本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種基于rtt監(jiān)測的鏈路健康檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

許多企業(yè)都意識(shí)到單條互聯(lián)網(wǎng)出口鏈路帶來的問題：鏈路一旦中斷，內(nèi)部員工將無法訪問互聯(lián)網(wǎng)，分支機(jī)構(gòu)vpn中斷，網(wǎng)站郵箱均無法對(duì)外服務(wù)。因此許多企業(yè)會(huì)部署多條運(yùn)營商鏈路來解決單出口的不可靠。但是多鏈路引入后需要根據(jù)各鏈路的健康狀況來進(jìn)行負(fù)載均衡策略部署。這就需要一種實(shí)時(shí)鏈路健康檢測方法與系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)延時(shí)作為直觀反映網(wǎng)絡(luò)性能好壞的技術(shù)指標(biāo)，受到ietf標(biāo)準(zhǔn)化組織和幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)性能研究機(jī)構(gòu)的重視，紛紛以其作為對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行全面分析、深入研究的首要指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小，說明網(wǎng)絡(luò)連接性能好，網(wǎng)絡(luò)路徑上的所有組件處于正常運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)大，且持續(xù)相當(dāng)一段時(shí)間，則暗示該網(wǎng)絡(luò)路徑所經(jīng)過的某些組件發(fā)生了異常行為，導(dǎo)致該連接性能變差，承載的高層業(yè)務(wù)性能也可能受到影響。因此，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)進(jìn)行全天候、實(shí)時(shí)的測量和分析，可以及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。

但是目前的多數(shù)方法都沒有考慮到一個(gè)問題，那就是往返時(shí)間(round-triptime，rtt)分布具有一定周期性，依賴于每天時(shí)間的不同和用戶網(wǎng)絡(luò)行為的不同，正常的rtt曲線應(yīng)該是有一定波動(dòng)的，而不是一條直線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服已有的鏈路健康監(jiān)測系統(tǒng)及方法沒有考慮往返時(shí)間分布具有周期性的缺陷，從而提供一種基準(zhǔn)值更準(zhǔn)確的鏈路健康監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于rtt監(jiān)測的鏈路健康檢測系統(tǒng)，包括：實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101、計(jì)時(shí)模塊102、基準(zhǔn)文件模塊103、異常統(tǒng)計(jì)模塊104以及自適應(yīng)采樣模塊105；其中，

所述實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101負(fù)責(zé)對(duì)鏈路上數(shù)據(jù)包往返時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并與基準(zhǔn)文件模塊103所提供的基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比；所述基準(zhǔn)文件模塊103提供基準(zhǔn)值，還負(fù)責(zé)對(duì)各時(shí)段歷史基準(zhǔn)值進(jìn)行加權(quán)更新；所述計(jì)時(shí)模塊102負(fù)責(zé)確定當(dāng)前所處時(shí)段；所 述異常統(tǒng)計(jì)模塊104負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)異常次數(shù)；所述自適應(yīng)采樣模塊105根據(jù)異常統(tǒng)計(jì)模塊104所提供的異常計(jì)數(shù)值調(diào)整發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)包的間隔。

本發(fā)明還提供了基于所述的基于rtt監(jiān)測的鏈路健康檢測系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的鏈路健康檢測方法，包括：

步驟1)、系統(tǒng)初始化，并輸入待監(jiān)測鏈路；其中，所述系統(tǒng)初始化包括對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的初始化以及基準(zhǔn)文件模塊103的初始化；其中，所述系統(tǒng)參數(shù)至少包括異常判定閾值、異常統(tǒng)計(jì)閾值、發(fā)送探測數(shù)據(jù)包間隔以及異常計(jì)數(shù)值；

步驟2)、由計(jì)時(shí)模塊102獲得當(dāng)前時(shí)段，基準(zhǔn)文件模塊103準(zhǔn)備好當(dāng)前時(shí)段的歷史基準(zhǔn)值；

步驟3)、判斷是否進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)段，如果進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)段，執(zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟5)；

步驟4)、對(duì)前一時(shí)段中記錄的rtt值求均值n，然后加權(quán)更新前一時(shí)段的rtt基準(zhǔn)值，然后重新執(zhí)行步驟2)；

步驟5)、依然處于當(dāng)前時(shí)段，實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101開始以發(fā)送探測數(shù)據(jù)包間隔大小為t發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)包并記錄獲得的rtt值；

步驟6)、實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101每獲得一次rtt值，都要與基準(zhǔn)文件中當(dāng)前時(shí)段的歷史基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判斷兩者之差有沒有超過異常判定閾值，如果超過，則執(zhí)行步驟11)，如果沒有超過，執(zhí)行下一步；

步驟7)、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于1，如果大于1，執(zhí)行下一步，否則，重新執(zhí)行步驟2)；

步驟8)、記錄rtt值，并將異常計(jì)數(shù)值減1；

步驟9)、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于0，如果是，重新執(zhí)行步驟2)，如果不是，執(zhí)行下一步；

步驟10)、將發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的間隔大小變?yōu)閠，然后重新執(zhí)行步驟2)；

步驟11)、將異常統(tǒng)計(jì)值加1，并丟棄當(dāng)前獲得的rtt值；

步驟12)、判斷異常計(jì)數(shù)值是否達(dá)到了異常統(tǒng)計(jì)閾值，如果是，執(zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟14)；

步驟13)、發(fā)出鏈路異常報(bào)警，檢測結(jié)束；

步驟14)、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于異常統(tǒng)計(jì)閾值b的一半，如果是，執(zhí)行下一步，否則，重新執(zhí)行步驟2)；

步驟15)、將發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的間隔大小由t變?yōu)閠/2，然后重新執(zhí)行步驟2)。

上述技術(shù)方案中，初始化異常判定閾值時(shí)為其賦值100ms，初始化異常統(tǒng)計(jì)閾值時(shí)為其賦值5，初始化發(fā)送探測數(shù)據(jù)包間隔時(shí)為其賦值10s，初始化異常計(jì)數(shù)值時(shí)為其賦值0。

上述技術(shù)方案中，在步驟4)中，加權(quán)更新前一時(shí)段的rtt基準(zhǔn)值的更新公式為：

new＝c1×h+c2×n；

其中，h為前一時(shí)段rtt的歷史基準(zhǔn)值，n為前一時(shí)段實(shí)時(shí)監(jiān)測rtt值的均值，new為更新后前一時(shí)段rtt基準(zhǔn)值，c1為與歷史基準(zhǔn)值有關(guān)的加權(quán)更新時(shí)的權(quán)值，c2為與實(shí)時(shí)基準(zhǔn)值有關(guān)的加權(quán)更新的權(quán)值，c1+c2＝1，且c2的值大于c1的值。

上述技術(shù)方案中，c1＝0.3，c2＝0.7。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明將rtt的波動(dòng)性納入考慮，為鏈路檢測提供了更加準(zhǔn)確的基準(zhǔn)值。

2、本發(fā)明在更新基準(zhǔn)值時(shí)采取加權(quán)更新的方法，可以利用賦予歷史值一定的權(quán)值來平滑掉一些可能由于某一特殊事件引起的rtt變化過大，同時(shí)也能利用為新測得的值賦予較大的權(quán)值來保留rtt的總體變化趨勢(shì)。

3、本發(fā)明中的異常統(tǒng)計(jì)模塊可以有效的消除一些由于鏈路延時(shí)抖動(dòng)所造成的誤報(bào)警。

4、本發(fā)明中的自適應(yīng)采樣模塊能夠有效的降低功耗。

5、本發(fā)明的方法在實(shí)時(shí)監(jiān)測時(shí)只引入減法運(yùn)算，在更新基準(zhǔn)時(shí)，也只需要簡單的加法和乘法運(yùn)算，整體的運(yùn)算復(fù)雜度比較低，不會(huì)為整個(gè)系統(tǒng)增加過多的負(fù)擔(dān)，有利于工程實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的鏈路健康檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的鏈路健康檢測方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的鏈路健康檢測系統(tǒng)包括：實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101、計(jì)時(shí)模塊102、基準(zhǔn)文件模塊103、異常統(tǒng)計(jì)模塊104以及自適應(yīng)采樣模塊105；其中，

所述的實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101負(fù)責(zé)對(duì)鏈路上數(shù)據(jù)包往返時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并與基準(zhǔn)文件模塊103所提供的基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比；所述基準(zhǔn)文件模塊103除了提供基準(zhǔn)值外，還負(fù)責(zé)對(duì)各時(shí)段歷史基準(zhǔn)值進(jìn)行加權(quán)更新；所述計(jì)時(shí)模塊102負(fù)責(zé)確定當(dāng)前所處時(shí)段；所述異常統(tǒng)計(jì)模塊104負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)異常次數(shù)；所述自適應(yīng)采樣模塊105根據(jù)異常統(tǒng)計(jì)模塊104所提供的異常計(jì)數(shù)值調(diào)整發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)包的間隔。

參考圖2，基于本發(fā)明的鏈路健康檢測系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的檢測方法包括：

步驟201、系統(tǒng)初始化，并輸入待監(jiān)測鏈路；其中，系統(tǒng)初始化包括：初始化異常判定閾值a、異常統(tǒng)計(jì)閾值b、發(fā)送探測數(shù)據(jù)包間隔t在內(nèi)的參數(shù)，如在一個(gè)實(shí)施例中，初始化時(shí)為這些參數(shù)分別賦值為a＝100ms、b＝5、t＝10s，在其他實(shí)施例中，也可根據(jù)實(shí)際需要為這些參數(shù)賦予其他的值；初始化異常計(jì)數(shù)值為0；初始化基準(zhǔn)文件模塊103，讀入歷史基準(zhǔn)文件。

步驟202、由計(jì)時(shí)模塊102獲得當(dāng)前時(shí)段，基準(zhǔn)文件模塊103準(zhǔn)備好當(dāng)前時(shí)段的歷史基準(zhǔn)值。

步驟203、判斷是否進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)段，如果進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)段，執(zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟205。

步驟204、對(duì)前一時(shí)段中記錄的rtt值求均值n，然后加權(quán)更新前一時(shí)段的rtt基準(zhǔn)值，更新公式為：new＝c1×h+c2×n，其中，h為前一時(shí)段rtt的歷史基準(zhǔn)值，n為前一時(shí)段實(shí)時(shí)監(jiān)測rtt值的均值，new為更新后前一時(shí)段rtt基準(zhǔn)值，c1為與歷史基準(zhǔn)值有關(guān)的加權(quán)更新時(shí)的權(quán)值，c2為與實(shí)時(shí)基準(zhǔn)值有關(guān)的加權(quán)更新的權(quán)值，c1+c2＝1，為了更好地反映變化趨勢(shì)，通常為c2賦予較大的值，為c1賦予較小的值，如c1＝0.3，c2＝0.7；然后回到步驟202繼續(xù)執(zhí)行。

步驟205、依然處于當(dāng)前時(shí)段，實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101開始以間隔t發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)包并記錄獲得的rtt值。

步驟206、實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊101每獲得一次rtt值，都要與基準(zhǔn)文件中當(dāng)前時(shí)段的歷史基準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，判斷兩者之差有沒有超過異常判定閾值a，如果超過，則 執(zhí)行步驟211，如果沒有超過，執(zhí)行下一步。

步驟207、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于1，如果大于1，執(zhí)行下一步，否則，重新執(zhí)行步驟202。

步驟208、記錄rtt值，并將異常計(jì)數(shù)值減1。

步驟209、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于0，如果是，重新執(zhí)行步驟202，如果不是，執(zhí)行下一步。

步驟210、將發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的間隔大小變?yōu)閠，然后重新執(zhí)行步驟202。

步驟211、將異常統(tǒng)計(jì)值加1，并丟棄當(dāng)前獲得的rtt值。

步驟212、判斷異常計(jì)數(shù)值是否達(dá)到了異常統(tǒng)計(jì)閾值b，如果是，執(zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟214。

步驟213、發(fā)出鏈路異常報(bào)警，檢測結(jié)束。

步驟214、判斷異常計(jì)數(shù)值是否大于異常統(tǒng)計(jì)閾值b的一半，如果是，執(zhí)行下一步，否則，重新執(zhí)行步驟202。

步驟215、將發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的間隔大小由t變?yōu)閠/2，然后重新執(zhí)行步驟202。

最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。