一种路由转发时延测量系统、方法、设备及介质与流程

本发明涉及通信网络，具体涉及一种路由转发时延测量系统、方法、设备及介质。

背景技术：

1、网络时延是指从发送数据到接收数据所需的时间，是网络性能的重要指标之一，网络时延测量是指在计算机网络中，通过一定的手段来测量数据从发送端到接收端所需要的时间。常用的网络时延测量方法包括：使用ping命令，通过向目标主机发送icmp(internet control message protocol，网络控制消息协议)回显请求报文并等待回复报文的时间来测量网络时延；使用traceroute命令，通过向目标主机发送一系列ttl(time tolive，生存时间)递增的udp(user datagram protocol，用户数据报协议)数据包，并记录每个数据包经过的路由器ip地址和时间来测量网络时延；利用tcp(transfer controlprotocol，传输控制协议)三次握手时间，通过在tcp连接建立时记录客户端发送syn(synchronize sequence number，同步字符)到服务器响应syn+ack(acknowledgecharacter，确认字符)报文的时间来测量网络时延；或者通过与ntp(network timeprotocol，网络时间协议)服务器同步本地时间来测量网络时延。

2、上述测量方案都是通过发送测量报文进行时延测量，通过收发两端记录报文时间，计算时间差值来测量时延，但是收发两端的时间往往存在一定的时间偏差，即使通过对时也存在一定误差。因此，现有技术中存在网络时延测量存在误差的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种路由转发时延测量系统、方法、设备及介质，以解决网络时延测量存在误差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种路由转发时延测量系统，包括：交换机、通信网关、发送端、接收端以及测量端，通信网关、发送端、接收端以及测量端连接至交换机端口；发送端发送数据通过对应连接交换机端口由交换机发送至通信网关，通信网关通过对应连接交换机端口将数据路由转发至接收端；测量端用于利用交换机端口镜像功能获取发送端发送数据以及接收端接收数据对应的镜像数据，根据镜像数据确定转发时延。

3、在本发明实施例中，利用交换机端口镜像功能在测量端获取发送端及接收端的镜像数据，根据该镜像数据确定转发时延，由于在一台终端(测量端)上计算时间差，无需网络对时即可精确测量发送端和接收端的转发时延，解决了收发两端时间存在偏差导致时延测量不准确的问题，实现了提高网络时延测量准确性的效果，解决了相关技术中存在的网络时延测量存在误差的问题。

4、在一种可选的实施方式中，通信网关包括：第一网卡以及第二网卡，第一网卡连接交换机的第一端口，第二网卡连接交换机的第二端口、发送端连接交换机的第三端口，接收端连接交换机的第四端口，测量端连接交换机的第五端口；发送端将数据经过第三端口和第一端口发送至第一网卡，第一网卡将数据路由转发至第二网卡，第二网卡将数据经第二端口、第四端口发送至接收端；测量端还用于利用第五端口获取第一端口的出口数据镜像以及第二端口的入口数据镜像，根据出口数据镜像以及入口数据镜像确定转发时延；或者，测量端还用于利用第五端口获取第三端口的出口数据镜像以及第四端口的入口数据镜像，根据出口数据镜像以及入口数据镜像确定转发时延。

5、在本发明实施例中，通过双网卡对发送端和输出端的数据进行转发，通过测量端获取双网卡分别连接的交换机端口的镜像数据或者发送端和接收端分别连接的交换机端口的镜像数据，无需专用的测量仪表即可测量转发时延，降低了时延测量成本，具有较好的经济性。

6、在一种可选的实施方式中，数据包括报文，出口数据镜像包括端口输出报文的第一捕获时间，入口数据镜像包括端口输入报文的第二捕获时间，测量端还用于根据第一捕获时间和第二捕获时间的差值确定转发时延。

7、在本发明实施例中，通过发送报文测量转发时延，对报文没有要求，可使用任一种类型的测量报文，实现了灵活、方便测量转发时延的目的。

8、第二方面，本发明提供了一种基于上述第一方面或其对应的任一实施方式的路由转发时延测量方法，应用于测量端，方法包括：当发送端向接收端发送数据时，利用交换机端口镜像功能获取发送端发送数据以及接收端接收数据对应的镜像数据；根据镜像数据确定转发时延。

9、在本发明实施例中，利用镜像数据在一台终端上计算收发两端的转发时延，解决了收发两端时间存在偏差导致时延测量不准确的问题，实现了提高网络时延测量准确性的效果，解决了相关技术中存在的网络时延测量存在误差的问题。

10、在一种可选的实施方式中，利用交换机端口镜像功能获取发送端发送数据以及接收端接收数据对应的镜像数据，包括：获取第一端口的出口数据镜像以及第二端口的入口数据镜像；或者，获取第三端口的出口数据镜像以及第四端口的入口数据镜像。

11、在本发明实施例中，提供了两种不同的端口镜像方法，达到了进一步提高时延测量灵活性的效果。

12、在一种可选的实施方式中，数据包括报文，出口数据镜像包括端口输出报文的第一捕获时间，入口数据镜像包括端口输入报文的第二捕获时间，根据镜像数据确定转发时延，包括：根据第一捕获时间和第二捕获时间的差值确定转发时延。

13、在本发明实施例中，通过发送报文测量转发时延，实现了灵活、方便测量转发时延的目的。

14、在一种可选的实施方式中，获取第一端口的出口数据镜像以及第二端口的入口数据镜像，包括：利用抓包工具监测第一端口的输出报文以及第二端口的输入报文；当连续抓取到输出报文以及输入报文时，记录输出报文的第一捕获时间以及输入报文的第二捕获时间；或者，获取第三端口的出口数据镜像以及第四端口的入口数据镜像，包括：利用抓包工具监测第三端口的输出报文以及第四端口的输入报文；当连续抓取到输出报文以及输入报文时，记录输出报文的第一捕获时间以及输入报文的第二捕获时间。

15、在本发明实施例中，利用抓包工具判断是否连续抓取到输入、输出报文，达到了提高时延测量可靠性的效果。

16、在一种可选的实施方式中，当发送端向接收端多次发送数据时，根据镜像数据确定转发时延，包括：获取由多次发送的数据确定的多个转发时延；根据多个转发时延的平均值确定转发时延。

17、在本发明实施例中，将多次测量得到的转发时延的平均值作为最终的转发时延，达到了进一步提高时延测量可靠性和准确性的效果。

18、第三方面，本发明提供了一种基于上述第一方面或其对应的任一实施方式的路由转发时延测量装置，应用于测量端，包括：镜像数据获取模块，用于当发送端向接收端发送数据时，利用交换机端口镜像功能获取发送端发送数据以及接收端接收数据对应的镜像数据；转发时延确定模块，用于根据镜像数据确定转发时延。

19、在一种可选的实施方式中，镜像数据获取模块包括：第一获取单元，用于获取第一端口的出口数据镜像以及第二端口的入口数据镜像；或者，第二获取单元，用于获取第三端口的出口数据镜像以及第四端口的入口数据镜像。

20、在一种可选的实施方式中，数据包括报文，出口数据镜像包括端口输出报文的第一捕获时间，入口数据镜像包括端口输入报文的第二捕获时间，转发时延确定模块包括：转发时延确定单元，用于根据第一捕获时间和第二捕获时间的差值确定转发时延。

21、在一种可选的实施方式中，第一获取单元包括：第一监测子单元，用于利用抓包工具监测第一端口的输出报文以及第二端口的输入报文；第一记录子单元，用于当连续抓取到输出报文以及输入报文时，记录输出报文的第一捕获时间以及输入报文的第二捕获时间；或者，第二获取单元包括：第二监测子单元，用于利用抓包工具监测第三端口的输出报文以及第四端口的输入报文；第二监测子单元，用于当连续抓取到输出报文以及输入报文时，记录输出报文的第一捕获时间以及输入报文的第二捕获时间。

22、在一种可选的实施方式中，当发送端向接收端多次发送数据时，转发时延确定模块包括：获取单元，用于获取由多次发送的数据确定的多个转发时延；平均转发时延确定单元，用于根据多个转发时延的平均值确定转发时延。

23、第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的路由转发时延测量方法。

24、第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的路由转发时延测量方法。