一种网络时延检测方法,装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种网络时延检测方法，装置及系统。
【背景技术】
[0002] 在SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络）的网络架构中，通常划分为三 部分：APP(Application，应用程序）应用、控制器、转发器。SDN(Servicediallingnumber， 业务拨号号码）控制器通过Restful、NetConf等北向接口，向APP应用开放业务。同时，控 制器收集底层物理网络拓扑，进行集中计算，通过Openflow(开流）等南向接口控制下面的 转发器。SDN系统架构通常如下图所示：
[0003]APP的业务应用由控制器北向开放给APP调用，按OpenflowSDN的实现方式，业务 报文需要由控制器通过Openflow协议定义的PacketOut(信息包出）由控制器下发给转发 器，再由转发器转发到对应的外部设备。业务的回程报文要走类似的流程，即，由转发器通 过Openflow协议定义的PacketIn方式上送到控制器。
[0004] 在以上流程中，APP的业务应用可以为：网络的Ping(因特网包探索器）/ traceroute(路由跟踪）服务等；业务报文可以为Ping的请求报文等，回程报文可以为 Ping的应答报文等。
[0005] 以Ping业务为例，相比传统的网络路由器，基于SDN的网络架构，用户报文会通 过控制器下发到转发网络的转发器，用户报文的回程由上述转发器发给控制器。用户在 用Ping来检查网络连通性和时延时，在控制器上发起Ping，Ping在发起时记录一个时刻， Ping的应答报文回来后记录一个时刻。Ping的时延就通过以上两个记录的时刻的差值计 算得到。
[0006] 采用以上方案无法确定是转发器到目标设备之间物理网络时延大，还是控制器到 转发器的网络时延大，网络时延检测不准确。另外，在发生报文丢弃的情况下，无法确定是 控制器报文没有下发转发器；还是，转发器到目标设备的物理转发网络链路故障。为了解决 以上技术问题，提出的技术方案如下：
[0007] 首先，扩展OpenFlow协议标准：PacketOut消息，增加复制回送控制器的动作；扩 展PacketIn(信息包进）消息，增加时间戳和原因字段。
[0008] 报文转发流程如下：控制器将报文发往转发网络并记录T1，由转发网络中的第一 个转发器在收到控制器发来的PacketOut消息后，复制一份ping报文到控制器，并在报文 中带时间戳T2 (PacketIn);上述转发器将ping报文发往目标设备；上述转发器收到回程的 Ping应答报文后，增加时间戳T3报文后发往控制器，控制器在收到Ping应答报文时记录 T4〇
[0009] 采用以上方案，虽然能够准确计算时延，但是转发器需要向控制器上报两次时间 戳，增加控制通道负担。
【发明内容】
[0010] 本发明实施例提供了一种网络时延检测方法，装置及系统，用于节省控制通道资 源。
[0011] 本发明实施例一方面提供了一种网络时延检测方法，包括：
[0012] 控制器向转发网络中的转发器发送操作管理维护OAM检测报文，并记录发送所述 OAM检测报文的第一时刻Tl;所述OAM检测报文的源互联网协议IP地址为所述转发器的IP 地址，所述OAM检测报文的目的IP地址为目标设备的IP地址；
[0013] 所述控制器接收所述转发器返回的应答报文，并记录所述应答报文到达所述控制 器的第四时刻T4;所述应答报文中的载荷中携带有所述OAM检测报文到达所述转发器的第 二时刻T2和所述应答报文到达所述转发器的第三时刻T3 ;
[0014] 所述控制器通过所述T1、T2、T3以及T4中的任意两项计算网络延时。
[0015] 结合一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，在记录发送所述OAM检测 报文的第一时刻Tl之后，所述方法还包括：
[0016] 若在预定时间之内未收到所述应答报文，则确定所述控制器与所述目标设备之间 为非连通状态。
[0017] 结合一方面，或者一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中， 所述记录发送所述OAM检测报文的第一时刻Tl包括：
[0018] 在所述OAM检测报文的载荷中添加发送所述OAM检测报文的第一时刻T1。
[0019] 结合一方面，或者一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中， 所述通过所述Tl、T2、T3以及T4中的任意两项计算网络延时包括：
[0020] 计算T2与Tl的差为所述控制器到所述转发器的延时；
[0021] 计算T3与T2的差为所述转发网络内部延时；
[0022] 计算T4与T3的差为所述转发器到所述控制器的延时。
[0023] 结合一方面，或者一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中， 所述OAM检测报文为因特网控制报文协议ICMP回显请求报文；
[0024] 本发明实施例二方面提供了一种网络时延检测方法，包括：
[0025] 转发器接收来自控制器的操作管理维护OAM检测报文，并记录所述OAM检测报文 到达所述转发器的第二时刻T2 ;所述OAM检测报文的源互联网协议IP地址为所述转发器 的IP地址，所述OAM检测报文的目的IP地址为目标设备的IP地址；
[0026] 所述转发器向所述目标设备转发所述OAM检测报文；
[0027] 所述转发器接收所述目标设备返回s的应答报文；所述应答报文的源IP地址为所 述目标设备的IP地址，所述应答报文的目的IP地址为所述转发器的IP地址；
[0028] 所述转发器记录所述应答报文到达所述转发器的第三时刻T3 ;
[0029] 所述转发器将所述T2以及所述T3添加到所述应答报文的载荷中，并发送到所述 控制器。
[0030] 结合二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述记录所述OAM检测报 文到达所述转发器的第二时刻T2包括：
[0031] 所述转发器将所述T2添加到所述OAM检测报文中。
[0032] 结合二方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述OAM检测报文的载 荷中还携带有所述控制器发送所述OAM检测报文的第一时刻T1。
[0033] 本发明实施例三方面提供了一种控制器，包括：
[0034] 报文发送单元，用于向转发网络中的转发器发送操作管理维护OAM检测报文；所 述OAM检测报文的源互联网协议IP地址为所述控制器的IP地址，目的IP地址为所述转发 器的IP地址；
[0035] 时刻记录单元，用于记录所述报文发送单元发送所述OAM检测报文的第一时刻 Tl；
[0036] 报文接收单元，用于接收所述转发器返回的应答报文；所述应答报文中的载荷中 携带有所述OAM检测报文到达所述转发器的第二时刻T2和所述应答报文到达所述转发器 的第三时刻T3 ;
[0037] 所述时刻记录单元，还用于记录所述应答报文到达所述控制器的第四时刻T4 ;
[0038] 延时计算单元，用于通过所述Tl、T2、T3以及T4中的任意两项计算网络延时。
[0039] 结合三方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述控制器还包括：
[0040] 状态确定单元，用于在所述时刻记录单元记录发送所述OAM检测报文的第一时刻 Tl之后，若所述报文接收单元在预定时间之内未收到所述应答报文，则确定所述控制器与 所述目标设备之间为非连通状态。
[0041] 结合三方面，或者三方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中， 所述时刻记录单元，用于在所述OAM检测报文的载荷中添加发送所述OAM检测报文的第一 时刻T1。
[0042] 结合三方面，或者三方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中， 所述延时计算单元，用于计算T2与Tl的差为所述控制器到所述转发器的延时；计算T3与 T2的差为所述转发网络内部延时；计算T4与T3的差为所述转发器到所述控制器的延时。 [0043] 结合三方面，或者三方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中， 所述OAM检测报文为因特网控制报文协议ICMP回显请求报文；
[0044] 本发明实施例四方面提供了一种转发器，包括：
[0045] 检测报文接收单元，用于接收来自控制器的操作管理维护OAM检测报文；所述OAM 检测报文的源互联网协议IP地址为所述转发器的IP地址，所述OAM检测报文的目的IP地 址为目标设备的IP地址；
[0046] 时刻记录单元，用于记录所述OAM检测报文到达所述转发器的第二时刻T2 ;
[0047] 检测报文转发单元，用于向所述目标设备转发所述OAM检测报文；
[0048] 应答报文接收单元，用于接收所述目标设备返回的应答报文；所述应答报文的源 IP地址为所述目标设备的IP地址，所述应答报文的目的IP地址为所述转发器的IP地址； [0049] 所述时刻记录单元，还用于若所述应答报文接收单元接收到所述应答报文，则记 录所述应答报文到达所述转发器的第三时