专利名称：基于旁路的网络质量评测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种基于旁路的网络质量评测方法及装置。
背景技术：
当用户即网络的使用者反馈网络质量差时，网络维护人员通常使用Ping来检测网络质量；比如，对服务端ping，查看服务器返回数据包的时延；再对客户端ping，查看客户端返回数据包的时延；从而来确定网络拥塞发生在服务端还是客户端。这种检测方法存在以下缺陷:①不具备实时性；因为网络拥塞可能是阵发性的，在网络维护人员进行网络拥塞检查时，有可能上述拥塞已经过去；或者拨号用户已下线，无法对客户端该拨号用户所对应的IP (Internet Protocol,互联网协议)地址进行ping。②无法还原网络的真实场景；ping使用ICMP (Internet Control MessagesProtocol,网间控制报文协议)协议，不一定能真实地反应TCP (Transmission ControlProtocol，传输控制协议)业务的时延状况，比如，该TCP业务发生时延的链路是否存在基于应用的路由，或者是基于协议的QoS (Quality Of Service,服务质量)。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于旁路的网络质量评测方法及装置，旨在达到准确评测网络质量的目的。本发明实施例公开了一种基于旁路的网络质量评测方法，包括以下步骤:在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点；在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量。优选地，所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延包括:记录所述第一节点向所述第二节点发送的数据包经过所述旁路观测点的时间Tl ；记录所述第二节点向所述第一节点返回的响应数据包经过所述旁路观测点的时间T2 ；记录所述第一节点将所述响应数据包发送至所述第二节点时，经过所述旁路观测点的时间T3 ；根据T2、T3，计算得到所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延tl为:tl=(T3-T2)/2 ；根据T1、T2，计算得到所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延t2为:t2=(T2-T1)/2。优选地，所述第一节点与第二节点进行数据交互时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率包括:在所述第一节点向所述第二节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第二节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；在所述第二节点向所述第一节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第一节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率。优选地，所述根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量包括:若所述第一网络时延大于预置网络时延，或者所述第一重传率大于预置重传率时，评测所述第一节点至所述旁路观测点的网络侧拥塞；若所述第二网络时延大于所述预置网络时延，或者所述第一重传率大于所述预置重传率时，评测所述旁路观测点至所述第二节点的网络侧拥塞。优选地，所述根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量包括:按照预置规则，将所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率进行汇总；在所述第一网络时延和第二网络时延中的任一个大于预置网络时延时，和/或在所述第一重传率和第二重传率中的任一个大于预置重传率时，获取所述第一节点与第二节点之间网络链路的拥塞点。本发明实施例还公开了一种基于旁路的网络质量评测装置，包括:观测点设置模块，用于在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测
占.
参数获取模块，用于在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；质量评测模块，用于根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率,评测网络质量。优选地，所述参数获取模块还用于:记录所述第一节点向所述第二节点发送的数据包经过所述旁路观测点的时间Tl ；记录所述第二节点向所述第一节点返回的响应数据包经过所述旁路观测点的时间T2 ；记录所述第一节点将所述响应数据包发送至所述第二节点时，经过所述旁路观测点的时间T3 ；根据T2、T3，计算得到所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延tl为:tl=(T3-T2)/2 ；根据T1、T2，计算得到所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延t2为:t2=(T2-T1)/2。优选地，所述参数获取模块还用于:在所述第一节点向所述第二节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第二节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；在所述第二节点向所述第一节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第一节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率。优选地，所述质量评测模块还用于:若所述第一网络时延大于预置网络时延，或者所述第一重传率大于预置重传率时，评测所述第一节点至所述旁路观测点的网络侧拥塞；若所述第二网络时延大于所述预置网络时延，或者所述第一重传率大于所述预置重传率时，评测所述旁路观测点至所述第二节点的网络侧拥塞。优选地，所述质量评测模块还用于:按照预置规则，将所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率进行汇总；在所述第一网络时延和第二网络时延中的任一个大于预置网络时延时，和/或在所述第一重传率和第二重传率中的任一个大于预置重传率时，获取所述第一节点与第二节点之间网络链路的拥塞点。本发明通过在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点；在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和第一重传率，以及所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延和第二重传率；根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量的方法，具有准确评测网络质量的有益效果，并能够对网络的故障点进行准确定位，提高了网络质量评测的准确性。
图1是本发明基于旁路的网络质量评测方法应用场景一实施例结构示意图；图2是本发明基于旁路的网络质量评测方法应用场景又一实施例结构示意图；图3是本发明基于旁路的网络质量评测方法一实施例流程示意图；图4是本发明基于旁路的网络质量评测方法中，获取旁路观测点与对应节点网络时延的示意图；图5是本发明基于旁路的网络质量评测方法中，获取旁路观测点与对应节点数据重传率的示意图；图6是本发明基于旁路的网络质量评测装置一实施例功能模块示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。参照图1，图1是本发明基于旁路的网络质量评测方法应用场景一实施例结构示意图；图1所示的分析设备可以利用本发明基于旁路的网络质量评测方法，对接入侧和互联网侧进行分段质量评测，从而可以准确得知是客户端接入侧网络质量不好，还是通往互联网侧的网络质量差。参照图2，图2是本发明基于旁路的网络质量评测方法应用场景又一实施例结构示意图；在图2所示的应用场景中，分析设备应用本发明基于旁路的网络质量评测方法，可以准确得知网络拥塞发生的具体路径；比如，若按照来访区域进行统计，发现出口路由器外网侧的客户端A和客户端B网络质量差，而客户端C和客户端D网络正常，则推断甲市来访的路径存在网络拥塞；若发现出口路由器的内网侧的服务端A和服务端B的网络质量差，而服务端C和服务端D的质量正常，则推测S2处存在网络拥塞；若发现出口路由器的内网侧的服务端A、服务端B、服务端C、服务端D的网络质量都不好，则推测SI处存在网络拥塞。基于图1和图2所述实施例的具体描述，请参照图3，图3是本发明基于旁路的网络质量评测方法一实施例流程示意图；如图3所示，本发明基于旁路的网络质量评测方法包括以下步骤:步骤S01、在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点。在对网络质量进行评测时，可以在网络链路中的任意两个节点之间设置旁路观测点；比如，图1所示的应用场景中，可以在客户端与路由器之间设置旁路观测点，可以路由器与服务端之间设置旁路观测点，也可以同时在客户端与路由器之间、路由器与服务端之间同时设置旁路观测点；本实施例对旁路观测点的具体设置位置和具体设置个数不做限定，本领域的技术人员可以理解，在具体的网络部署中，旁路观测点可以根据实际需要进行随意设置。步骤S02、在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，根据记录的数据包到达旁路观测点的时间，分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延。在第一节点和第二节点进行数据交互时，根据记录的交互数据包到达旁路观测点的时间，获取第一节点至旁路观测点的第一网络时延、旁路观测点至第二节点的第二网络时延的过程为:记录所述第一节点向所述第二节点发送的数据包经过所述旁路观测点的时间Tl;记录所述第二节点向所述第一节点返回的响应数据包经过所述旁路观测点的时间T2 ;记录所述第一节点将所述响应数据包发送至所述第二节点时，经过所述旁路观测点的时间T3 ;根据T2、T3，计算得到所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延tl为:tl= (T3-T2)/2 ;根据Tl、T2，计算得到所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延t2为:t2= (Τ2-Τ1)/2。本领域的技术人员可以理解，从网络包的统计量上看，TCP (TransmissionControl Protocol,传输控制协议)的大部分的 ack (acknowledgement character,确认字符)回复包，其服务端自身产生的主机时延，远小于网络时延，可忽略不计；对于少部分由于“TCP超时定时器等待”，而产生的服务端时延较大的包，可以通过统计采样予以消除。同时，TCP三次握手过程不存在“TCP超时定时器等待”，适当增大TCP握手过程的数据包的时延比重，降低普通数据包的时延比重，也使网络时延更加精确。以在客户端计算机PC与服务端之间设置一个旁路观测点的具体应用场景为例，请参照图4，图4是本发明基于旁路的网络质量评测方法中，获取旁路观测点与对应节点网络时延的示意图；如图4所示，从PC发送给服务端的数据包经过旁路观测点的时刻Tl，到服务端回应的响应数据包ack再次经过旁路观测点的时刻T2所消耗的时间(忽略服务端自身产生的时延)，就是旁路观测点至服务端的路程往返耗时A，除以2即可得到服务端侧传输时延tl，即tl= (Τ2-Τ1)/2=Α/2。因为，服务端自身产生的时延与网络时延相比，时间非常短，可以忽略不计，且通常情况下，服务端产生的响应数据包ack都是即时回复。同样地，可以计算得出PC至旁路观测点的网络耗时即PC侧传输时延t2，即t2= (T3-T2) /2=B/2。在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率。获取第一重传率及第二重传率的过程包括:在所述第一节点向所述第二节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第二节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；在所述第二节点向所述第一节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第一节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率。以在客户端与服务端之间设置一个旁路观测点的具体应用场景为例，请参照图5，图5是本发明基于旁路的网络质量评测方法中，获取旁路观测点与对应节点数据重传率的示意图；如图5所示，当客户端发送数据包给服务端时，在旁路观测点可以获取到旁路观测点至服务端的数据包重传率，因为在旁路观测点可以看到所有观测点至服务端的路径上所丢的数据包，即原始传送的数据包和重新发送的重传包都可以观察得到。但是观察不到客户端至旁路观测点上所丢的数据包，因为此段丢失数据包的话，旁路观测点只能看到重传后的数据包，无法准确判断出是否发生过重传。同样的道理，可以通过观察服务端发给客户端方向的数据包，得到原始传送的数据包和重新发送的重传包，从而可以获取客户端至旁路观测点路径上的重传率。步骤S03、根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量。根据获取的相关网络评测参数，可以评测网络传输链路上任意两个节点之间的网
络质量。
比如，若所述第一网络时延大于预置网络时延，或者所述第一重传率大于预置重传率时，评测所述第一节点至所述旁路观测点的网络侧拥塞；若所述第二网络时延大于所述预置网络时延，或者所述第一重传率大于所述预置重传率时，评测所述旁路观测点至所述第二节点的网络侧拥塞，如图1和图2所述的实施例。比如，基于图1所述的实施例，通过上述步骤SOl和步骤S02获取到的网络质量评
测参数如下表所示:
权利要求
1.一种基于旁路的网络质量评测方法，其特征在于，包括以下步骤: 在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点； 在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率； 根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延包括: 记录所述第一节点向所述第二节点发送的数据包经过所述旁路观测点的时间Tl ； 记录所述第二节点向所述第一节点返回的响应数据包经过所述旁路观测点的时间T2 ； 记录所述第一节点将所述响应数据包发送至所述第二节点时，经过所述旁路观测点的时间T3 ； 根据T2、T3，计算得到所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延tl为:tl=(T3-T2)/2 ； 根据Tl、T2，计算得到所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延t2为:t2=(T2-T1) /2。
3.如权利要求1所 述的方法，其特征在于，所述第一节点与第二节点进行数据交互时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率包括: 在所述第一节点向所述第二节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第二节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率； 在所述第二节点向所述第一节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第一节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量包括: 若所述第一网络时延大于预置网络时延，或者所述第一重传率大于预置重传率时，评测所述第一节点至所述旁路观测点的网络侧拥塞； 若所述第二网络时延大于所述预置网络时延，或者所述第一重传率大于所述预置重传率时，评测所述旁路观测点至所述第二节点的网络侧拥塞。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量包括: 按照预置规则，将所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率进行汇总; 在所述第一网络时延和第二网络时延中的任一个大于预置网络时延时，和/或在所述第一重传率和第二重传率中的任一个大于预置重传率时，获取所述第一节点与第二节点之间网络链路的拥塞点。
6.一种基于旁路的网络质量评测装置，其特征在于，包括: 观测点设置模块，用于在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点；参数获取模块，用于在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；质量评测模块，用于根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块还用于: 记录所述第一节点向所述第二节点发送的数据包经过所述旁路观测点的时间Tl ； 记录所述第二节点向所述第一节点返回的响应数据包经过所述旁路观测点的时间T2 ； 记录所述第一节点将所述响应数据包发送至所述第二节点时，经过所述旁路观测点的时间T3 ； 根据T2、T3，计算得到所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延tl为:tl=(T3-T2)/2 ； 根据Tl、T2，计算得到所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延t2为:t2=(T2-T1) /2。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块还用于: 在所述第一节点向所述第二节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第二节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率； 在所述第二节点向所述第一节点发送数据包时，获取所述旁路观测点向所述第一节点发送数据包的数量及重新传输数据包的数量，从而获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述质量评测模块还用于: 若所述第一网络时延大于预置网络时延，或者所述第一重传率大于预置重传率时，评测所述第一节点至所述旁路观测点的网络侧拥塞； 若所述第二网络时延大于所述预置网络时延，或者所述第一重传率大于所述预置重传率时，评测所述旁路观测点至所述第二节点的网络侧拥塞。
10.如权利要求6或9所述的装置，其特征在于，所述质量评测模块还用于: 按照预置规则，将所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率进行汇总; 在所述第一网络时延和第二网络时延中的任一个大于预置网络时延时，和/或在所述第一重传率和第二重传率中的任一个大于预置重传率时，获取所述第一节点与第二节点之间网络链路的拥塞点。
全文摘要
本发明公开一种基于旁路的网络质量评测方法及装置，该方法包括以下步骤在网络链路中的第一节点和第二节点之间设置旁路观测点；在所述第一节点与第二节点进行数据交互时，记录交互的数据包到达所述旁路观测点的时间，并分别获取所述第一节点至所述旁路观测点的第一网络时延和所述旁路观测点至所述第二节点的第二网络时延；同时，获取所述第一节点至所述旁路观测点路径上的第一重传率及所述旁路观测点至所述第二节点路径上的第二重传率；根据所述第一网络时延、第二网络时延、第一重传率及第二重传率，评测网络质量；具有准确评测网络质量的有益效果，并能够对网络的故障点进行准确定位，提高了网络质量评测的准确性。
文档编号H04L12/24GK103139014SQ20131003289
公开日2013年6月5日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者张磊, 李凡 申请人:深信服网络科技(深圳)有限公司