專利名稱：一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法和系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
路由器轉(zhuǎn)發(fā)延遲是指路由器從接收?qǐng)?bào)文、查找路由表、轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文等一
系列操作所消耗的時(shí)間，如圖l所示，設(shè)路由器收到報(bào)文的時(shí)間為Tt,經(jīng) 過一系列操作后發(fā)出報(bào)文的時(shí)間為Tr，則轉(zhuǎn)發(fā)延遲T為Tr-Tt。路由器的 芯片速度、系統(tǒng)總線、軟件算法等均會(huì)影響路由器的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol,簡(jiǎn)稱IP)網(wǎng)絡(luò)中，路由 器作為網(wǎng)絡(luò)中最為重要的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，其各項(xiàng)性能指標(biāo)將直接影響到整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的性能。
在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，語音、視頻等多種實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)。不 同于傳統(tǒng)的文件傳輸、信息下載等業(yè)務(wù)，音視頻業(yè)務(wù)對(duì)延遲十分敏感，延 遲稍大就會(huì)立即引起使用者的感知，因此，對(duì)于最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由 器的轉(zhuǎn)發(fā)延遲要求也達(dá)到了更高的標(biāo)準(zhǔn)。
轉(zhuǎn)發(fā)延遲作為路由器的重要指標(biāo)之一，測(cè)試人員需要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行測(cè) 試以判斷能否達(dá)到指標(biāo)要求。
現(xiàn)有的路由器轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法主要有以下兩種
A. 使用專業(yè)測(cè)試儀表測(cè)試由專業(yè)測(cè)試儀表構(gòu)造測(cè)試報(bào)文，并向 路由器發(fā)送報(bào)文，再由專業(yè)測(cè)試儀表接收路由器轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文， 計(jì)算發(fā)送報(bào)文到接收?qǐng)?bào)文時(shí)間差，得到路由器轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試數(shù) 據(jù)，如圖2所示。
B. 使用個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer,簡(jiǎn)稱PC)軟件測(cè)試由PC軟件構(gòu)造測(cè)試報(bào)文，并向路由器發(fā)送才艮文，再由PC接收
路由器轉(zhuǎn)發(fā)后的報(bào)文，通過軟件記錄收發(fā)報(bào)文時(shí)間，通過計(jì)算
得到路由器轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試數(shù)據(jù)，如圖3所示。 目前的路由器延遲測(cè)試方法具有一定的局限性
A. 使用專業(yè)的測(cè)試儀表進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于測(cè)試儀表設(shè)備非常昂 貴，大批量的使用將嚴(yán)重增加測(cè)試成本。
B. 使用PC及軟件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，測(cè)試結(jié)果受限于PC性能以及軟件 處理耗時(shí)，得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果T = Tr-Tt+PC耗時(shí)，測(cè) 試結(jié)果誤差主要來自于PC耗時(shí)，若PC性能較差，測(cè)試結(jié)果將 嚴(yán)重偏離真實(shí)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法和系統(tǒng)，用于提高普通測(cè) 試設(shè)備測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲的精確度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法，所述方法包
括
步驟Sl,在被測(cè)設(shè)備上配置第一因特網(wǎng)協(xié)議IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三 端口的士某體訪問控制(Media Access Control,簡(jiǎn)稱MAC);也址綁定； 所述第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)； 步驟S2,測(cè)試設(shè)備設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第一超時(shí)時(shí)間； 步驟S3，測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口，并記錄測(cè)試 報(bào)文的發(fā)送時(shí)間；
步驟S4 ，測(cè)試設(shè)備從被測(cè)設(shè)備的第 一端口接收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文， 記錄所述超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間；
步驟S5,根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被 測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)
包括第一配置模塊、超時(shí)設(shè)置模塊、報(bào)文發(fā)送模塊、時(shí)間記錄模塊、報(bào)文接收模塊和結(jié)果計(jì)算^t塊；
所述第一配置模塊用于在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三端口的MAC地址綁定；所述第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)；
所述超時(shí)設(shè)置模塊用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第 一超時(shí)時(shí)間；所述報(bào)文發(fā)送模塊與超時(shí)設(shè)置模塊連接，用于將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口；
所述時(shí)間記錄模塊與報(bào)文發(fā)送模塊連接，用于記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間；
所述報(bào)文接收模塊與時(shí)間記錄模塊連接，用于從被測(cè)設(shè)備的第 一端口接收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文；
所述結(jié)果計(jì)算模塊與時(shí)間記錄模塊連接，用于根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
本發(fā)明通過在被測(cè)設(shè)備上配置被測(cè)設(shè)備接收的下一跳IP地址與被測(cè)設(shè)備端口的綁定關(guān)系，使得發(fā)送的測(cè)試報(bào)文在被測(cè)設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，由此計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果減小了使用普通測(cè)試儀器測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲時(shí)由于自身耗時(shí)所帶來的誤差，節(jié)省了使用專業(yè)測(cè)試儀表所帶來的高額測(cè)試成本。


圖1為路由器轉(zhuǎn)發(fā)延遲示意圖
圖2為使用專業(yè)測(cè)試儀測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲示意圖
圖3為使用PC和普通測(cè)試軟件測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲示意圖
圖4為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例一示意圖
圖5為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例二示意6為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例三示意圖
圖7為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例一的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)示意圖
圖8為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖
圖9為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例二示意圖
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法和系統(tǒng)，用于提高普通測(cè)試設(shè)備測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲的精確度。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的說明。
圖4給出了本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例一示意圖，所述方法包括以下步驟
步驟Sl,在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三端口的MAC:地址綁定；
所述第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)；
例如可以將被測(cè)設(shè)備接收的下一跳IP地址為第一 IP地址的報(bào)文綁定被測(cè)設(shè)備的以太口 3的MAC地址，所述第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的以太口 2的IP地址屬于相同子網(wǎng)。
可以使用地址解析協(xié)議(Address Resolution Protocol,簡(jiǎn)稱ARP)在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三端口的MAC地址綁定。ARP綁定可以將目的IP地址與目的MAC地址進(jìn)行綁定，路由器轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)，根據(jù)目的IP地址封裝相應(yīng)的目的MAC地址并發(fā)送。
步驟S2，測(cè)試設(shè)備設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第一超時(shí)時(shí)間；所述超時(shí)時(shí)間可以為生存時(shí)間(Time To Live,簡(jiǎn)稱TTL)值，例如測(cè)試設(shè)備可以設(shè)置測(cè)試報(bào)文的TTL值為Nl。 '
步驟S3，測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口 ，并記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間；
步驟S3中所述測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口具體可以為測(cè)試設(shè)備將目的IP地址為第一 IP地址的測(cè)試報(bào)文發(fā)送《合被測(cè)設(shè)備的第一端口。
通過進(jìn)行地址綁定，測(cè)試設(shè)備在發(fā)送測(cè)試才艮文時(shí)可以將第一 IP地址作為目的IP地址，當(dāng)被測(cè)設(shè)備的第一端口收到測(cè)試報(bào)文后，由于第一 IP地址與第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)，因此第 一端口會(huì)將測(cè)試報(bào)文從被測(cè)設(shè)備的第二端口發(fā)送出去，根據(jù)地址綁定，會(huì)為測(cè)試報(bào)文封裝第三端口的MAC地址，
將報(bào)文發(fā)送到第三端口。
例如可以使用 一臺(tái)測(cè)試設(shè)備如測(cè)試PC,向被測(cè)設(shè)備的以太口 1發(fā)送目的IP地址為第一IP地址，TTL值為Nl的測(cè)試報(bào)文，并記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間Ttl,以太口 1收到測(cè)試^艮文后，將TTL值Nl減1，并將測(cè)試才艮文從被測(cè)設(shè)備的以太口 2發(fā)送出去，所述被測(cè)設(shè)備可以為路由器或交換機(jī)等三層或三層以上具有以太口的i殳備。
隨后，由于被測(cè)設(shè)備接收的下一跳IP地址為第一 IP地址報(bào)文綁定了被測(cè)設(shè)備的第三端口的MAC地址，因此測(cè)試報(bào)文會(huì)從被測(cè)設(shè)備的第二端口發(fā)送出去，并到達(dá)被測(cè)設(shè)備的第三端口；例如可以為測(cè)試報(bào)文從被測(cè)設(shè)備的以太口 2發(fā)送出去，并到達(dá)以太口 3。
所述第三端口根據(jù)超時(shí)時(shí)間判斷測(cè)試報(bào)文是否超時(shí)，如果是則產(chǎn)生超時(shí)報(bào)文通過所述第一端口發(fā)送給測(cè)試設(shè)備；否則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所述測(cè)試報(bào)文，測(cè)試報(bào)文會(huì)繼續(xù)從所述第二端口發(fā)送出去，并到達(dá)所述第三端口，反復(fù)循環(huán)，直至測(cè)試報(bào)文超時(shí)。
例如可以為在被測(cè)設(shè)備的以太口 3收到測(cè)試報(bào)文后，判斷測(cè)試報(bào)文的TTL值是否大于1，如果是，則表示測(cè)試報(bào)文未超時(shí)，將測(cè)試報(bào)文通過以太口2發(fā)送出去，同時(shí)將TTL值減l,由于測(cè)試報(bào)文綁定了以太口 3的MAC地址，因此測(cè)試報(bào)文會(huì)到達(dá)以太口 3,反復(fù)循環(huán)，直至TTL值等于1;如果判斷TTL值小于等于l,則將產(chǎn)生網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議(Internet Control MessageProtocol,簡(jiǎn)稱ICMP) TTL超時(shí)報(bào)文通過以太口 1發(fā)送給測(cè)試i殳備。ICMP是TCP/IP協(xié)議集中的一個(gè)子協(xié)議，屬于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，主要用于在主機(jī)與路由器之間傳遞控制信息，包括報(bào)告錯(cuò)誤、交換受限控制和狀態(tài)信息等。路由器在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的過程中，將檢查IP包頭的TTL字段，若TTL值大于1，則路由器將TTL值減1并轉(zhuǎn)發(fā)，若TTL值小于等于1，則路由器丟棄報(bào)文并向源地址發(fā)送ICMP TTL超時(shí)報(bào)文。
步驟S4 ，測(cè)試設(shè)備從被測(cè)設(shè)備的第 一端口接收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文，記錄所述超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間；例如測(cè)試設(shè)備記錄超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間為Trl。
步驟S5，根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。例如可以為根據(jù)測(cè)試設(shè)備在發(fā)送測(cè)試報(bào)文時(shí)記錄的發(fā)送時(shí)間Ttl和收到超時(shí)報(bào)文時(shí)記錄的接收時(shí)間Trl，計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲為(Trl-Ttl)/(N1 —1)。
步驟Sl可以在步驟S2之前執(zhí)行，也可以在步驟S2之后執(zhí)行，或者可以與步驟S2同步執(zhí)^f亍。
本實(shí)施例通過在被測(cè)設(shè)備上配置被測(cè)設(shè)備接收的下一跳IP地址與被測(cè)設(shè)備端口的綁定關(guān)系，使得發(fā)送的測(cè)試報(bào)文在被測(cè)設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，由此計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果減小了使用普通測(cè)試儀器測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲時(shí)由于自身耗時(shí)所帶來的誤差，節(jié)省了使用專業(yè)測(cè)試儀表所帶來的高額測(cè)試成本。
圖5給出了本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例二示意圖，本實(shí)施例除了包括方法實(shí)施一的步驟外，在步驟S3之前還包括
步驟S6，在^J!、H殳備的第一端口和第三端口上配置第二 IP地址的下一跳IP地址為所述第一 IP地址；
步驟S6可以在步驟Sl之后執(zhí)行。
步驟S6可以在步驟S2之前執(zhí)行，也可以在步驟S2之后執(zhí)行，或者可以與步驟S2同步執(zhí)行。
例如可以7吏用策略3各由(Policy Based Routing ，簡(jiǎn)稱PBR)在被測(cè)"i殳備的第一端口和第三端口上配置第二 IP地址的下一跳IP地址為所述第一 IP地址。
PBR是一種比基于目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由更加靈活的路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。應(yīng)用PBR時(shí)，路由器將通過路由圖決定如何對(duì)需要路由的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，路由圖決定了 一個(gè)數(shù)據(jù)包的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)路由器。
步驟S3中所述測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口具體為測(cè)試設(shè)備將目的IP地址為第二 IP地址的測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口 。
通過進(jìn)行PBR綁定，測(cè)試設(shè)備在發(fā)送測(cè)試"^艮文時(shí)可以將第二 IP地址作為目的IP地址，當(dāng)測(cè)試設(shè)備的第一端口收到測(cè)試報(bào)文后，才艮據(jù)策略路由將測(cè)試報(bào)文的下一跳IP地址設(shè)定為第一 IP地址，由于第一 IP地址與第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)，則第一端口會(huì)將測(cè)試報(bào)文從第二端口發(fā)送出去，根據(jù)地址綁定，會(huì)為測(cè)試報(bào)文封裝第三端口的MAC地址，將報(bào)文發(fā)送給第三端口 。
圖6給出了本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法實(shí)施例三示意圖，本實(shí)施例除了包括方法實(shí)施一的步驟外，在步驟S5之前還包括'.
步驟S7:測(cè)試設(shè)備設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第二超時(shí)時(shí)間，并執(zhí)行步驟S3;例如測(cè)試設(shè)備可以設(shè)置測(cè)試報(bào)文的TTL值為N2。
所述步驟S5具體為根據(jù)兩次測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
例如在測(cè)試設(shè)備可以發(fā)送TTL值為N2的測(cè)試報(bào)文，并記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間Tt2,經(jīng)過測(cè)試后得到的超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間為Tr2，才艮據(jù)兩次測(cè)試結(jié)果計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲為(Trl - Ttl - Tr2+Tt2) / (Nl - N2),具體計(jì)算方法可以為
測(cè)試報(bào)文總計(jì)被測(cè)試設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)Nl - 1次，若測(cè)試設(shè)備耗時(shí)為Y，轉(zhuǎn)發(fā)延遲真實(shí)值為X，得到以下公式
才艮據(jù)兩次測(cè)試結(jié)果可得到以下方程組X(N1 - l)+Y=Trl - Ttl
X(N2 - l)+Y=Tr2 -Tt2
以上方程組計(jì)算可得
X (Nl - N2) = Trl - Ttl - Tr2+Tt2
推出X=( Trl — Ttl-Tr2+Tt2)/(N1-N2)
本實(shí)施例通過使測(cè)試報(bào)文在被測(cè)設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，并通過兩次測(cè)試 得到的測(cè)試結(jié)果計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果消除使用普通測(cè)試儀器測(cè)試轉(zhuǎn) 發(fā)延遲時(shí)由于自身耗時(shí)所帶來的誤差，節(jié)省了使用專業(yè)測(cè)試儀表所帶來的高 額測(cè)試成本。
本實(shí)施例除了可以在方法實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行上述擴(kuò)展外，還可以 在方法實(shí)施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)行上述擴(kuò)展。
下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，圖7為本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā) 延遲測(cè)試方法實(shí)施例一的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)示意圖，下面進(jìn)行具體說明。
預(yù)先設(shè)置如下幾個(gè)IP地址
子網(wǎng)1:;也址A、 B
子網(wǎng)2: i也址C、 D
子網(wǎng)3: i也址E
子網(wǎng)4: i也址F
為^:測(cè)^各由器的3個(gè)以太口和測(cè)試PC各配置一個(gè)IP :%址 以太口 1:;也址A 測(cè)試PC:;也址B 以太口 2: J也址C 以太口 3:地J止E
配置ARP綁定，使路由器將下一跳IP地址為地址D的報(bào)文封裝的MAC地 址為以太口 3的MAC ;也址M。
以上配置完成后，即可使用測(cè)試PC向被測(cè)路由器發(fā)送TTL值為Nl，目 的IP地址為D的測(cè)試才艮文，并以軟件記錄發(fā)送時(shí)間Ttl。被測(cè)路由器以太口 1收到的目標(biāo)IP地址為D的報(bào)文后，由于地址D與以 太口 2的地址C屬于同 一子網(wǎng)，報(bào)文將被發(fā)送給以太口 2,并從以太口 2轉(zhuǎn) 發(fā)出去，同時(shí)將TTL值減1，被測(cè)路由器將為該報(bào)文封裝以太口 3的MAC地 址M,并發(fā)送出去，報(bào)文將會(huì)到達(dá)以太口 3。
被測(cè)路由器以太口 3收到該目標(biāo)IP地址為D的報(bào)文后檢查TTL值，若大 于l，則將^t艮文轉(zhuǎn)發(fā)出去，由于地址D與以太口 2的地址C屬于同一子網(wǎng)， 報(bào)文將被發(fā)送給以太口 2,并從以太口2轉(zhuǎn)發(fā)出去，同時(shí)將TTL值減l,被測(cè) 路由器將為該報(bào)文封裝以太口 3的MAC地址M，并再次發(fā)送，反復(fù)循環(huán)N1-1 次，直至TTL值等于1。
當(dāng)被測(cè)路由器以太口 3收到的目標(biāo)IP地址為D的報(bào)文TTL等于1時(shí)，被 測(cè)路由器將會(huì)向該報(bào)文的源IP地址B發(fā)送一個(gè)ICMP TTL超時(shí)報(bào)文，由于地 址B與以太口 1的地址A屬于同 一子網(wǎng)，報(bào)文將被發(fā)送給以太口 1，并從以 太口 l轉(zhuǎn)發(fā)出去，測(cè)試PC收到該報(bào)文后以軟件記錄接收時(shí)間Trl。
另 一種測(cè)試方案可以為^J!'P各由器同時(shí)配置PBR及ARP綁定
即除了在以太口 1上配置ARP綁定外，還可以在以太口 1和以太口 3上 配置PBR，使路由器將從以太口 1和3收到的目的IP地址為F的報(bào)文的下一 跳IP地址設(shè)為地址D。
以上配置完成后，即可^f吏用測(cè)試PC向一皮測(cè)3各由器發(fā)送TTL <1為Nl，目 的IP地址為F的測(cè)試報(bào)文，并以軟件記錄發(fā)送時(shí)間Ttl。
被測(cè)路由器以太口 1收到的目標(biāo)IP地址為F的才艮文后，才艮據(jù)PBR得知下 一跳IP地址為地址D,由于地址D與以太口 2的地址C屬于同一子網(wǎng)，才良文 將被發(fā)送給以太口 2，并從以太口 2轉(zhuǎn)發(fā)出去，同時(shí)將TTL值減1，被測(cè)路由 器將為該報(bào)文封裝以太口 3的MAC地址M，并發(fā)送出去，報(bào)文將會(huì)到達(dá)以太 口 3。
被測(cè)路由器以太口 3收到該目標(biāo)IP地址為F的報(bào)文后檢查TTL值，若大 于l，則將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出去，根據(jù)PBR得知下一跳IP地址為地址D，由于地址D與以太口 2的地址C屬于同一子網(wǎng)，報(bào)文將被發(fā)送給以太口 2，并從以太口 2轉(zhuǎn)發(fā)出去，同時(shí)將TTL值減1，被測(cè)路由器將為該報(bào)文封裝以太口 3的MAC 地址M，并再次發(fā)送，反復(fù)循環(huán)N1-l次，直至TTL值等于1。
當(dāng)被測(cè)路由器以太口 3收到的目標(biāo)IP地址為F的報(bào)文TTL等于1時(shí)，被 測(cè)路由器將會(huì)向該報(bào)文的源IP地址B發(fā)送一個(gè)ICMP TTL超時(shí)報(bào)文，由于地 址B與以太口 1的地址A屬于同一子網(wǎng)，才艮文將被發(fā)送給以太口 1,并從以 太口 l轉(zhuǎn)發(fā)出去，測(cè)試PC收到該報(bào)文后以軟件記錄接收時(shí)間Trl。
計(jì)算路由器延遲測(cè)試值<formula>formula see original document page 14</formula>
該測(cè)試報(bào)文總計(jì)被路由器轉(zhuǎn)發(fā)Nl - 1次，若PC耗時(shí)為Y,路由器轉(zhuǎn)發(fā)延 遲真實(shí)值為X，得到以下公式 X(Nl - l)+Y=Trl - Ttl 因此X- (Trl-Ttl-Y)/(Nl-l)
由此可見，真實(shí)值與測(cè)試值之間的誤差主要來源于PC耗時(shí)Y,由于PC 耗時(shí)Y是一個(gè)比較固定的值，因此經(jīng)過N1-1次循環(huán)后，由于PC耗時(shí)所產(chǎn)生 的誤差將減小，Nl越大，PC耗時(shí)所產(chǎn)生的誤差越小。
在此基礎(chǔ)上， 一種更優(yōu)的方案可以將TTL值設(shè)定為N2,并重復(fù)進(jìn)行上述 測(cè)試，記錄報(bào)文發(fā)送和接收的時(shí)間Tt2和Tr2。
根據(jù)兩次測(cè)試結(jié)果可得到以下方程組<formula>formula see original document page 14</formula>
以上方程組計(jì)算可得<formula>formula see original document page 14</formula>
至此，未知常數(shù)PC耗時(shí)Y已被約去，公式中僅剩Nl，Ttl,Trl和 N2, Tt2， Tr2這六個(gè)已知常數(shù)。路由器延遲時(shí)間真實(shí)值X即可通過該 ^式計(jì)算 獲取，且不受PC耗時(shí)誤差影響。本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)，圖8給出了本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延
遲測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例一示意圖，所述系統(tǒng)包括第一配置模塊M1、超時(shí)設(shè)置模 塊M2、報(bào)文發(fā)送模塊M3、時(shí)間記錄模塊M4、報(bào)文接收模塊M5和結(jié)果計(jì)算模 塊M6;
所述第一配置模塊Ml用于在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的 第三端口的MAC地址綁定；所述第一 IP地址與^皮測(cè)設(shè)備的第二端口的IP地 址屬于相同子網(wǎng)；
所述超時(shí)設(shè)置模塊M2用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第一超時(shí)時(shí)間；
所述報(bào)文發(fā)送模塊M3與超時(shí)設(shè)置模塊M2連接，用于將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給 被測(cè)設(shè)備的第一端口；
所述時(shí)間記錄模塊M4與報(bào)文發(fā)送模塊M3連接，用于記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā) 送時(shí)間和超時(shí)才艮文的4妄收時(shí)間；
所述報(bào)文接收模塊M5與時(shí)間記錄模塊M4連接，用于從被測(cè)設(shè)備的第一 端口接收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文；
所述結(jié)果計(jì)算模塊M6與時(shí)間記錄模塊M4連接，用于根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā) 送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
所述系統(tǒng)還可以包括第一地址配置模塊M7，與報(bào)文發(fā)送模塊連接，用于 配置測(cè)試報(bào)文的目的IP地址為第一 IP地址。
所述超時(shí)設(shè)置模塊M2還可以用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第二超時(shí) 時(shí)間；
此時(shí)測(cè)試設(shè)備會(huì)分別發(fā)送超時(shí)時(shí)間為第 一超時(shí)時(shí)間和超時(shí)時(shí)間為第二超 時(shí)時(shí)間的報(bào)文，例如發(fā)送TTL值為Nl的測(cè)試才艮文，得到測(cè)試報(bào)文發(fā)送時(shí)間 Ttl和超時(shí)報(bào)文接收時(shí)間Trl,發(fā)送TTL值為N2的測(cè)試報(bào)文，得到測(cè)試報(bào)文 發(fā)送時(shí)間Tt2和超時(shí)報(bào)文接收時(shí)間Tr2,并根據(jù)兩次測(cè)試結(jié)果計(jì)算得到的轉(zhuǎn) 發(fā)延遲為(Trl - Ttl - Tr2+Tt2) / (Nl - N2)。
此時(shí)所述結(jié)果計(jì)算模塊M6具體可以用于根據(jù)兩次測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
圖9給出了本發(fā)明一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例二示意圖，本實(shí)施例除
了包括系統(tǒng)實(shí)施例一的特征外，還包括
第二配置模塊M8，用于在被測(cè)設(shè)備的第一端口和第三端口上配置第二 IP 地址的下一跳IP地址為所述第一 IP地址；
第二地址配置才莫塊M9，用于配置測(cè)試才艮文的目的IP地址為第二 IP地址。
所述超時(shí)設(shè)置模塊M2還可以用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第二超時(shí) 時(shí)間；此時(shí)所述結(jié)果計(jì)算;f莫塊M6具體可以用于4艮據(jù)兩次測(cè)試才艮文的發(fā)送時(shí)間 和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
本發(fā)明通過使測(cè)試報(bào)文在被測(cè)設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，并可以通過兩次測(cè) 試的測(cè)試結(jié)果計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果消除使用普通測(cè)試儀器測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā) 延遲時(shí)由于自身耗時(shí)所帶來的誤差，測(cè)試精度高，節(jié)省了使用專業(yè)測(cè)試儀表 所帶來的高額測(cè)試成本。
本發(fā)明可以使用PC及普通測(cè)試軟件，使用方便，避免了使用普通PC及 軟件進(jìn)行測(cè)試所帶來的測(cè)試誤差較大的問題，并且減少了測(cè)試成本。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技 術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1. 一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法，其特征在于，包括步驟S1，在被測(cè)設(shè)備上配置第一因特網(wǎng)協(xié)議IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三端口的媒體訪問控制MAC地址綁定；所述第一IP地址與被測(cè)設(shè)備的第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)；步驟S2，測(cè)試設(shè)備設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第一超時(shí)時(shí)間；步驟S3，測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口，并記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間；步驟S4，測(cè)試設(shè)備從被測(cè)設(shè)備的第一端口接收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文，記錄所述超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間；步驟S5，根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中所述測(cè)試設(shè)備將 測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第 一端口具體為測(cè)試設(shè)備將目的IP地址為第一 IP地址的測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端口 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S3之前還包括 步驟S6,在被測(cè)設(shè)備的第 一端口和第三端口上配置第二 IP地址的下一跳IP地址為所述第一 IP地址；步驟S 3中所述測(cè)試設(shè)備將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第 一端口具體為 測(cè)試設(shè)備將目的IP地址為第二 IP地址的測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè)備的第一端 o 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任一方法，其特征在于，在步驟S5之前還包 括步驟S7:測(cè)試設(shè)備設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第二超時(shí)時(shí)間，并執(zhí)行步驟 S3;所述步驟S5具體為根據(jù)兩次測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任一方法，其特征在于，所述步驟Sl具體為 使用地址解析協(xié)議ARP在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第三端口 的MAC地址綁定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S6具體為使用 策略路由PBR在被測(cè)設(shè)備的第一端口和第三端口上配置第二 IP地址的下一跳 IP地址為所述第一 IP地址。
7. —種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一配置模塊、 超時(shí)設(shè)置模塊、報(bào)文發(fā)送模塊、時(shí)間記錄模塊、報(bào)文接收模塊和結(jié)果計(jì)算模 塊；所述第一配置模塊用于在被測(cè)設(shè)備上配置第一 IP地址與被測(cè)設(shè)備的第 三端口的MAC地址綁定；所述第一 IP地址與纟皮測(cè)i殳備的第二端口的IP地址屬于相同子網(wǎng)；所述超時(shí)設(shè)置模塊用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第 一超時(shí)時(shí)間； 所述報(bào)文發(fā)送模塊與超時(shí)設(shè)置模塊連接，用于將測(cè)試報(bào)文發(fā)送給被測(cè)設(shè) 備的第一端口；所述時(shí)間記錄模塊與報(bào)文發(fā)送模塊連接，用于記錄測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間 和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間；所述報(bào)文接收模塊與時(shí)間記錄模塊連接，用于從被測(cè)設(shè)備的第 一端口接 收被測(cè)設(shè)備發(fā)送的超時(shí)報(bào)文；所述結(jié)果計(jì)算模塊與時(shí)間記錄模塊連接，用于根據(jù)測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間 和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一地址配置模塊， 與報(bào)文發(fā)送模塊連接，用于配置測(cè)試報(bào)文的目的IP地址為第一 IP地址。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第二配置模塊，用于在被測(cè)設(shè)備的第一端口和第三端口上配置第二 IP地址的下一跳IP地址為所述第一 IP地址；第二地址配置模塊，與報(bào)文發(fā)送模塊連接，用于配置測(cè)試報(bào)文的目的IP 地址為第二 IP地址。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9所述的任一系統(tǒng)，其特征在于，所述超時(shí)設(shè)置模 塊還用于設(shè)置測(cè)試報(bào)文的超時(shí)時(shí)間為第二超時(shí)時(shí)間；所述結(jié)果計(jì)算模塊具體 用于根據(jù)兩次測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間和超時(shí)報(bào)文的接收時(shí)間的延遲計(jì)算被測(cè)設(shè) 備的轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試方法和系統(tǒng)，用于提高普通測(cè)試設(shè)備測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲的精確度。本發(fā)明通過在被測(cè)設(shè)備上配置被測(cè)設(shè)備接收的下一跳IP地址與被測(cè)設(shè)備端口的綁定關(guān)系，使得發(fā)送的測(cè)試報(bào)文在被測(cè)設(shè)備中進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，由此計(jì)算得到的轉(zhuǎn)發(fā)延遲測(cè)試結(jié)果減小了使用普通測(cè)試儀器測(cè)試轉(zhuǎn)發(fā)延遲時(shí)由于自身耗時(shí)所帶來的誤差，節(jié)省了使用專業(yè)測(cè)試儀表所帶來的高額測(cè)試成本。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101547063SQ20091008324
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
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