一种报文转发时延的测量方法、装置及系统与流程

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种报文转发时延的测量方法、装置及系统。

背景技术：

在数据通信领域中，报文在网络中被转发，每个节点都需要一定的时间进行处理，在一些情况下我们需要知道报文在网络设备中转发所经历的延时，掌握网络中的转发状况。目前对于帧或者报文的延时测量也有一些技术。如以太OAM(Operation Administration and Maintenance操作、管理、维护)的DM(Delay Measurement时延测量)功能，MPLS-TP(Multi-Protocol Label Switching Transport Profile传送多协议标记交换)OAM中的DM功能。以太OAM、MPLS-TP OAM中实现帧或者报文转发时延的测量原理是类似的，可看成是同一种技术。并且帧时延的测试有两种方式即单向DM和双向DM，下面对其原理进行一些说明。对于单向DM，两个网络设备间发送DM信息帧，两个网络设备包括发送端R1和接收端R2，帧从发送端R1中发送到接收端R2(中间可以有其他设备)，发送时，发送端R1上在报文中打上发送的时间戳T1，接收端R2接收到报文时打上报文的接收时间戳T2，这样帧延时的计算具体为：帧延时＝T2-T1。

上述这种计算时延的方法很简单，但是需要设备支持IEEE1588(Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE1588网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准)功能进行时间同步，否则两端的时间不同步，计算出来的延时是没有意义的。另外，即使两端设备的时间同步，若在设备中对报文的处理是在不同的模块中，这样也会由于模块之间存在相位差，使得时延计算不准确的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种报文转发时延的测量方法、装置及系统，解决了现有技术中对于两端之间报文转发的时延由于时间不同步，以及在至少一端上存在不同模块对报文进行处理产生模块之间的时间偏差而使得时延计算不准确的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种报文转发时延的测量方法，包括：

获取发送端向接收端发送测量报文与接收所述接收端反馈的测量响应报文之间的时间差，获取所述接收端对所述测量报文的处理时间，并获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差；

根据所述时间差、处理时间及时间偏差计算所述发送端与接收端之间的报文转发时延。

进一步地，所述时间偏差包括：第一时间偏差和/或第二时间偏差；所述第一时间偏差为所述发送端中对报文进行处理的第一发送模块和第一接收模块之间的时间偏差，所述第二时间偏差为所述接收端中对报文进行处理的第二接收模块和第二发送模块之间的时间偏差；

获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差具体包括：获取第一时间偏差和/或第二时间偏差。

进一步地，所述第一时间偏差的获取过程包括：

获取所述第一接收模块将所述测量响应报文传输给所述第一发送模块的第一传输时间，并获取所述第一接收模块接收所述第一发送模块反馈的所述测量响应报文的第二接收时间；

获取所述第一发送模块接收所述第一接收模块发送的测量响应报文的第一接收时间，并获取所述第一发送模块将所述测量响应报文传输给所述第一接收 模块的第二传输时间；

根据所述第一传输时间、第一接收时间、第二传输时间及第二接收时间计算第一时间偏差。

进一步地，所述第二时间偏差的获取过程包括：

获取所述第二接收模块将所述测量报文传输给所述第二发送模块的第三传输时间，并获取所述第二接收模块接收所述第二发送模块反馈的所述测量报文的第四接收时间；

获取所述第二发送模块接收所述第二接收模块发送的测量报文的第三接收时间，并获取所述第二发送模块将所述测量报文传输给所述第二接收模块的第四传输时间；

根据所述第三传输时间、第三接收时间、第四传输时间及第四接收时间计算所述第二时间偏差。

进一步地，若所述时间偏差包括第一时间偏差，则所述报文转发时延的计算方法包括：计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；将所述第一收发时间值减去所述处理时间得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第二时间偏差，则所述报文转发时延的计算方法包括：计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；将所述时间差减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第一时间偏差和第二时间偏差，则所述报文转发时延的计算方法包括：计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；将所述第一收发时间值减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延。

一种报文转发时延的测量装置，包括：

获取模块，用于获取发送端向接收端发送测量报文与接收所述接收端反馈的测量响应报文之间的时间差，还用于获取所述接收端对所述测量报文的处理 时间，还用于获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差；

计算模块，用于根据所述时间差、处理时间及时间偏差计算所述发送端与接收端之间的报文转发时延。

进一步地，所述时间偏差包括：第一时间偏差和/或第二时间偏差；所述第一时间偏差为所述发送端中对报文进行处理的第一发送模块和第一接收模块之间的时间偏差，所述第二时间偏差为所述接收端中对报文进行处理的第二接收模块和第二发送模块之间的时间偏差；

所述获取模块用于获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差具体包括：获取第一时间偏差和/或第二时间偏差。

进一步地，所述第一时间偏差的获取过程具体包括：

获取所述第一接收模块将所述测量响应报文传输给所述第一发送模块的第一传输时间，并获取所述第一接收模块接收所述第一发送模块反馈的所述测量响应报文的第二接收时间；

获取所述第一发送模块接收所述第一接收模块发送的测量响应报文的第一接收时间，并获取所述第一发送模块将所述测量响应报文传输给所述第一接收模块的第二传输时间；

根据所述第一传输时间、第一接收时间、第二传输时间及第二接收时间计算第一时间偏差。

进一步地，所述第二时间偏差的获取过程包括：

获取所述第二接收模块将所述测量报文传输给所述第二发送模块的第三传输时间，并获取所述第二接收模块接收所述第二发送模块反馈的所述测量报文的第四接收时间；

获取所述第二发送模块接收所述第二接收模块发送的测量报文的第三接收时间，并获取所述第二发送模块将所述测量报文传输给所述第二接收模块的第四传输时间；

根据所述第三传输时间、第三接收时间、第四传输时间及第四接收时间计算所述第二时间偏差。

进一步地，若所述时间偏差包括第一时间偏差，则所述计算模块具体包括：第一收发时间计算子模块，用于计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；时延计算子模块，用于将所述第一收发时间值减去所述处理时间得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第二时间偏差，则所述计算模块具体包括：第二收发时间计算子模块，用于计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；时延计算子模块，用于将所述时间差减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第一时间偏差和第二时间偏差，则所述计算模块具体包括：第一收发时间计算子模块，用于计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；第二收发时间计算子模块，用于计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；时延计算子模块，用于将所述第一收发时间值减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延。

一种报文转发时延的测量系统，包括发送端和接收端，所述发送端包括如上述任一项所述的报文转发时延的测量装置。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种报文转发时延的测量方法、装置及系统，通过获取发送端向接收端发送测量报文与接收该接收端反馈的测量响应报文之间的时间差、接收端对所述测量报文的处理时间，以及发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差来计算发送端与接收端之间的报文转发时延。在本发明中，首先通过双向DM来消除时间同步的问题，且还通过获取至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间存在的时间偏差来计算 两端之间的时延，提高了计算发送端与接收端之间的时延准确度，使得工程人员能够对网络中的转发状态了解的更加清楚，从而做出比较准确的判断。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的报文转发时延的测量方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的在记录时间戳T1时对应的报文示意图；

图3为本发明实施例一提供的在记录时间戳T2时对应的报文示意图；

图4为本发明实施例一提供的在记录时间戳T5时对应的报文示意图；

图5为本发明实施例一提供的在记录时间戳T6时对应的报文示意图；

图6为本发明实施例一提供的在记录时间戳T7时对应的报文示意图；

图7为本发明实施例一提供的在记录时间戳T8时对应的报文示意图；

图8为本发明实施例一提供的在记录时间戳T3时对应的报文示意图；

图9为本发明实施例一提供的在记录时间戳T4时对应的报文示意图；

图10为本发明实施例一提供的在记录时间戳T9时对应的报文示意图；

图11为本发明实施例一提供的在记录时间戳T10时对应的报文示意图；

图12为本发明实施例一提供的报文在记录时间戳T11时对应的报文示意图；

图13为本发明实施例一提供的报文在记录时间戳T12时对应的报文示意图；

图14为本发明实施例二提供的报文转发时延的测量装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，为本发明实施例一提供的报文转发时延的测量方法的流程图；请参见图1，

S101：获取发送端向接收端发送测量报文与接收所述接收端反馈的测量响应报文之间的时间差，获取所述接收端对所述测量报文的处理时间，并获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差；

所述时间差的获取方式包括：获取发送端向接收端发送测量报文的报文发送时间，并获取所述发送端接收所述接收端反馈的测量响应报文的接收时间，再将所述接收时间减去所述报文发送时间得到所述时间差；

所述处理时间的获取方式包括：获取所述接收端接收所述发送端发送的测量报文的报文接收时间，并获取所述接收端向发送端反馈测量响应报文的发送时间，再将所述发送时间减去所述报文接收时间得到所述接收端的处理时间；

所述时间偏差的获取方式至少包括：可以由工程人员通过经验主动对所述发送端和/或接收端之间的对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差进行设置得到的时间偏差值；或者是使用模块之间的时间测量工具对发送端和/或接收端之间的对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差进行测量，得到时间偏差值；或者，通过报文在所述至少两个模块之间进行传输，并记录其传输过程中的各个关键时间值，计算得到所述至少两个模块之间的时间偏差值等；

S102：根据所述时间差、处理时间及时间偏差计算所述发送端与接收端之间的报文转发时延；

所述报文转发时延包括：单边时延和双边时延；在发送端与接收端的网络对称的情况下，所述两端之间的单边时延为双边时延的一半，在本发明中，假设发送端与接收端为网络对称的情况。所述报文转发时延的具体计算方法包括： 计算所述时间差与所述处理时间的差，再根据对所述时间偏差的判断，将所述时间差与所述处理时间的差减去或者是加上所述时间偏差。

具体地，所述时间偏差包括：第一时间偏差和/或第二时间偏差；所述第一时间偏差为所述发送端中对报文进行处理的第一发送模块和第一接收模块之间的时间偏差，所述第二时间偏差为所述接收端中对报文进行处理的第二接收模块和第二发送模块之间的时间偏差；所述步骤S101中的获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差具体包括：获取所述第一时间偏差和/或所述第二时间偏差。

优选地，所述第一时间偏差的获取过程包括：获取所述第一接收模块将所述测量响应报文传输给所述第一发送模块的第一传输时间，并获取所述第一接收模块接收所述第一发送模块反馈的所述测量响应报文的第二接收时间；获取所述第一发送模块接收所述第一接收模块发送的测量响应报文的第一接收时间，并获取所述第一发送模块将所述测量响应报文传输给所述第一接收模块的第二传输时间；根据所述第一传输时间、第一接收时间、第二传输时间及第二接收时间计算第一时间偏差；所述第一时间偏差的具体计算过程包括：计算第二接收时间与第一传输时间之间的差，得到t1；计算第二传输时间与第一接收时间的差，得到t2；计算第二接收时间与第二传输时间的差，得到t3；第一时间偏差为：t3-(t1-t2)。

所述第二时间偏差的获取过程包括：获取所述第二接收模块将所述测量报文传输给所述第二发送模块的第三传输时间，并获取所述第二接收模块接收所述第二发送模块反馈的所述测量报文的第四接收时间；获取所述第二发送模块接收所述第二接收模块发送的测量报文的第三接收时间，并获取所述第二发送模块将所述测量报文传输给所述第二接收模块的第四传输时间；根据所述第三 传输时间、第三接收时间、第四传输时间及第四接收时间计算所述第二时间偏差。所述第二时间偏差的具体计算过程包括：计算第四接收时间与第三传输时间之间的差，得到t4；计算第四传输时间与第三接收时间的差，得到t5；计算第四接收时间与第三传输时间的差，得到t6；第二时间偏差为：t6-(t5-t4)。

由所述第一偏差和/或第二偏差得到所述报文转发时延具体包括：

若所述时间偏差包括第一时间偏差，则所述报文转发时延的具体计算方法包括：计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；将所述第一收发时间值减去所述处理时间得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第二时间偏差，则所述报文转发时延的具体计算方法包括：计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；将所述时间差减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延；

若所述时间偏差包括第一时间偏差和第二时间偏差，则所述报文转发时延的具体计算方法包括：计算所述时间差与所述第一时间偏差之间的差，得到所述发送端的第一收发时间值；计算所述处理时间与所述第二时间偏差的差，得到所述接收端的第二收发时间值；将所述第一收发时间值减去所述第二收发时间值得到所述报文转发时延。

例如，网络设备中包括发送端R1和接收端R2，在R1中包括：第一发送模块M1和第一接收模块M2；在R2中包括：第二发送模块M3和第二接收模块M4；下面通过对测量报文在R1和R2之间来计算R1与R2之间的报文转发时延，请结合图2-图13中记录各个时间戳时对应的报文示意图。具体包括：

R1上产生DMM(Delay Measurement Message)报文从R1的第一发送模块M1发送到R2，携带发送时间戳T1，此时，所述DMM报文如图2所示，R2的第二接收模块接收到DMM报文后打上接收时间戳T2，如图3所示；

所述DMM报文在R2进行内部传输，其传输过程包括：第二接收模块M4将DMM报文发送给第二发送模块M3时打上发送时间戳T5，如图4所示，第二发送模块M3收到所述DMM报文后打上接收时间戳T6，如图5所示，然后再将DMM报文发送给第二接收模块M4，发送时打上发送时间戳T7，如图6所示，第二接收模块M4收到DMM报文的时候打上接收时间戳T8，如图7所示。M3、M4间的收发是对称的，则报文在M3、M4之间的传输延时为[(T8-T5)-(T7-T6)]/2，这样就可以得出M4相对M3之间的第二时间偏差为(T6-T5)-[(T8-T5)-(T7-T6)]/2；

随后所述DMM报文上送控制面，控制面发送DMR(DelayMeasurement Reply)报文，经第二发送模块M4从R2中发送出去。发送的时候打上发送时间戳T3，如图8所示(其它时间戳从DMM报文复制过来)；

R1接收到R2发送过来的DMR报文，打上接收时间戳T4，如图2中的9所示，DMR报文在R2内部进行内部传输，第一接收模块M2将DMR报文发送给第一发送模块M1时打上发送时间戳T9，如图10所示，第一发送模块M1收到所述DMR报文后打上接收时间戳T10，如图11所示，然后再将DMR报文发送给第一接收模块M2，发送时打上发送时间戳T11，如图12所示，第一接收模块M2收到DMR报文的时候打上接收时间戳T12，如图13所示；报文在R1内部部件M1、M2上传输，生成T9、T10、T11、T12四个时间戳。类似可以得到R1上生成的时间戳T4之间的时间偏差为：(T12-T11)-[(T12-T9)–(T11-T10)]/2；

通过前面得到的这些时间戳就可以计算出报文在R1、R2上的双向转发时延。即R1与R2之间的报文转发时延＝(T4–T1)–{(T12-T11)-[(T12-T9)–(T11-T10)]/2}–(T3–T2)+{(T6-T5)-[(T8-T5)-(T7-T6)]/2}；当R1与R2之间的 网络对称时，单向转发时延就是双向时延的值除以2。

在本实施例中，通过获取发送端和接收端之间至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差来结合其他时间值来计算发送端与接收端之间的报文转发时延，提高了时延计算的准确度，方便了工程人员对设备的判断与处理。

实施例二：

如图14所示，为本发明实施例二提供的报文转发时延的测量装置的结构示意图，请参见图14，所述报文转发时延的测量装置20包括：获取模块201和计算模块202；所述获取模块201用于获取发送端向接收端发送测量报文与接收所述接收端反馈的测量响应报文之间的时间差，还用于获取所述接收端对所述测量报文的处理时间，还用于获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差；所述计算模块202用于根据所述时间差、处理时间及时间偏差计算所述发送端与接收端之间的报文转发时延。所述报文转发时延的测量装置20一般设置在所述发送端中，或者设置在服务器中等。

优选地，所述时间偏差包括：第一时间偏差和/或第二时间偏差；所述第一时间偏差为所述发送端中对报文进行处理的第一发送模块和第一接收模块之间的时间偏差，所述第二时间偏差为所述接收端中对报文进行处理的第二接收模块和第二发送模块之间的时间偏差；所述获取模块201用于获取所述发送端和接收端两端中至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间的时间偏差具体包括：获取所述第一时间偏差和/或所述第二时间偏差。所述第一时间偏差及所述第二时间偏差的计算方法在方法实施例中已经说明，因此，在此不再累述。

本发明还提供了一种报文转发时延的测量系统，包括发送端和接收端，所述发送端包括所述的报文转发时延的测量装置。通过在发送端进行报文转发时延的测量装置的设置，使得在本系统中，计算所述发送端与接收端之间的报文 转发时延时，得到的时延值更加准确。

本发明提供了一种报文转发时延的测量方法、装置及系统，通过获取至少一端中对报文进行处理的至少两个模块之间存在的时间偏差及结合其他时间点来计算两端之间的时延，提高了计算发送端与接收端之间的时延准确度。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。