專利名稱：嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置和方法及其評估系統(tǒng)和評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置、探測方法、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)及評估方法。
背景技術(shù)：
隨著IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，最初以承載為主要功能的IP網(wǎng)絡(luò)正漸漸地轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽鲋禈I(yè)務(wù)運營 為主要功能的網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)的發(fā)展不斷給網(wǎng)絡(luò)提出更多的挑戰(zhàn)，業(yè)務(wù)流量的增加導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷 加重，網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)慢、擴容投資不斷增長，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量管理與評估等缺乏可靠的依據(jù) 和手段，評估現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)性能對業(yè)務(wù)的支撐情況也缺少好的方法，使得基于IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)的增值業(yè)務(wù)的運營難于開展，因此迫切需要在不影響業(yè)務(wù)運營的情況下對IP網(wǎng)絡(luò)承 載質(zhì)量狀況和對實時業(yè)務(wù)的支撐情況進(jìn)行測評、分析和管理。業(yè)務(wù)對阿絡(luò)質(zhì)量等性能指標(biāo)的要求直接源于業(yè)務(wù)對端到端客戶感知(主觀質(zhì)量)的滿意程 度的需求。尤其對于目前在網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)出的越來越多的實時業(yè)務(wù)，如VoIP、網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)、 視頻點播(V0D)等業(yè)務(wù)對端到端的可用帶寬、時延、抖動和丟包十分敏感，這些性能參數(shù)嚴(yán) 重影響著此類業(yè)務(wù)的開展和運營維護(hù)。這些指標(biāo)的組合整體反映了承載IP網(wǎng)絡(luò)所能提供的 QoS，因此準(zhǔn)確把握這些網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量指標(biāo)是對IP網(wǎng)絡(luò)承載性能進(jìn)行測評的基礎(chǔ)。對于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評測的方法，大多數(shù)采用的是主動測試的方法。所謂主動測量，即通過向網(wǎng) 絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)，觀察結(jié)果和發(fā)送數(shù)據(jù)所需時間來研究網(wǎng)絡(luò)，以獲得網(wǎng)絡(luò)往返時間(round-trip tirae， RTT)、丟包率、抖動以及路由路徑等信息。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量方法包括網(wǎng)元測量法、 儀表測試方法以及手工簡單測評，這幾類方法都存在一定的局限性，主要表現(xiàn)在無法真正測 量端到端的阿絡(luò)質(zhì)量、需要手工發(fā)起測試、難于部署以及部署成本過高、無法綜合分析評估 整網(wǎng)健康狀況和進(jìn)行性能瓶頸定位等問題。因此如何解決現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量中存在諸多問題實已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的 課題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置及探測方法，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的 自動測量。本發(fā)明的另一目的在于基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)及評估方法， 以將分布式測試和集中式管理相結(jié)合，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量測試的真實反應(yīng)，以提高測試效率。為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其包括用 于根據(jù)通信協(xié)議接收外部傳送至的測量任務(wù)及釆集數(shù)據(jù)指令的接收模塊；用于根據(jù)所述測量 任務(wù)生成相應(yīng)的控制測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參數(shù)發(fā)出相應(yīng)控制指令的測量控制模塊；用 于根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)的測量模塊；用于儲存 所述測量數(shù)據(jù)的儲存模塊；用于根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令輸出所儲存的測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸 出模塊。其中，所述接收模塊為根據(jù)簡單網(wǎng)管協(xié)議接收任務(wù)及指令的模塊，所述測量控制模塊為 生成進(jìn)程控制參數(shù)表及測量操作控制參數(shù)表的模塊，所述測量模塊包括Ping測量單元、域 名解析(NsLookup)測量單元以及路由跟蹤(TraceRoute)測量單元，所述數(shù)據(jù)輸出模塊包 括用于對所儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以生成相應(yīng)的索引信息的狀態(tài)和數(shù)據(jù)檢測單元，用于根據(jù) 接收到的采集數(shù)據(jù)指令傳送所述索引信息所對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)的輸出單元。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其包括用于與外部進(jìn)行通信的通 信接口；用于根據(jù)外部傳送至的測量任務(wù)和采集數(shù)據(jù)指令執(zhí)行與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試及傳送測試所 得數(shù)據(jù)有關(guān)的操作的主控模塊；用于儲存與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試相關(guān)的程序及數(shù)據(jù)的儲存模塊；用 于將產(chǎn)生的時鐘信號送至所述主控模塊的振蕩器模塊；用于提供各模塊所需的電能，其包括 將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換單元的電源模塊。其中，所述通信接口包括網(wǎng)絡(luò)接口、 USB接口及串行接口，所述電源模塊包括對輸入電源 進(jìn)行選擇的選擇單元，所述主控模塊為多線程微處理器，用于產(chǎn)生實時時鐘以供所述主控模 塊控制測試周期的時鐘模塊。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其包括以下步驟1)根據(jù)通信協(xié) 議接收外部傳送至的測量任務(wù)；2)根據(jù)測量任務(wù)生成相應(yīng)的測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參數(shù) 發(fā)出相應(yīng)控制指令；3)根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)； 4)儲存所述測量數(shù)據(jù)；5)接收采集數(shù)據(jù)指令；6)根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令輸出所儲存的 測量數(shù)據(jù)。其中，所述通信協(xié)議為簡單網(wǎng)管協(xié)議，所述步驟2)中生成的測量參數(shù)包括測量進(jìn)程表及 測量操作表，所述步驟2)中生成的測量參數(shù)包括測量的周期，所述質(zhì)量測量包括時延、丟包、 抖動及路由路徑的測量，所述步驟4)及所述步驟5)之間還包括對所儲存的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)索 引的步驟，所述索引包括歷史數(shù)據(jù)表及當(dāng)前測試數(shù)據(jù)表。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)，其包括 分別設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點，用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量作業(yè)以獲得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)的多個嵌入式 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探瀾裝置；與所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置通過第一通信協(xié)議相連接，用于將 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試指令下發(fā)至各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，并采集各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置所 獲得的測試數(shù)據(jù)的管理服務(wù)器；與所述管理服務(wù)器通過第二通信協(xié)議相連接，用于根據(jù)用戶 的的需求生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，并根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣將相應(yīng)的測試任務(wù)送 至所述管理服務(wù)器，并將所述管理服務(wù)器所采集的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析以得到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評 估結(jié)果的評估服務(wù)器。其中，所述管理服務(wù)器通過簡單網(wǎng)管協(xié)議與所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置相連接， 所述評估服務(wù)器通過私有協(xié)議與所述管理服務(wù)器相連接。進(jìn)一步，本發(fā)明還提供一種基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估方法，其包括 步驟1)將多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點；2)根據(jù)用戶的的需求生 成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，并將所述測量矩陣轉(zhuǎn)化為測量命令；3)將所述測量命令傳送至 各相應(yīng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置；4)各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置根據(jù)相應(yīng)的測量命令執(zhí)行 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量作業(yè)以獲得測量數(shù)據(jù)；5)采集所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置所獲得的網(wǎng)絡(luò) 質(zhì)量數(shù)據(jù)；6)統(tǒng)計分析所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)以得到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估結(jié)果。綜上所述，本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置和方法及其評估系統(tǒng)和評估方法具有了分 布式測試、集中管理的能力，可以定時提供網(wǎng)絡(luò)健康狀況的報告，提高了測量的實時性，真 實反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量，達(dá)到自動測量的目的，節(jié)省測試的成本，提高了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評測的效 率。


圖1為本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的基本結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例一請參閱圖l，本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置至少包括接收模塊、測量控制模塊、測量模塊及數(shù)據(jù)輸出模塊。所述接收模塊用于根據(jù)通信協(xié)議接收外部傳送至的測量任務(wù)及采集數(shù)據(jù)指令，例如可簡 單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)接收任務(wù)及指令，此外，也可根據(jù)其他協(xié)議接收任務(wù)及指令，例如，根 據(jù)TCP/IP協(xié)議等。所述測量控制模塊用于根據(jù)所述測量任務(wù)生成相應(yīng)的控制測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參 數(shù)發(fā)出相應(yīng)控制指令，通常其根據(jù)所述測量任務(wù)生成進(jìn)程控制參數(shù)表(Process Table)及測 量操作控制參數(shù)表(CtlTable)，在所述測量操作控制參數(shù)表中，包括ping及traceRoute等 測量操作，其中，pingCtlTable包含任務(wù)名稱(pingCtlTestName)、目的地址類型(pingCtlTargetAddressType )、 目的地址(pingCtlTargetAddress )、 超時時間(pingCtlTi鵬Out)、測試次數(shù)(pingCtlProbeCount)、任務(wù)管理狀態(tài)(pingCtlAdminStatus) 等個參數(shù)；而traceRouteCtlTable包含任務(wù)名稱(traceRouteCtlTestNa鵬)、目的地址類型(traceRouteCtlTargetAddressType)、目的IP地址(traceRouteCtlTargetAddress )、超時 時間(traceRouteCtlTimeOut)、每節(jié)點測試次數(shù)(traceRouteCtlProbesPerHop)、測試頻率(traceRouteCtlFrequency)、任務(wù)管理狀態(tài)(traceRouteCtlAdminStatus)等參數(shù)，顯然， 根據(jù)pingCtlProbeCount及traceRouteCtlProbesPerHop等參數(shù)所述測量控制模塊會周期性 的發(fā)出相應(yīng)控制指令。所述測量模塊用于根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)， 其包括Ping測量單元、NsLook叩測量單元以及TraceRoute測量單元，所述Ping測量單元可 根據(jù)pingCtlTargetAddress向?qū)?yīng)目的地址發(fā)送Ping命令，并根據(jù)接收到的對應(yīng)回復(fù)信息 后計算出信號的往返時間，也可根據(jù)是否收到回復(fù)信息測量該網(wǎng)絡(luò)鏈路的丟包率等，所述 NsLookup測量單元可用于測試和分析域名解析系統(tǒng)(DNS)存在的解析問題，所述TraceRoute 測量單元可根據(jù)traceRouteCtlTargetAddress發(fā)送小的數(shù)據(jù)包到相應(yīng)目的地址直到其返回， 并測量出數(shù)據(jù)包往返所需時間等。所述儲存模塊用于儲存所述測量數(shù)據(jù)，即將所述Ping測量單元、NsLookup測量單元以及 TraceRoute測量單元所獲得的數(shù)據(jù)分別予以儲存。所述數(shù)據(jù)輸出模塊用于根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令輸出所儲存的測量數(shù)據(jù)，其包括用于 對所儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以生成相應(yīng)的索引信息的狀態(tài)和數(shù)據(jù)檢測單元和用于根據(jù)接收到的 采集數(shù)據(jù)指令傳送所述索引信息所對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)的輸出單元，其中，所述索引信息包括歷 史數(shù)據(jù)表(History Table)和當(dāng)前數(shù)據(jù)表(Result Table),該些表僅載有相關(guān)索引和節(jié)點信息，需注意的是，也可采用其他方式輸出數(shù)據(jù)，例如，直接讀取所述儲存模塊的數(shù)據(jù)并將 其輸出等。實施例二再請參閱第2圖，本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置包括通信接口、主控模塊、振蕩 器模塊、電源模塊以及時鐘模塊。所述通信接口用于與外部進(jìn)行通信，其包括網(wǎng)絡(luò)接口、 USB接口及串行接口等，在本實施 例中，共包含了三個10/100M網(wǎng)絡(luò)接口， 3個USB接口及2個串行接口，其中，兩個網(wǎng)絡(luò)接 口由533Mhz的IXP425處理器內(nèi)置的2個獨立10/100Mbps以太網(wǎng)MAC所產(chǎn)生，另一個網(wǎng)絡(luò) 接口通過PCI總線用PCI^NET橋接芯片擴展產(chǎn)生，兩個USBL1主接口通過擴展總線橋接一 個USB主控制器芯片所形成，擴展出，另一USBU從接口直接由533Mhz的IXP425處理器 所提供，2個串行接口也由533Mhz的IXP425處理器直接提供，為兩個最高可達(dá)921Kbps的 高速標(biāo)準(zhǔn)RS232接口 ，且其中 一個支持標(biāo)準(zhǔn)MODEM接口 。所述主控模塊用于根據(jù)外部傳送至的測量任務(wù)和采集數(shù)據(jù)指令執(zhí)行與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試及傳 送測試所得數(shù)據(jù)有關(guān)的操作，其可選用533Mhz的IXP425處理器，由于IXP425擁有 266MHz—533MHz XSeale核以及NPE A、NPE B和NPE WAN 3個多線程微處理引擎，且NPE B內(nèi)嵌SHA-1/MD5、 DES/3DES、 AES加密算法引擎，內(nèi)置2個獨立的10/100Mbps以太網(wǎng) MAC， 32位33MHz~66MHz PCI總線，支持4個PCI設(shè)備，2個高速UART 口 ， 1個USB Device 口， 16個GPIO，工業(yè)級32位網(wǎng)絡(luò)嵌入式處理器(-40 85°C)，因此可帶來極高的數(shù)據(jù)處理 性能。所述儲存模塊用于儲存與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試相關(guān)的程序及數(shù)據(jù)，其包括flashrom存儲器和 SDRAM存儲器，flashrom存儲器主要用于存儲程序啟動所需的loadbooter代碼、linux操作系 統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)用程序，SDRAM存儲器主要用于程序的運行(相當(dāng)于計算機的內(nèi)存)和處理的 數(shù)據(jù)信息，在SDRAM存儲器中運行程序可以加快程序的運行效率。所述振蕩器模塊用于將產(chǎn)生的時鐘信號送至所述主控模塊，其采用一個有源的振蕩器， 振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過一個時鐘分配電路，再分配至所述主控模塊的各個電路。所述電源模塊用于提供各模塊所需的電能，其包含+5V輸入部分、一48V輸入部分、電 壓轉(zhuǎn)換部分及選擇單元。當(dāng)所述選擇單元選擇從所述+5V輸入部分獲取電壓時，所述+5V輸 入部分將+5V的龜源輸入到所述電壓轉(zhuǎn)換部分以將其轉(zhuǎn)換成3.3V和1.3兩種電壓，分別供給 各自器件。當(dāng)所述選擇單元選擇所述一48V輸入部分獲取電壓時，所述一48V輸入部分先將一48V經(jīng)過一個電壓(DC/DC)轉(zhuǎn)換器，把一48V的電壓轉(zhuǎn)換成+5V的電源，然后再輸入到 電壓轉(zhuǎn)換部分進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換以獲得所需電壓。所述時鐘模塊用于產(chǎn)生實時時鐘以供所述主控模塊控制測試周期，其為一個兩線制的總 線接口方式的實時計時器即12C。再有，本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法主要包括以下步驟-1) 根據(jù)通信協(xié)議接收外部傳送至的測量任務(wù)，通常由服務(wù)器通過簡單網(wǎng)管協(xié)議將測量任務(wù)送 至嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，由所述嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置通過通信接口接收測量任 務(wù)。2) 根據(jù)測量任務(wù)生成相應(yīng)的測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參數(shù)發(fā)出相應(yīng)控制指令，即由測量控 制模塊生成進(jìn)程控制參數(shù)表(Process Table)及測量操作控制參數(shù)表(CtlTable)，其中， 所述參數(shù)中包括測量周期信息，根據(jù)該些參數(shù)表及測量周期信息測量控制模塊周期性地發(fā) 出控制指令。3) 測量模塊根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)，其中，所述 測量模塊包括對網(wǎng)絡(luò)時延、丟包、抖動及路由路徑的測量等。4) 儲存模塊儲存所述測量數(shù)據(jù)，通常將Ping測量單元、NsLook叩測量單元以及TraceRoute 測量單元所灘得的數(shù)據(jù)分開存放，以示區(qū)別。5) 狀態(tài)和數(shù)據(jù)檢測模塊對所儲存的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)索引，通常其會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則周期性 對儲存模塊的數(shù)據(jù)建立索引，因此所述索引包括歷史數(shù)據(jù)表及當(dāng)前測試數(shù)據(jù)表，但其僅包 含相關(guān)索引和節(jié)點信息，以便易于數(shù)據(jù)查找。6) 接收采集數(shù)據(jù)指令，通常也是由服務(wù)器通過簡單網(wǎng)管協(xié)議將采集數(shù)據(jù)指令傳送至通信接 13。7) 輸出單元根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令，并根據(jù)所述狀態(tài)和數(shù)據(jù)檢測模塊建立的索引信息從 儲存模塊讀取所儲存的測量數(shù)據(jù)并將其輸出至指定地址。再有，利用本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置可對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行自動探測及評估，請參 見圖3,基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)至少包括多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探 測裝置、管理服務(wù)器以及評估服務(wù)器。所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置分別設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點，用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量 作業(yè)以獲得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)，其中，所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置為前述詳細(xì)描述過的裝置，在此不再對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行說明。所述管理服務(wù)器與所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置通過第一通信協(xié)議相連接，用于將 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試指令下發(fā)至各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，并采集各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置所 獲得的測試數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對各分散的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的集中管理。所述評估服務(wù)器用于根據(jù)用戶的的需求生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，并根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò) 質(zhì)量測量矩陣將相應(yīng)的測試任務(wù)送至所述管理服務(wù)器，并將所述管理服務(wù)器所采集的測試數(shù) 據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析以得到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估結(jié)果，所述評估服務(wù)器可根據(jù)用戶的需求生成各嵌入式 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探淵裝置之間foU-mesh的測試矩陣，也可以生成從各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置到網(wǎng) 絡(luò)任意節(jié)點的測試矩陣，其再將測量矩陣轉(zhuǎn)化為測量的任務(wù)通過私有協(xié)議下發(fā)給所述管理服 務(wù)器，并對測量所得的最終的測量結(jié)果進(jìn)行歸檔、生成關(guān)于網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)健康報告 等。此外本發(fā)明的基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估方法包括以下步驟1) 將多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各個節(jié)點，其中，所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 探測裝置的基本架構(gòu)及工作原理如前所述，在此不再贅述。2) 評估服務(wù)器根據(jù)用戶的的需求生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，通常生成各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 探測裝置之間fiill-mesh的測試矩陣或從各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置到網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點的測試矩 陣，同時再將所生成的測試矩陣轉(zhuǎn)化為測試命令，所述評估服務(wù)器生成矩陣的方法及將所述 矩陣轉(zhuǎn)化為測試命令的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，在此不再贅述。3) 管理服務(wù)器根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣將所述測量命令傳送至各相應(yīng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探 測裝置，例如，將指示IP地址為1的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置以T1周期測試網(wǎng)絡(luò)的丟包率 的命令下發(fā)至IP地址為1的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，將指示IP地址為2的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量探測裝置以T2周期測試網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包往返時間的命令下發(fā)至IP地址為2的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量探測裝置……。4) 各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置根據(jù)相應(yīng)的測量命令執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量作業(yè)以獲得測量數(shù)據(jù)， 即IP地址為1的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置、IP地址為2的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置……將周 期性地主動發(fā)起對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的測試，其測試方法前已詳述，在此不再重述。5) 所述管理服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù)指令，各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置將各自所獲得的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 數(shù)據(jù)傳回至管理屜務(wù)器，所述管理服務(wù)器再通過私有協(xié)議將其傳回所述評估服務(wù)器。6)所述評估服務(wù)器統(tǒng)計分析所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)以得到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估結(jié)果，統(tǒng)計方法已為本領(lǐng) 域技術(shù)人員所知悉，在此不再贅述，評估服務(wù)器針對測量結(jié)果中抖動(jitter)較大的鏈路，可 以通過分析其路由路徑的變化，以及各跳時延的變化等對影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的瓶頸進(jìn)行輔助定位。 綜上所述，本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置及探測方法可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的自動測 量，同時通過在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)置所述嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，當(dāng)各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測 裝置得到了溯試參數(shù)和測試周期之后即可周期性主動發(fā)起對網(wǎng)絡(luò)的測試，且測試過程中不需 要人工參與，且測試的端到端性能指標(biāo)是端到端之間的指標(biāo)而不是單個設(shè)備或某一段甚至某 一跳之間鏈路的指標(biāo)，由此可見可測試出從業(yè)務(wù)的起始點到業(yè)務(wù)的終止點整條路徑的網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量，包含網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜凯h(huán)節(jié)，根據(jù)這些豐富的測試數(shù)據(jù)可以定期給出網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的評估報告， 并可以對影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的瓶頸進(jìn)行輔助定位。
權(quán)利要求
1. 一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于包括接收模塊，用于根據(jù)通信協(xié)議接收外部傳送至的測量任務(wù)及采集數(shù)據(jù)指令；測量控制模塊，用于根據(jù)所述測量任務(wù)生成相應(yīng)的控制測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參數(shù)發(fā)出相應(yīng)控制指令；測量模塊，用于根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)；儲存模塊，用于儲存所述測量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)輸出模塊，用于根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令輸出所儲存的測量數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述接收模塊為根據(jù)簡單 網(wǎng)管協(xié)議接收任務(wù)及指令的模塊。
3. 如權(quán)利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述測量控制模塊為生成 進(jìn)程控制參數(shù)表及測量操作控制參數(shù)表的模塊。
4. 如權(quán)利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述測量模塊包括Ping 測量單元、域名解析(NsLookup)測量單元以及路由跟蹤(TraceRoute)測量單元。
5. 如權(quán)利要求l所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括-狀態(tài)和數(shù)據(jù)檢測單元，用于對所儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以生成相應(yīng)的索引信息； 輸出單元，用于根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令傳送所述索引信息所對應(yīng)的測量數(shù)據(jù)。
6. —種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于包括-通信接口，用于與外部進(jìn)行通信；主控模塊，用于根據(jù)外部傳送至的測量任務(wù)和采集數(shù)據(jù)指令執(zhí)行與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試及傳 送測試所得數(shù)據(jù)有關(guān)的操作；儲存模塊，用于儲存與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試相關(guān)的程序及數(shù)據(jù)； 振蕩器模塊，用于將產(chǎn)生的時鐘信號送至所述主控模塊；電源模塊，用于提供各模塊所需的電能，其包括將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換單元。
7. 如權(quán)利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述通信接口包括網(wǎng)絡(luò)接 口、 USB接口及串行接口。
8. 如權(quán)利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述電源模塊包括對輸入 電源進(jìn)行選擇的選擇單元。
9. 如權(quán)利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于所述主控模塊為多線程微 處理器。
10. 如權(quán)利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，其特征在于還包括用于產(chǎn)生實時時鐘以供所述主控模塊控制測試周期的時鐘模塊。
11. 一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于包括以下步驟1) 根據(jù)通信協(xié)議接收外部傳送至的測量任務(wù)；2) 裉據(jù)測量任務(wù)生成相應(yīng)的測量參數(shù)，并根據(jù)所述測量參數(shù)發(fā)出相應(yīng)控制指令；3) 根據(jù)所述控制指令對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測試以獲得相應(yīng)測量數(shù)據(jù)；4) 儲存所述測量數(shù)據(jù)；5) 接收采集數(shù)據(jù)指令；6) 根據(jù)接收到的采集數(shù)據(jù)指令輸出所儲存的測量數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求11所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述通信協(xié)議為簡單網(wǎng) 管協(xié)議。
13. 如權(quán)利要求ll所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述步驟2)中生成的測 量參數(shù)包括測量進(jìn)程表及測量操作表。
14. 如權(quán)利要求11或13所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述步驟2)中生成的測量參數(shù)包括測量的周期。
15. 如權(quán)利要求ll所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述質(zhì)量測量包括時延、 丟包、抖動及路由路徑的測量。
16. 如權(quán)利要求ll所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述步驟4)及所述步驟 5)之間還包括對所儲存的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)索引的步驟。
17. 如權(quán)利要求16所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述索引包括歷史數(shù)據(jù)表及當(dāng)前測試數(shù)據(jù)表。
18. —種基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估系統(tǒng)，其特征在于包括-多個如權(quán)利要求1至IO任意所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，分別設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各 個節(jié)點，用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量作業(yè)以獲得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)；管理服務(wù)器，與所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置通過第一通信協(xié)議相連接，用于 將網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試指令下發(fā)至各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置，并采集各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 探測裝置所獲得的測試數(shù)據(jù)；評估服務(wù)器，與所述管理服務(wù)器通過第二通信協(xié)議相連接，用于根據(jù)用戶的的需求 生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，并根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣將相應(yīng)的測試任務(wù)送 至所述管理服務(wù)器，并將所述管理服務(wù)器所采集的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析以得到網(wǎng) 絡(luò)質(zhì)量評估結(jié)果。
19. 如權(quán)利要求18所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述管理服務(wù)器通過簡 單網(wǎng)管協(xié)議與所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置相連接。
20. 如權(quán)利要求18所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測方法，其特征在于所述評估服務(wù)器通過私 有協(xié)議與所述管理服務(wù)器相連接。
21. —種基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估方法，其特征在于包括步驟(1) 將多個如權(quán)利要求1至10任意所述的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的各個 節(jié)點；(2) 根據(jù)用戶的的需求生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量矩陣，并將所述測量矩陣轉(zhuǎn)化為測量 命令；(3) 將所述測量命令傳送至各相應(yīng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置；(4) 各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置根據(jù)相應(yīng)的測量命令執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量作業(yè)以獲得測 量數(shù)據(jù)；(5) 采集所述多個嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置所獲得的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)；(6) 統(tǒng)計分析所述網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)據(jù)以得到網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估結(jié)果。
全文摘要
一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置和方法及其評估系統(tǒng)和評估方法，其首先接收外部送至的測試任務(wù)并根據(jù)所述測試任務(wù)生成相應(yīng)測試參數(shù)，然后根據(jù)所述測試參數(shù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試以獲得網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試數(shù)據(jù)，最后根據(jù)外部送至的采集數(shù)據(jù)指令將所采集的測試數(shù)據(jù)送出，當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點分別設(shè)置嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置后，通過對各嵌入式網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量探測裝置的統(tǒng)一管理可實現(xiàn)分布式測試和集中式管理，最真實地反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測量的效率。
文檔編號H04L12/26GK101227340SQ20071003653
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者廖文昭, 張堅平, 岱 戴, 卉 楊 申請人:上海市電信有限公司