专利名称：一种基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法
技术领域：
本发明涉及ー种应用于交换网络虚拟链路时延抖动测方法，更特别的说，涉及到一种基于虚拟链路的静态路由网络中的时延抖动测试，属于网络测试领域。
背景技术：
虚拟链路(Virtual Link, VL)是指从数据源到接收端的一条逻辑链路，可以是ー对ー的单址传输或ー对多的多址传输。终端系统发送的数据巾贞通过虚拟链路承载，传输到交換机网络，再根据静态路由配置表转发到相应的目的終端系统。基于虚拟链路的静态路由网络属于ー种确定性网络，可以为虚拟链路信息传输提供合同带宽和确定的路由。在网络拓扑比较简单的情况下，虚拟链路路由可由操作人员建立，并由操作人员更新，静态路由网络可增强网络信息传输时间的确定性。
时间延迟测试的目的是确定数据帧经过网络节点所需要的时间，时间延迟反映交换网络执行转发操作的速度以及对待转发队列的处理情況。时延抖动(Jitter)是指时间延迟的变化量。时延抖动越小，说明交換网络处理数据帧的稳定性和确定性越好。交换网络可以看作是由互连的网络元件组成，网络元件为数据帧流量提供某种服务。网络演算是一种基于最小加代数的确定性网络延迟界限的分析方法，利用到达曲线(arrival curve)描述给定的输入流量约束，利用服务曲线(service curve)描述多路复用排队服务规则，可以更数学化地表达流量和排队特性。将网络元件的到达曲线和服务曲线绘制在同一坐标系内，数据帧流量通过该元件的最大延迟等于到达曲线和服务曲线的最大水平距离。任何复杂的网络都可抽象为提供某个服务曲线的网络元件。端到端时延抖动的分析可以为各个网络元件的时延抖动之和，也可以整体的考虑整个网络的到达曲线和服务曲线进行计算获取。
发明内容
一般传统方法仅通过物理网络节点测试获取时延抖动情况，给出的是在一定条件下网络的消息传输情况，不具备理论指导性。本发明针对虚拟链路时延抖动测试，通过物理测试得到时延抖动实际值，并与基于网络演算得到的时延抖动理论值进行对比，，实现了实际值与理论值的综合评价，增强了分析结果的可信性。本发明是ー种基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，该方法采用了物理测量与网络演算相结合的测试方法来得到时延抖动实际测量值和理论分析值；对于所述实际测量值应用了时延抖动物理测试子模块，对于所述理论分析值应用了时延抖动理论分析子模块；基于分布式网络测试技术构建测试平台，采用物理测试的方法得到时延抖动实测值，并基于网络演算理论对时延抖动理论值进行分析；通过对比分析物理测试结果和理论分析结果，实现了实际值与理论值的综合评价，增强了分析结果的可信性。本发明的基于分布式网络测试技术构建的测试平台包括有端系统测试主机(101)、端系统模拟器(102)、监控采集板卡(103)、端系统高速网络测试分支器(104)、静态可配置交換机系统(105)和目的終端系统(106);其中，静态可配置交換机系统(105)包括有交换网络分支器(150)、第一交换机(151)、第二交换机(152)、……、第N个交换机(153);目的終端系统(106)包括有第一終端机(161)、第二終端机(162)、……、第N个终端机(163)；端系统测试主机(101)用于产生下发的主机数据帧MD主m ;所述主机数据帧MD主m通过监控采集板卡(103)传输至静态可配置交換机系统(105)中的交換机；同吋，监控采集板卡(103)也接收从端系统高速网络测试分支器(104)分发的模拟器数据帧MD端系统模拟器(102)用于产生下发的模拟器数据帧;所述模拟器数据帧MD 通过端系统高速网络测试分支器(104) —方面传输至静态可配置交換机系统(105)中
的交換机，另ー方面传输至监控采集板卡103 ；所述主机数据帧MD和所述模拟器数据帧MDtow根据静态可配置交換机系统(105)中的静态路由配置信息转发到目的終端系统(106)中。本发明的时延抖动物理测试子模块的具体步骤为步骤501 :输入ー个虚拟链路的ID号，记为VLID ；步骤502 :遍历输入队列m_InFramelist中的数据巾贞,查找出ID号等于VLID的数据中贞MDin m,将找出的数据巾贞MDin ro放入队列SelectedframelistIn中；遍历输出队列m_OutFramelist中的数据帧，查找出ID号等于VLID的数据帧MDwt ID，将找出的数据帧MDtjutID 放入队列 SelectedframelistOut 中；步骤503 :在输入队列 SelectedframelistIn 和输出队列 SelectedframelistOut中找出顺序号相同的N组数据帧，分别记为顺序号输入数据帧、顺序号输出数据帧
N组数据帧中的任意一组数据帧记为i，i e {1,2,3......N}；任意一组数据帧的所述顺序号输入数据帧w的到达时间记为tin i，任意ー组数据帧的所述顺序号输出数据帧MDiv,,的到达时间记为kut—i，且Ati = t0UtJ-tin i, Ati为顺序号相同的任意一组数据帧的输入和输出的到达时间间隔；同理可得，第一组数据帧的输入-输出时间间隔记为At1 ;第二组数据帧的输入-输出时间间隔记为At2;第N组数据帧的输入-输出时间间隔记为AtN;步骤504 :依据虚拟链路的平均延迟关系
权利要求
1.ー种基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，其特征在于该方法采用了物理測量与网络演算相结合的测试方法来得到时延抖动实际测量值和理论分析值；对于所述实际測量值应用了时延抖动物理测试子模块，对于所述理论分析值应用了时延抖动理论分析子模块；基于分布式网络测试技术构建测试平台，采用物理测试的方法得到时延抖动实测值，并基于网络演算理论对时延抖动理论值进行分析；通过对比分析物理测试结果和理论分析结果，实现了实际值与理论值的综合评价，增强了分析结果的可信性。
2.根据权利要求I所述的基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，其特征在于基于分布式网络测试技术构建的测试平台包括有端系统测试主机(101)、端系统模拟器(102)、监控采集板卡(103)、端系统高速网络测试分支器(104)、静态可配置交換机系统(105)和目的终端系统(106);其中，静态可配置交换机系统(105)包括有交换网络分支器(150)、第一交換机(151)、第二交換机(152)、……、第N个交换机(153);目的終端系统(106)包括有第一終端机(161)、第二終端机(162)、……、第N个终端机(163)； 端系统测试主机(101)用于产生下发的主机数据帧MD;所述主机数据帧MD通过监控采集板卡(103)传输至静态可配置交换机系统(105)中的交换机；同时，监控采集板卡(103)也接收从端系统高速网络测试分支器(104)分发的模拟器数据帧MD_^ ; 端系统模拟器(102)用于产生下发的模拟器数据帧MDsss ;所述模拟器数据帧MD通过端系统高速网络测试分支器(104) —方面传输至静态可配置交換机系统(105)中的交换机，另ー方面传输至监控采集板卡103 ； 所述主机数据帧MD和所述模拟器数据帧MDww根据静态可配置交換机系统(105)中的静态路由配置信息转发到目的終端系统(106)中。
3.根据权利要求I所述的基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，其特征在于时延抖动物理测试子模块的具体步骤为 步骤501 :输入ー个虚拟链路的ID号，记为VLID ； 步骤502 :遍历输入队列m_InFramelist中的数据巾贞，查找出ID号等于VLID的数据中贞MDin m,将找出的数据巾贞MDin m放入队列SelectedframelistIn中；遍历输出队列m_OutFramelist中的数据帧，查找出ID号等于VLID的数据帧MDwt ID，将找出的数据帧MDtjutID 放入队列 SelectedframelistOut 中；步骤 503 :在输入队列 SelectedframelistIn 和输出队列SelectedframelistOut中找出顺序号相同的N组数据帧，分别记为顺序号输入数据帧MDkw,,、顺序号输出数据帧N组数据帧中的任意一组数据帧记为i，i e U，2,3......N};任意一组数据帧的所述顺序号输入数据帧ル//)し ,的到达时间记为tini，任意一组数据帧的所述顺序号输出数据帧的到达时间记为twt—i，且Ati = touti-tin_i，Ati为顺序号相同的任意一组数据帧的输入和输出的到达时间间隔； 同理可得，第一组数据帧的输入-输出时间间隔记为At1 ;第二组数据帧的输入-输出时间间隔记为At2;第N组数据帧的输入-输出时间间隔记为AtN; 步骤504 :依据虚拟链路的平均延迟关系
4.根据权利要求I所述的基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，其特征在于静态路由网络虚拟链路时延抖动物理测试子模块的源程序伪代码为
全文摘要
本发明公开了一种基于虚拟链路的静态路由网络时延抖动测试方法，该方法中基于分布式网络测试技术构建测试平台，采用物理测试的方法得到时延抖动实测值，并基于网络演算理论对时延抖动理论值进行分析；通过对比分析物理测试结果和理论分析结果，实现了实际值与理论值的综合评价，增强了分析结果的可信性。本发明的静态路由网络虚拟链路时延抖动测试平台包括端系统测试主机、端系统模拟器、监控采集板卡、端系统高速网络测试分支器、静态可配置交换机系统和目的终端系统。其中，端系统测试主机上安装有监控采集板卡，并运行时延抖动测试模块。时延抖动测试模块包括两部分，分别为时延抖动物理测试子模块和时延抖动理论分析子模块。
文档编号H04L12/26GK102780589SQ20121018584
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者何锋, 熊华钢, 谌文涛 申请人:北京航空航天大学