專利名稱：通過主動式測量和被動式測量共同采集ip網絡性能的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及IP網絡通信技術領域，尤其涉及通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法。
背景技術：
當前互聯(lián)網承載了越來越多的重要應用，網絡結構也日益復雜。對IP網絡性能的測量是對整個網絡行為特征進行深入了解、分析發(fā)現網絡性能瓶頸、優(yōu)化網絡資源配置、加強網絡管理、提升網絡性能的重要手段。
目前對IP網絡性能測量的方式主要有兩種主動測量和被動測量。
主動測量是通過網絡性能測試工具完成的測試，主動測量的結果一般包括吞吐量、響應時間、抖動、IP包傳輸時延、IP包丟失率等。其測量步驟如下1、設置測試參數，如被測端點、參考端點、發(fā)送速率、測試包大小、測試使用協(xié)議類型等；2、啟動測試，由網絡性能測試工具按照步驟1中設置的測試參數，向網絡中注入數據包測試網絡性能。由于主動測量是在網絡中注入測試包來測試網絡特性，測試時，需要在網絡中設置一個參考節(jié)點，由網絡性能測試工具測試網絡一個節(jié)點到參考端點之間的網絡鏈路的IP網絡性能，因此其優(yōu)點是對測量過程的可控性比較高，靈活、機動，易于進行端到端的IP網絡性能測量；但其缺點也非常明顯注入的測量流量會改變網絡本身的運行情況，使得測量的結果與實際情況存在偏差，而且測量流量還會增加網絡負擔。
被動測量目前被絕大部分網絡設備所支持，如路由器、交換機以及Window NT、Unix、Linux等操作系統(tǒng)。通過SNMP，即可取得這些設備的測量結果。被動測量的結果一般包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量等。其測量方法是通過網絡中選定的節(jié)點設備，按指定的時間間隔，收集流經該節(jié)點設備的網絡業(yè)務流，進行分析、提取業(yè)務特征，獲得IP網絡性能數據。被動測量的優(yōu)點在于它只是對網絡節(jié)點設備進行觀測，所以理論上它不產生多余流量，不會增加網絡負擔；其缺點在于被動測量只能統(tǒng)計某一網絡設備上的流量情況。很難對網絡端到端的性能進行測量，同時也無法測量網絡的最大負載情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決背景技術中的主動測量和被動測量存在的上述技術問題，而提供一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法。其可以減輕由于主動測量在測試時增加的網絡負擔，同時也可以彌補被動測量的不足，能夠測量網絡端到端的性能，并可以測量網絡的最大負載情況。
本發(fā)明的技術解決方案是本發(fā)明為一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特殊之處在于該方法依次包括以下步驟1)按照預先設定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網絡出口節(jié)點上的網絡設備的IP網絡性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果，并計算吞吐量；3)根據步驟2)中得到的吞吐量，設置主動測量的測試參數；4)啟動主動測量，對步驟3)中設定的用戶網絡出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網絡鏈路的IP網絡性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網絡出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網絡鏈路的IP網絡性能信息；6)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果；7)儲存所有的測量結果。
上述步驟3)中的測試參數包括參考節(jié)點、用戶網絡出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型。
上述步驟3中調節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調節(jié)系數。
上述步驟5)中主動測量收集到的IP網絡性能信息包括吞吐量、響應時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率。
上述步驟6)中被動測量收集到的測量結果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量。
本發(fā)明的測量方法由于調節(jié)了主動測量的發(fā)送速率，使主動測量向網絡中注入的數據流量不會超過可用帶寬，不會占用網絡中已使用的帶寬，從而減少了主動測量對網絡的負擔；同時由于在被動測量過程中增加了主動測量，網絡中有了端到端的數據流量，被動測量就可以測量到端到端的數據流量，并且，由于測試時產生的流量接近測試前的可用帶寬，而可用帶寬加上實際吞吐量等于瓶頸帶寬，所以被動測量可以測得網絡能夠承受的最大流量，即最大負載。
四

圖1為本發(fā)明的方法拓撲圖。
五具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的方法具體流程如下1)按照預先設定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網絡出口節(jié)點上的網絡設備的IP網絡性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果，并計算吞吐量；3)根據步驟2)得到的吞吐量，設置主動測量的測試參數，該測試參數包括參考節(jié)點、用戶網絡出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型等，其主要是通過調節(jié)發(fā)送速率來降低主動測量時對網絡的負擔，調節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中，U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調節(jié)系數；4)啟動主動測量，對步驟3)中設定的用戶網絡出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網絡鏈路的IP網絡性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網絡出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網絡鏈路的IP網絡性能信息，該IP網絡性能信息包括吞吐量、響應時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率等；6)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果，該測量結果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量；7)存儲所有的測量結果。名詞解釋1、IP包丟失率是指在兩個參考點間傳輸時丟失的IP包數與已發(fā)送的IP包總數的比值。
2、IP包誤差率IP包誤差率是指在兩個參考點間傳輸時錯誤IP包數與已發(fā)送的IP包總數的比值。
3、IP包傳輸時延IP包傳輸時延定義為穿過一個或多個網絡段，傳送IP包所經歷的時間(不考慮傳送成功與否)。
4、SNMP，Simple Network Management Protocol簡單網絡管理協(xié)議，它是一個標準的用于管理IP網絡節(jié)點的協(xié)議。
5、吞吐量是指單位時間內成功通過網絡節(jié)點的數據包數量。
6、響應時間指從一個網絡節(jié)點發(fā)出一個請求到接收到一個響應所需的時間。
7、抖動在一段較短的測量時間間隔內，最大IP包傳輸時延與最小IP包傳輸時延的差值。
8、瓶頸帶寬是指當一條路徑(通路)中沒有其它背景流量時，網絡能夠提供的最大的吞吐量。
9、可用帶寬是指在網絡路徑(通路)存在背景流量的情況下，能夠提供給某個業(yè)務的最大吞吐量。
權利要求
1.一種通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特征在于該方法依次包括以下步驟1)按照預先設定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網絡出口節(jié)點上的網絡設備的IP網絡性能；2)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果，并計算吞吐量；3)根據步驟2)得到的吞吐量，設置主動測量的測試參數；4)啟動主動測量，對步驟3)中設定的用戶網絡出口節(jié)點到參考節(jié)點之間的網絡鏈路的IP網絡性能進行測量，同時啟動被動測量，對用戶網絡出口節(jié)點進行測量；5)收集通過主動測量得到的端到端網絡鏈路的IP網絡性能信息；6)收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果；7)儲存所有的測量結果。
2.根據權利要求1所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特征在于所述步驟3)中的測試參數包括參考節(jié)點、用戶網絡出口節(jié)點、發(fā)送速率、測試包大小和測試時使用的協(xié)議類型。
3.根據權利要求2所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特征在于所述步驟3中調節(jié)發(fā)送速率S的計算公式為S＝(U-T)×M(0＜M＜1)其中U為瓶頸帶寬，T為實際吞吐量，M為發(fā)送速率調節(jié)系數。
4.根據權利要求1或2或3所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特征在于所述步驟5)中收集到的IP網絡性能信息包括吞吐量、響應時間、抖動、IP包傳輸時延和IP包丟失率。
5.根據權利要求1或2或3所述的通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法，其特征在于所述步驟6)中收集到的測量結果包括IP包丟失率、IP包誤差率和吞吐量。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過主動式測量和被動式測量共同采集IP網絡性能的方法。該方法的步驟如下1.按照預先設定的采樣時間間隔，啟動定時器，通過被動測量方法，采集一次用戶網絡出口節(jié)點上的網絡設備的IP網絡性能；2.收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果，并計算吞吐量；3.根據吞吐量，設置主動測量的測試參數；4.啟動主動測量和被動測量；5.收集通過主動測量得到的端到端網絡鏈路的IP網絡性能信息；6.收集通過被動測量得到的用戶網絡出口節(jié)點的測量結果；7.儲存所有的測量結果。本發(fā)明解決了背景技術中的主動測量在測試時增加的網絡負擔技術問題，同時也可彌補被動測量的不足，能夠測量網絡端到端的性能以及網絡的最大負載情況。
文檔編號H04L12/56GK1881909SQ20061004280
公開日2006年12月20日 申請日期2006年5月15日 優(yōu)先權日2006年5月15日
發(fā)明者關?？? 曹軍, 王佳瑋, 李軼軍 申請人:西安西電捷通無線網絡通信有限公司