一种通信网络分布式路由协议收敛时间测试的方法、系统和设备与流程

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及路由协议收敛性能测试技术领域。

背景技术：

在进行网络工程建设时，需要对通信网络分布式路由协议的收敛性能进行必要的测试评估。路由协议收敛时间是路由协议收敛性能的重要参数。

IETF的BMWG(Benchmarking Methodology)工作组制定了针对单一设备的OSPF路由协议收敛性能测试的指标和方法(RFC4061，Benchmarking Basic OSPF Single Router Control Plane Convergence)，但该标准只是针对单一设备的OSPF协议。就目前国内外研究现状看，尚缺乏对于通信网络的系统级、网络级的路由收敛性能的测试方法的研究。

技术实现要素：

本发明提供了一种通信网络分布式路由协议收敛时间测试的方法、系统和设备，通过获取通信网络中各节点路由转发模块中的路由条目信息，并对其进行统计和分析，动态测算分布式路由协议的收敛时间。

如图1所示，本发明中涉及三种设备：测试中心、测试终端、路由设备。其中：

测试中心是负责采集、统计和处理路由信息的计算机终端。测试终端是负责搜集路由设备路由信息的计算机终端。路由设备是运行分布式路由协议的网络节点。路由设备之间按正常的网间链路互连；测试终端与路由设备之间采用ETH链路互连；测试中心与测试终端之间采用WIFI链路互连。如果是跨区域大规模组网，可将WIFI链路替换为卫星链路。

如图2所示，本发明中涉及四种软件模块：性能测试模块、信息搜集模块、信息获取模块、路由管理模块。其中：

性能测试模块运行在测试中心上，负责采集、统计和处理路由设备的路由信息，计算路由收敛时间并显示结果。该模块记录测试的开始时间，定时发送信息搜集请求消息，接收并统计测试终端回馈的信息搜集响应消息，运行路由收敛状态检测算法，当检测到路由成功收敛后对性能测试结果进行显示。

信息搜集模块运行在测试终端上，负责路由信息的搜集。该模块接收性能测试模块的信息搜集请求消息，向信息获取模块发送信息查询请求消息，接收信息获取模块回馈的信息查询响应消息，并向性能测试模块回馈信息搜集响应消息。

信息获取模块运行在路由设备上，负责路由信息的获取。该模块接收信息搜集模块的信息查询请求消息，向路由管理模块查询路由条目信息，并向信息搜集模块回馈信息查询响应消息。

路由管理模块运行在路由设备上，负责路由设备路由转发表的管理。该模块对外提供路由信息查询函数接口，可查询信息包括路由条目数量、路由条目列表等。

如图3所示，为本发明中软件模块之间的信息流程图。其中：

信息搜集请求消息和信息搜集响应消息是测试中心和测试终端的设备间交互信息，均采用UDP组播报文封装。信息查询请求消息和信息查询响应消息是测试终端与路由设备的设备间交互信息，均采用UDP单播报文封装。查询路由条目信息属于设备内部模块间交互信息，采用函数调用方式实现。

实现本发明的方法主要包括如下步骤：

1) 性能测试模块启动测试，并记录开始时间；

2) 性能测试模块记录每隔2-5秒向各测试终端的信息搜集模块发送信息搜集请求消息；

3) 信息搜集模块接收信息搜集请求消息后，立即向直连路由设备的信息获取模块发送信息查询请求消息；

4) 信息获取模块接收信息查询请求消息后，立即查询路由管理模块中的路由条目信息，并将其生成信息查询响应消息回馈给信息搜集模块；

5) 信息搜集模块接收信息查询响应消息后，立即将其转换成信息搜集响应消息回馈给性能测试模块；

6) 性能测试模块接收信息搜集响应消息后，统计路由信息；

7) 性能测试模块运行路由收敛状态检测算法，判断路由是否收敛，如果已经收敛，则转入步骤8)；否则重复步骤2)；

8) 性能测试模块对测试结果进行显示。

本发明的有益技术效果是：提供了一种系统级、网络级的通信网络的路由协议收敛时间测试的方法、系统和设备。测试方法具有普适性，能够对RIP、OSPF、EIGRP等多种分布式路由协议进行收敛时间测试。测试对象覆盖范围广，能够同时对多个网络节点测试，路由信息搜集的频度可控，提高了测试的准确度和自动化程度。采用WIFI链路传输测试信息，不会给被测试网络引入额外的带宽消耗从而影响路由协议性能。

附图说明

图1、设备间的互连关系示意图

图2、设备与功能模块间的关系图

图3、功能模块间的信息流程图。

具体实施方式

本发明提供一种通信网络分布式路由协议收敛时间测试的方法、系统和设备，通过获取通信网络中各节点路由管理模块中的路由条目信息，并对其进行统计和分析，动态测算分布式路由的收敛时间。实现该方法包括性能测试模块、信息搜集模块、信息获取模块、路由管理模块。模块之间关系可参见图3。需要说明的是，为了更加清楚、简要的描述本发明的实现方式，图3中省略了设备的原有功能模块，仅仅示出与本发明相关的功能模块。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图，对本发明作进一步详细说明。主要包括如下步骤：

1) 性能测试模块启动测试，并记录开始时间；

2) 性能测试模块记录每隔2-5秒向各测试终端的信息搜集模块发送信息搜集请求消息；

3) 信息搜集模块接收信息搜集请求消息后，立即向直连路由设备的信息获取模块发送信息查询请求消息；

4) 信息获取模块接收信息查询请求消息后，立即查询路由管理模块中的路由条目信息，并将其生成信息查询响应消息回馈给信息搜集模块；

5) 信息搜集模块接收信息查询响应消息后，立即将其转换成信息搜集响应消息回馈给性能测试模块；

6) 性能测试模块接收信息搜集响应消息后，统计路由信息；

7) 性能测试模块运行路由收敛状态检测算法，判断路由是否收敛，如果已经收敛，则转入步骤8)；否则重复步骤2)；

8) 性能测试模块对测试结果进行显示。

步骤1)中还包括：触发通信网络的变化事件，如新增或删减网络节点、连通或断开网间链路、添加或删除路由信息等操作。变化事件触发后应立即启动测试，并将该时刻记录为测试开始时间。

步骤2)中还包括：对信息搜集请求消息采用UDP组播报文封装，使得WIFI子网中的各测试终端能够在同一时刻收到该报文。

步骤2)中还包括：可以对信息搜集请求消息的发送频度进行设置。

步骤4)中还包括：生成信息查询响应消息时，需要附加该网络节点的ID信息。

步骤6)中还包括：对信息搜集响应消息按网络节点ID分类，打上时间标识后存入数据库中。

步骤7)中还包括：检测通信网络的节点级的路由收敛状态，需要检测每个节点前后时刻的路由变化，分为两个步骤。第一步是检测各节点当前时刻的路由条目数量与前一时刻是否发生变化，如果数量发生变化，则认为没有收敛；如果数量没有变化，则进入第二个步骤。第二步是检测该节点的路由条目列表与前一时刻是否发生变化，如果列表内容不相同，则认为没有收敛；如果列表内容相同，则认为该节点在该时刻路由收敛。

步骤7)中还包括：检测通信网络的网络级的路由收敛状态，分为两个步骤。第一步是判断通信网络中所有节点的收敛状态，只要有一个节点的路由不收敛，则认为全网尚未收敛；如果所有节点的路由收敛，则进入第二个步骤。第二步是统计整个网络的有效路由网段，检测网络中各节点的路由表是否涵盖了所有的有效路由网段，只要有一个节点的路由表没有涵盖所有的有效路由网段，则认为全网路由尚未收敛；否则认为全网路由已经收敛，并将该时刻记录为测试结束时间。

步骤8)中还包括：利用步骤7)中的测试结束时间减去步骤1)中的测试开始时间，即得到路由协议的收敛时间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。