一种网络异常检测及网络通信控制的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种网络异常检测及网络通信控制的方法和装置，利用多个时刻的瞬时网络速度，计算瞬时网络速度的平均值，根据瞬时网络速度和平均值计算瞬时网络速度的标准差，如果平均值小于网络速度阈值，并且标准差大于标准差阈值，可以确定存在网络异常，并在确定VPN网络出现异常时，将与VPN网络连接的客户端的通信网络切换到网络状态优于VPN网络的WAN网络，通过备用WAN网络的形式确保客户端不会在VPN网络异常时出现通信质量下降甚至通信中断的状况，并且，实时检测VPN网络情况，当VPN网络不存在网络异常时可以将客户端的网络连接从备用WAN网络切换回VPN网络。
【专利说明】一种网络异常检测及网络通信控制的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，特别是涉及一种网络异常检测及网络通信控制的方法 和装置。
【背景技术】
[0002] 随着计算机和网络通讯技术发展，远程技术支持系统的应用日益广泛，例如，工程 现场发生故障问题时，可以通过远程技术支持系统，集合各专业的专家对现场情况进行诊 断分析，研究解决方案，通过远程控制的操作方式直接解决问题，或者远程指挥现场技术人 员解决问题。
[0003] 远程技术支持系统依靠通讯网络使故障现场的控制设备与远端服务器建立连接。 目前，远程技术支持系统一般采用与广域网（WAN, Wide Area Network)相比更具稳定性的 虚拟专用网络（VPN, Virtual Private Network)网络作为远程技术支持系统的专用通信网 络，通过VPN网络，可以使远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建 立稳定的连接。
[0004] 但是，VPN网络的稳定性受诸多因素影响，例如网络带宽限制，高峰期网络用户量 等，可能导致VPN网络出现异常波动，对远程技术支持系统进行远程服务的通信质量造成 影响。例如，当用户过多时，受网络带宽限制，网络通信速度会显著降低，甚至导致VPN网络 发生中断，严重影响远程服务质量。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例中提供了一种网络异常检测及网络通信控制的方法和装置，以解决 远程技术支持系统受VPN网络状态的影响，远程服务质量下降的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0007] -种网络异常检测方法，所述方法包括：
[0008] 获取检测周期内多个时刻的瞬时网络速度；
[0009] 计算所述检测周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0010] 如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期的标准差大于 标准差阈值，确定存在网络异常。
[0011] 可选地，所述方法还包括：
[0012] 获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的瞬时网络速度；
[0013] 分别计算每个所述参考周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0014] 如果每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个所述参考周期的 标准差都大于标准差阈值，执行所述确定存在网络异常的步骤。
[0015] 可选地，该方法还包括：
[0016] 在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻的瞬时网络速 度的平均值和平均标准差；
[0017] 将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波动期间的平均标 准差确定为所述标准差阈值。
[0018] 一种网络通信控制方法，应用于客户端，所述客户端可与虚拟专用网络VPN网络 和广域网WAN网络相连接，该方法包括：
[0019] 判断VPN网络是否存在网络异常；
[0020] 如果所述VPN网络存在网络异常，所述客户端从VPN网络切换到WAN网络；
[0021] 当VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网络。
[0022] 可选地，所述判断VPN网络是否存在网络异常，包括：
[0023] 获取检测周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度；
[0024] 计算所述检测周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0025] 如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期的标准差大于 标准差阈值，确定存在网络异常。
[0026] 可选地，所述判断VPN网络是否存在网络异常的方法还包括：
[0027] 获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度；
[0028] 分别计算每个所述参考周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0029] 如果每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个所述参考周期的 标准差都大于标准差阈值，执行所述确定存在网络异常的步骤。
[0030] 可选地，所述判断VPN网络是否存在网络异常的方法还包括：
[0031] 在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻的瞬时网络速 度的平均值和平均标准差；
[0032] 将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波动期间的平均标 准差确定为所述标准差阈值。
[0033] 可选地，所述客户端从VPN网络切换到WAN网络，包括：
[0034] 判断WAN网络的网络状态是否优于VPN网络的网络状态；
[0035] 如果WAN网络的网络状态优于VPN网络的网络状态，所述客户端从VPN网络切换 到WAN网络。
[0036] 一种网络异常检测装置，所述装置包括：
[0037] 网络速度获取单元，用于获取检测周期内多个时刻的瞬时网络速度；
[0038] 计算单元，用于计算所述检测周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0039] 第一判断单元，用于判断所述检测周期的平均值是否小于网络速度阈值；
[0040] 第二判断单元，用于判断所述检测周期的标准差是否大于标准差阈值；
[0041] 确定单元，用于在所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期 的标准差大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
[0042] 可选地，所述装置还包括：
[0043] 参考网速获取单元，用于获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的瞬 时网络速度；
[0044] 参考计算单元，用于分别计算每个所述参考周期内的瞬时网络速度的平均值和标 准差；
[0045] 第一参考判断单元，用于判断所述参考周期的平均值是否小于网络速度阈值；
[0046] 第二参考判断单元，用于判断所述参考周期的标准差是否大于标准差阈值；
[0047] 所述确定单元，还用于在每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且 每个所述参考周期的标准差都大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
[0048] 可选地，所述装置还包括：
[0049] 初始化单元，用于在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个 时刻的瞬时网络速度的平均值和平均标准差；
[0050] 参数确定单元，用于将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网 络波动期间的平均标准差确定为所述标准差阈值。
[0051] 一种网络通信控制装置，安装在客户端上，使所述客户端可与虚拟专用网络VPN 网络和广域网WAN网络相连接，该装置包括 ：
[0052] 网络异常判断单元，用于判断VPN网络是否存在网络异常；
[0053] 切换单元，在所述VPN网络存在网络异常时，所述客户端从VPN网络切换到WAN网 络，当VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网络。
[0054] 可选地，网络异常判断单元，包括：
[0055] 网络速度获取单元，用于获取检测周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度；
[0056] 计算单元，用于计算所述检测周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0057] 第一判断单元，用于判断所述检测周期的平均值是否小于网络速度阈值；
[0058] 第二判断单元，用于判断所述检测周期的标准差是否大于标准差阈值；
[0059] 确定单元，用于在如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测 周期的标准差大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
[0060] 可选地，所述装置还包括：
[0061] 参考网速获取单元，用于获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的 VPN瞬时网络速度；
[0062] 参考计算单元，用于分别计算每个所述参考周期内的VPN瞬时网络速度的平均值 和标准差；
[0063] 第一参考判断单元，用于判断所述参考周期的平均值是否小于网络速度阈值；
[0064] 第二参考判断单元，用于判断所述参考周期的标准差是否大于标准差阈值；
[0065] 所述确定单元，还用于在每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且 每个所述参考周期的标准差都大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
[0066] 可选地，所述装置还包括：
[0067] 初始化单元，用于在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个 时刻的VPN瞬时网络速度的平均值和平均标准差；
[0068] 参数确定单元，用于将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网 络波动期间的平均标准差确定为所述标准差阈值。
[0069] 可选地，所述切换单元，包括：
[0070] WAN网络判断单元，用于判断WAN网络的网络状态是否优于VPN网络的网络状态；
[0071] VPN切换WAN单元，用于在WAN网络的网络状态优于VPN网络的网络状态时，所述 客户端从VPN网络切换到WAN网络；
[0072] WAN切换VPN单元，用于在VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网 络。
[0073] 可选地，所述装置还包括：
[0074] 内网网卡，与客户端的内部网络的路由器连接；
[0075] VPN网卡，与VPN网络的路由器连接；
[0076] WAN网卡，与WAN网络的路由器连接。
[0077] 由以上技术方案可见，本发明实施例提供一种网络异常检测及网络通信控制的方 法和装置，利用多个时刻的瞬时网络速度，计算瞬时网络速度的平均值，根据瞬时网络速度 和平均值计算瞬时网络速度的标准差，如果平均值小于网络速度阈值，并且每个瞬时网络 速度的标准差均大于标准差阈值或者瞬时网络速度的平均标准差大于标准差阈值，可以确 定存在网络异常。
[0078] 另外，在确定VPN网络出现异常时，将与VPN网络连接的客户端的通信网络切换到 网络状态优于VPN网络的WAN网络，通过备用WAN网络的形式确保客户端不会在VPN网络 出现异常时出现通信质量下降甚至通信中断的状况。
【专利附图】
【附图说明】
[0079] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而 言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0080] 图1为本发明实施例提供的一种网络异常检测方法的流程示意图；
[0081] 图2为本发明实施例提供的另一种网络异常检测方法的流程示意图；
[0082] 图3为本发明实施例提供的一种网络通信控制方法的流程示意图；
[0083] 图4为本发明实施例提供的一种网络异常检测装置的结构示意图；
[0084] 图5为本发明实施例提供的一种网络通信控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0085] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0086] 在网络使用过程中，常常会出现网络异常，导致网络质量下降甚至网络中断，以 VPN网络为例，为有效避免VPN网络出现异常所带来的不良影响，准确检测VPN网络异常是 必要的。本发明的实施例中均以VPN网络为例，当然，本领域技术人员还可以将本发明提供 的该方法用于其它网络中，都属于本申请的保护范围。
[0087] 图1本发明实施例提供的一种网络异常检测方法的流程图，如图1所示，包括以下 步骤：
[0088] 步骤S101 :获取检测周期内多个时刻的瞬时网络速度；
[0089] 采用ping方法测试网络速度，每隔时间t获取当前时刻的网络速度并存储在后台 数据库中，设置m个间隔时间t为一个检测周期。例如，t为1分钟，m为10,则每隔1分钟 获取一次当前时刻的瞬时网络速度，10分钟为一个测试周期，即该测试周期内共获取10次 瞬时网络速度。
[0090] 步骤S102 :计算检测周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差；
[0091] 计算步骤S101中获取的检测周期内的瞬时网络速度的平均值，计算公式如下：
【权利要求】
1. 一种网络异常检测方法，其特征在于，所述方法包括： 获取检测周期内多个时刻的瞬时网络速度； 计算所述检测周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差； 如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期的标准差大于标准 差阈值，确定存在网络异常。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括： 获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的瞬时网络速度； 分别计算每个所述参考周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差； 如果每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个所述参考周期的标准 差都大于标准差阈值，执行所述确定存在网络异常的步骤。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻的瞬时网络速度的 平均值和平均标准差； 将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波动期间的平均标准差 确定为所述标准差阈值。
4. 一种网络通信控制方法，应用于客户端，所述客户端可与虚拟专用网络VPN网络和 广域网WAN网络相连接，其特征在于，该方法包括： 判断VPN网络是否存在网络异常； 如果所述VPN网络存在网络异常，所述客户端从VPN网络切换到WAN网络； 当VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网络。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断VPN网络是否存在网络异常，包 括： 获取检测周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度； 计算所述检测周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差； 如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期的标准差大于标准 差阈值，确定存在网络异常。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断VPN网络是否存在网络异常的方 法还包括： 获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度； 分别计算每个所述参考周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差； 如果每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个所述参考周期的标准 差都大于标准差阈值，执行所述确定存在网络异常的步骤。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断VPN网络是否存在网络异常的方 法还包括： 在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻的瞬时网络速度的 平均值和平均标准差； 将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波动期间的平均标准差 确定为所述标准差阈值。
8. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述客户端从VPN网络切换到WAN网络， 包括： 判断WAN网络的网络状态是否优于VPN网络的网络状态； 如果WAN网络的网络状态优于VPN网络的网络状态，所述客户端从VPN网络切换到WAN 网络。
9. 一种网络异常检测装置，其特征在于，所述装置包括： 网络速度获取单元，用于获取检测周期内多个时刻的瞬时网络速度； 计算单元，用于计算所述检测周期内的瞬时网络速度的平均值和标准差； 第一判断单元，用于判断所述检测周期的平均值是否小于网络速度阈值； 第二判断单元，用于判断所述检测周期的标准差是否大于标准差阈值； 确定单元，用于在所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期的标 准差大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括： 参考网速获取单元，用于获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的瞬时网 络速度； 参考计算单元，用于分别计算每个所述参考周期内的瞬时网络速度的平均值和标准 差； 第一参考判断单元，用于判断所述参考周期的平均值是否小于网络速度阈值； 第二参考判断单元，用于判断所述参考周期的标准差是否大于标准差阈值； 所述确定单元，还用于在每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个 所述参考周期的标准差都大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
11. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括： 初始化单元，用于在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻 的瞬时网络速度的平均值和平均标准差； 参数确定单元，用于将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波 动期间的平均标准差确定为所述标准差阈值。
12. -种网络通信控制装置，安装在客户端上，使所述客户端可与虚拟专用网络VPN网 络和广域网WAN网络相连接，其特征在于，该装置包括 ： 网络异常判断单元，用于判断VPN网络是否存在网络异常； 切换单元，在所述VPN网络存在网络异常时，所述客户端从VPN网络切换到WAN网络， 当VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网络。
13. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述网络异常判断单元，包括： 网络速度获取单元，用于获取检测周期内多个时刻的VPN瞬时网络速度； 计算单元，用于计算所述检测周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标准差； 第一判断单元，用于判断所述检测周期的平均值是否小于网络速度阈值； 第二判断单元，用于判断所述检测周期的标准差是否大于标准差阈值； 确定单元，用于在如果所述检测周期的平均值小于网络速度阈值，并且所述检测周期 的标准差大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
14. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括： 参考网速获取单元，用于获取所述检测周期后至少一个参考周期内多个时刻的VPN瞬 时网络速度； 参考计算单元，用于分别计算每个所述参考周期内的VPN瞬时网络速度的平均值和标 准差； 第一参考判断单元，用于判断所述参考周期的平均值是否小于网络速度阈值； 第二参考判断单元，用于判断所述参考周期的标准差是否大于标准差阈值； 所述确定单元，还用于在每个所述参考周期的平均值都小于网络速度阈值，并且每个 所述参考周期的标准差都大于标准差阈值时，确定存在网络异常。
15. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括： 初始化单元，用于在网络正常使用过程中，预先获取多个发生网络波动期间多个时刻 的VPN瞬时网络速度的平均值和平均标准差； 参数确定单元，用于将网络波动期间的平均值确定为所述网络速度阈值，且将网络波 动期间的平均标准差确定为所述标准差阈值。
16. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述切换单元，包括： WAN网络判断单元，用于判断WAN网络的网络状态是否优于VPN网络的网络状态； VPN切换WAN单元，用于在WAN网络的网络状态优于VPN网络的网络状态时，所述客户 端从VPN网络切换到WAN网络； WAN切换VPN单元，用于在VPN网络稳定后，所述客户端从WAN网络切换回VPN网络。
17. 根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括： 内网网卡，与客户端的内部网络的路由器连接； VPN网卡，与VPN网络的路由器连接； WAN网卡，与WAN网络的路由器连接。
【文档编号】H04L12/26GK104320297SQ201410544964
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】曾辉, 李宗平 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司