比例抽样，能够针对单个应用测速，并且更能反映实际业务模型，结果更准确且占用较少的网络负载和存储空间。

附图说明

图1示出本发明一个实施例的应用测速方法的流程图。

图2示出本发明一个实施例的基于内容资源分布视图列表进行应用测速的示意图。

图3示出本发明一个实施例的获取内容资源分布视图列表的示意图。

图4示出本发明一个实施例的用户访问应用时延的计算过程示意图。

图5示出本发明一个实施例的一种应用测速装置的结构框图。

图6示出本发明的另一个实施例的一种应用测速装置的结构框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图1示出本发明一个实施例的应用测速方法的流程图。如图1所示，该方法主要包括：

步骤100，检测用户组访问应用的会话(session)以获取用户组访问应用的日志信息。

在一个实施例中，可以在互联网内容提供商IDC出口部署深度包报文检测DPI设备；通过该DPI设备检测用户组访问的每个会话以获取用户访问应用的日志信息，其中，所述日志信息包括IP五元组以及URL，所述五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

步骤102，根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表，其中，所述内容资源视图中包括用户组、应用区域、应用类型名称信息以及用户组访问相关应用的频次。

具体地，所述预先建立的知识库包括IP地址库、URL库。根据IP地址库以及所述日志信息中的源IP地址、目的IP地址获取用户区域、应用区域以及用户区域、应用区域的对应关系；根据URL库以及所述日志信息中的URL信息获取用户访问的应用类型、名称。在一个实施例中，通过DPI设备检测确定用户组访问相关应用的会话数以及总检测数；根据用户组访问相关应用的会话数与总检测数确定所述用户组访问相关应用的访问频次。

步骤104，在内容资源视图列表中，将用户组访问相关应用的访问频次按预设比例进行抽样，得到相关的源目的流向对，检测所述源目的流向对的TCP同步时延。

具体地，所述TCP同步时延为(T3-T1)/2，其中，T1、T3为通过DPI检测到的第一次、第三次TCP握手的时间。

步骤106，根据所述TCP同步时延确定用户组访问相关应用的访问时延。

在一个实施例中，可以在设定周期内多次测量多个用户组访问相关应用的源目的流向对的TCP同步时延，对所述多次计算得到的TCP同步时延取平均以确定设定周期内用户组访问相关应用的访问时延。

本发明上述实施例提供了一种基于内容资源分布视图列表实现应用测速的方法，通过IDC出口设置串行DPI设备抽样计算方式得到应用时延指标，并且可以基于内容资源视图按访问频次同比例抽样针对单个应用测速，并且更能反映实际业务模型，结果更准确且占用较少的网络负载和存储空间。

图2示出本发明一个实施例的基于内容资源分布视图列表进行应用测速的示意图，如图2所示，该系统中包括：用户组201、202、203，互联网204，DPI设备205、206，IDC网络207、208，用户应用访问日志210，IP地址库26，URL库212，内容资源分布视图列表模块209，应用测速的方法可以包括以下步骤：

步骤S201，通过部署在IDC出口的DPI设备，检测用户访问的每个session，获取用户访问应用的日志信息，所述日志信息包括IP五元组、URL地址，其中，IP五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

要形成这些信息相互关联的内容资源视图列表，需要在IDC出口布置的DPI设备搜集的用户访问应用日志信息与IP地址库、URL库的关联匹配来实现。参照图2，通过部署在IDC出口的DPI设备，检测用户访问的每个session，获取用户访问应用的日志信息，该日志信息包括IP五元组(源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号)、URL地址。

通过DPI设备205、206分析用户访问应用日志210的信息，与IP地址库211、URL库212中的信息匹配的结合，获取形成内容资源分布 视图所需的一系列关键信息，并关联处理形成基于内容和用户的内容资源视图列表，该内容资源视图列表中的关键数据包括：1)访问的应用类型和应用名称，2)访问应用资源所在的区域信息，3)用户所属区域信息，4)用户访问每个应用的频次。

步骤S202，通过DPI获取的信息与运营商预先建立的知识库信息相匹配建立内容资源视图列表。

其中，通过IP地址库，获取源地址与区域的对应关系，得到“用户区域信息”，通过IP地址库，获取目的地址与区域的对应关系；通过URL库，获取访问URL与“应用类型和应用名称”的对应关系，关联目的地址与区域的对应关系进而得到“应用区域信息”。

步骤S203，通过对访问某一应用的次数的统计，得出各区域用户组访问特定应用的频次。

步骤S204，根据用户组访问应用(即用户组-应用，CG-S)的访问频次，同比例选取源-目的(即源IP地址到目的IP地址)流向对，作为抽样检测策略配置到DPI设备中。

步骤S205，DPI设备对相应源-目的流向对流进行检测，根据TCP同步时延计算某一时段内的特定应用访问时延。

具体地，图3示出本发明一个实施例的获取内容资源分布视图列表的示意图，如图3所示，通过DPI设备获取的信息与运营商预先建立的知识库信息相匹配，其中，(a)通过IP地址库，获取源地址与区域的对应关系，得到“用户区域信息”；(b)通过IP地址库，获取目的地址与区域的对应关系；(c)通过URL库(分类表)，获取访问URL与“应用类型和应用名称”的对应关系，关联步骤(b)中的源地址与区域的对应关系进而得到“应用区域信息”；(d)通过对用户访问某一应用的会话次数的统计，得出各区域用户组访问特定应用的频次。

表1示出本发明一个实施例的内容资源分布视图列表，如表1所示出，内容资源分布视图列表包括区域用户组(CG1，CG2…)，应用区域如北京、广州，应用类型名称信息(S1，S2…)以及用户组访问相关应用的频次(1000，400…)等信息。

表1

获得内容资源视图列表后，通过IDC出口DPI设备抽样检测，计算特定应用的访问时延。为了不给网络和设备带来过多的负载，应用测速可以选择一定的样本抽样计算，在形成的内容资源视图列表中，针对需要测速的应用，按照一定比例抽样检测源地址-目的地址流向对的TCP连接，再计算处理得出用户访问某个特定应用的访问时延，其中，该比例可以是运营商根据网络负载等条件制定，例如可以为1/10、1％、1‰等。

具体地，针对某一应用，对于每对用户组到应用的流向对，按照访问频次同比例抽样，即DPI检测的某一用户组-应用的SESSION数所占总检测数的比例与该用户组-应用的访问频次占总频次的比例相同。将抽样策略配置到DPI设备后，DPI设备对访问相应应用的流向对的TCP连接进行检测，最后得出覆盖每对源至目的的应用访问时延。

举例而言，参照表1，DPI设备对于每对区域用户组应用(CG-S)，按照访问频次同比例抽样，例如对于应用源S1，CG1-S1，CG2-S1，CG3-S1，CG4-S1，…,CGn-S1则可按照10：4：3：4：…:5的比 例来抽样检测各用户组访问内容源S1的会话数。DPI设备按照这样的抽样检测策略执行后，得出覆盖每对源至目的地址的应用访问时延，DPI系统平台再按照多次测量结果取平均的方式，计算出该应用在一定周期内的平均/最大访问时延。

图4示出本发明一个实施例的用户访问应用时延的计算过程示意图，如图4所示，可以基于TCP/IP建立连接时使用的SYN(synchronous)握手信号确定单个连接访问时延，单个连接访问时延＝(T3-T1)/2，其中，T1、T3为第一次、第三次握手时DPI设备测量到的时间。并且，应用访问时延可以为某一时段内的多次测量结果取平均的结果，例如在60S测量6次取平均即可获得特定应用的平均访问时延，或者可以根据用户访问应用的频次确定单位时间内需要测量的次数。

相对于现有技术通过客户端记录用户上网行为的方式，本发明通过部署在网络侧的DPI设备与知识库信息匹配实现关键信息的获取，可操作性、安全性和可靠性也更高。现有技术通过旁路DPI、大数据存储和离线计算方式计算时延，这种方式相对不是准确且占用负载和内存空间，本发明通过IDC出口串行DPI抽样计算方式得到时延指标，并且基于内容资源视图按访问频次同比例抽样，能够针对单个应用，更能反映实际业务模型，结果更准确，且占用较少的网络负载和存储空间。

图5示出本发明一个实施例的一种应用测速装置的结构框图，如图5所示，该装置500包括：检测模块501，用于检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息；内容资源视图列表生成模块502，用于根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表，其中，所述内容资源视图中包括用户组、应用区域、应用类型名称信息以及用户组访问相关应用的频次；访问时延确定模块503，用于在内容资源视图列表中，将用户组访问相关应用的访问频次按预设比例进行抽样，得到相关的源目的流向对，检测所述源目的流向对的TCP同步时延；根据所述TCP同步时延确定用户组访问相关应用的访问时延。

具体地，检测模块501可以是部署在IDC网络出口的DPI设备。

在一个实施例中，在互联网内容提供商IDC出口部署所述检测模块501进行深度包报文检测DPI检测；通过所述检测模块501检测用户组访问的每个会话以获取用户访问应用的日志信息，其中，所述日志信息包括IP五元组以及URL，所述五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

在一个实施例中，所述预先建立的知识库包括IP地址库、URL库。

在一个实施例中，内容资源视图列表生成模块502用于：根据IP地址库以及所述日志信息中的源IP地址、目的IP地址获取用户区域、应用区域以及用户区域、应用区域的对应关系；根据URL库以及所述日志信息中的URL信息获取用户访问的应用类型、名称；检测模块用于检测确定用户组访问相关应用的会话数以及总检测数；根据用户组访问相关应用的会话数与总检测数确定所述用户组访问相关应用的访问频次。

在一个实施例中，访问时延确定模块503用于计算TCP同步时延，所述TCP同步时延为(T3-T1)/2，其中，T1、T3为通过DPI检测到的第一次、第三次TCP握手的时间。

本发明上述实施例提供的应用测速装置，可以利用运营商网络IDC出口已经部署的ISMS监控系统完成DPI用户访问日志采集、策略配置和测速计算，并利用URL库及IP地址库来匹配实现。通过DPI设备采集session级用户访问日志，并上报DPI系统平台；DPI系统平台基于用户访问日志与URL库及IP地址库信息的匹配关联，得到应用的内容资源分布视图；DPI系统平台基于内容资源视图，按照访问频次同比例选取抽样的源-目的流向对。并作为采集策略下发到DPI设备；DPI设备按照策略，对相应流向对基于TCP连接进行测速计算，并将结果上报DPI系统平台；DPI系统平台按照应用、时段等维度对DPI设备上报的测速结果进行统计计算，获得周期内特定应用的访问时延数据，能够针对单个应用测速，并且更能反映实际业务模型，结果更准确且占 用较少的网络负载和存储空间。

图6示出了本发明的另一个实施例的一种应用测速装置的结构框图。应用测速装置600可以是具备计算能力的主机服务器、个人计算机PC、或者可携带的便携式计算机、移动终端或其他终端等。本发明具体实施例并不对计算节点的具体实现做限定。

应用测速装置600包括处理器(processor)601、通信接口(Communications Interface)602、存储器(memory)603和总线604。其中，处理器601、通信接口602、以及存储器603通过总线604完成相互间的通信。

通信接口602用于与网络设备通信，其中网络设备包括例如虚拟机管理中心、共享存储等。

处理器601用于执行程序。处理器601可以是一个中央处理器CPU，或者可以是专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器603用于存放文件。存储器603可以包含高速RAM存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器603也可以是存储器阵列。存储器603还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。

在一种实施方式中，上述程序可为包括计算机操作指令的程序代码。该程序具体可用于：检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息；根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表，其中，所述内容资源视图中包括用户组、应用区域、应用类型名称信息以及用户组访问相关应用的频次；在内容资源视图列表中，将用户组访问相关应用的访问频次按预设比例进行抽样，得到相关的源目的流向对，检测所述源目的流向对的TCP同步时延；根据所述TCP同步时延确定用户组访问相关应用的访问时延。

在一种实施方式中，检测用户组访问应用的会话以获取用户组访问应用的日志信息步骤包括：在互联网内容提供商IDC出口部署深度包 报文检测DPI设备；通过所述DPI设备检测用户组访问的每个会话以获取用户访问应用的日志信息，其中，所述日志信息包括IP五元组以及URL，所述五元组包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、协议号。

在一种实施方式中，所述预先建立的知识库包括IP地址库、URL库。

在一种实施方式中，所述根据用户组访问应用的日志信息与预先建立的知识库中信息的匹配情况确定内容资源视图列表的步骤包括：根据IP地址库以及所述日志信息中的源IP地址、目的IP地址获取用户区域、应用区域以及用户区域、应用区域的对应关系；根据URL库以及所述日志信息中的URL信息获取用户访问的应用类型、名称；通过DPI设备检测确定用户组访问相关应用的会话数以及总检测数；根据用户组访问相关应用的会话数与总检测数确定所述用户组访问相关应用的访问频次。

在一种实施方式中，检测所述源目的流向对的TCP同步时延包括：所述TCP同步时延为(T3-T1)/2，其中，T1、T3为通过DPI检测到的第一次、第三次TCP握手的时间。

本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

如果以计算机软件的形式来实现功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包 括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。