CN101369931B - 一种进行网络服务质量测量的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进行网络服务质量测量的方法和***；所述方法包括：测量服务器根据测量要求和网络数据、节点数据确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；测量服务器以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；所述参与测量的节点根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包、统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器。本发明能够模拟不同业务所受到的处理方式，获得准确的对于不同业务的服务质量情况。

Description

一种进行网络服务质量测量的方法和***

技术领域

本发明涉及网络领域，尤其涉及一种进行网络服务质量QoS测量的方法和***。

背景技术

随着网络技术的发展，IP(网络互连协议)承载网是各种数据业务的统一承载网，尤其是近几年来软交换技术的发展，和各种VoIP(Voice over IP，IP上的语音)技术的发展，语音也承载到IP网上了。同时，IPTV(IP电视)等之类业务的大规模开展，各种多媒体业务如雨后春笋般的出现，IP网上的业务早已经不仅仅是WEB(环球网)浏览、email(电子邮件)服务、FTP(文件传输协议)服务等传统的数据业务了。

对于VoIP、IPTV等之类电信业务，QoS(服务质量)是电信运营商和互联网竞争的一个法宝，也是电信运营商一直宣传的重点之一。保障这类电信级承载在IP网上的业务是非常重要的。

可见，QoS很重要，QoS的测量很重要，QoS的测量结果很有用。

现在虽然可以用ping的方式来获得节点和节点之间的网络是否通，并获得时延信息，但ping包在数据网中所受到的处理不能模拟各个业务所受到的处理方式，所以无法准确得知QoS。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种进行网络QoS测量的方法和***，能够模拟各个业务所受到的处理方式，获得不同业务的准确的QoS情况。

为了解决上述问题，本发明提供了一种进行网络服务质量测量的方法，包括：

测量服务器根据测量要求和网络数据、节点数据确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；测量服务器以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；

所述参与测量的节点根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包、统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器。

进一步的，所述服务质量参数包括以下任一种或任几种：

丢包率、时延、抖动。

进一步的，测量策略中还包括以下数据包传输参数：

(A)测量数据包采用的应用层协议；

(B)测量数据包所携带的数据的类型；

(C)测量数据包的长度；

(D)所传输的测量数据包的个数。

进一步的，确定测量策略中参与测量的节点具体是指：

确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点；确定用于统计服务质量参数的统计节点；

测量策略中需要完成的测量工作具体包括：

所述各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包；

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给测量服务器。

进一步的，在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点；

统计节点间的服务质量参数具体是指：

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数。

进一步的，所述的方法还包括：

测量服务器接收到所述服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，包括：各类应用层协议在不同路由上的服务质量、各路由服务质量的比较结果。。

本发明还提供了一种进行网络服务质量测量的***，包括：

测量服务器，IP网络中参与测量的若干个节点；

所述测量服务器用于根据测量要求和网络数据、节点数据，确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；以及以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；

所述参与测量的节点用于根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包，根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器。

进一步的，节点所统计的服务质量参数包括以下任一种或任几种参数：丢包率、时延、抖动。

进一步的，测量服务器所确定的测量策略中还包括以下数据包传输参数：

(A)测量数据包采用什么应用层协议；

(B)测量数据包携带什么类型的数据；

(C)测量数据包的长度是多少；

(D)所要传输的测量数据包的个数。

进一步的，测量服务器确定测量策略中参与测量的节点具体是指：

测量服务器确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点；

测量服务器确定用于统计服务质量参数的统计节点；

测量服务器所确定的测量策略中需要完成的测量工作具体包括：

所述各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包；

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给本测量服务器。

进一步的，参与测量的节点在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点；

参与测量的节点根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数具体是指：

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数。

进一步的，测量服务器还用于在接收到节点上报的服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，包括：各类应用层协议在不同路由上的服务质量、各路由服务质量的比较结果。

本发明通过控制网络中各个节点发送不同的应用层协议数据包的方式来对IP承载网进行QoS测量，包括对丢包率、时延、抖动等参数的测量，以协助了解业务的QoS，并协助排查网络问题。

附图说明

图1是本发明进行网络QoS测量的***的具体架构示意图；

图2是本发明应用示例中，进行网络QoS测量的方法的流程图；

图3是本发明应用示例中，节点之间具体测量的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

本发明的基础思想是：对于现在的IP网，其QoS机制主要是利用区分服务，对于RSVP(资源预留协议)的应用少很多。通过模拟不同类型的数据包，可以统计出不同数据包在网络上的丢包信息，如果在这个基础上增加一些其它处理方式，就可以统计出延时和抖动情况，根据这些信息，就可以大致知道这个IP承载网上的服务质量。

同时，IP网有拓扑，通过有意设置网络中各个节点之间的通信，可以得出不同路由方向的QoS，通过逐段排查的方式，就能够协助分析网络瓶颈，以便进行网络优化。

另外可以根据测量结果，对具体业务进行优先级调整进行辅助规划。例如：在一个IP网上，发现VoIP的数据包丢包率比较严重，那么就可以调整VoIP业务的优先级，以保证这种重要业务的QoS。

本发明提供了一种进行网络服务质量QoS测量的方法，包括：

测量服务器根据测量要求和网络数据、节点数据等，确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；测量服务器以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；

所述参与测量的节点根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包、根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器。

其中，所述服务质量参数可以包括以下任一种或任几种参数：丢包率、时延、抖动。

其中，测量策略中还可以包括以下数据包传输参数：

(A)测量数据包采用什么应用层协议；

(B)测量数据包携带什么类型的数据；

(C)测量数据包的长度是多少；

(D)所要传输的测量数据包的个数。

数据包传输参数根据测量要求制定。通过这些参数可以模拟各种业务在网络中的实际传递情况，例如，可以指示在不同网络位置的节点双向发送指定大小的RTP数据包来模拟VoIP业务，也可以指示在业务集中部署点的节点向各个网络边缘节点发送指定大小的RTP数据包，来模拟单向的手机电视业务。对于不同的节点，数据包传输参数也有可能不一样，比如对于要发送数据包的节点X，数据包传输参数中的(A)为“发送的数据包采用UDP协议”，而对于另一要发送数据包的节点X，数据包传输参数中的(A)为“发送的数据包采用TCP协议”。

节点根据调度命令在IP网中模拟传输使用应用层协议的测量数据包意味着，只要节点支持相应协议，就能模拟出网络中各种各样的业务，比如支持对VoIP包的媒体和信令的模拟，支持IPTV业务包的媒体和信令的模拟，支持HTTP包的模拟等；当然，对于不同的服务质量参数，采取的方式和步骤可能有所不同。

其中，确定测量策略中参与测量的节点具体可以是指：

确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点；

确定用于统计服务质量参数的统计节点。

其中，测量策略中需要完成的测量工作具体可以包括：

所述各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包；

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给测量服务器。

其中，在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体可以是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳等；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点。

其中，根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数具体可以是指：

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数，比如根据序列号统计某种类型测量数据包的丢包率。

其中，该方法还可以包括：

测量服务器接收到所述服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，比如可以包括：哪些路由的服务质量较好，各类应用层协议在不同路由上的服务质量等。

本发明还提供了一种进行网络QoS测量的***，包括：

测量服务器，IP网络中参与测量的若干个节点；

所述测量服务器用于根据测量要求和网络数据、节点数据等，确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；以及以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；

所述参与测量的节点用于根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包，根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器。

其中，节点所统计的服务质量参数可以包括以下任一种或任几种参数：丢包率、时延、抖动。

其中，测量服务器所确定的测量策略中还可以包括以下数据包传输参数：

(A)测量数据包采用什么应用层协议；

(B)测量数据包携带什么类型的数据；

(C)测量数据包的长度是多少；

(D)所要传输的测量数据包的个数。

其中，测量服务器确定测量策略中参与测量的节点具体可以是指：

测量服务器确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点；

测量服务器确定用于统计服务质量参数的统计节点。

其中，测量服务器所确定的测量策略中需要完成的测量工作具体可以包括：

所述各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包；

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给本测量服务器。

其中，参与测量的节点在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体可以是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳等；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点。

其中，参与测量的节点根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数具体可以是指：

所述各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数，比如根据序列号统计某种类型测量数据包的丢包率。

其中，测量服务器还可以用于在接收到节点上报的服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，比如可以包括：哪些路由的服务质量较好，各类应用层协议在不同路由上的服务质量等。

可以看到，测量服务器要实现调度功能外，还要实现统计、分析功能；该测量服务器是利用应用层协议进行网络QoS测量的核心。

其中，测量服务器中还可以包括一数据库，用于保存网络数据、节点数据、节点上报的服务质量参数和测量结果；甚至还可以保存各数据包的组织方式。

一种具体的***架构如图1所示，其中，作为测量对象和传输数据包载体的IP数据网，可能有核心层、汇聚层、接入层，该图只是表示一下各个节点可能位于网络的不同位置。有的数据网可能没有核心层，或者核心层汇聚层合一了，实际应用时，具体的数据网形态可能各不一致。接口1是测量服务器和节点之间的接口，主要传输两方面数据：一方面是测量服务器发送给节点的调度命令以及确认消息，另一方面是节点发送给测量服务器的服务质量参数及确认消息。

下面用本发明的一个应用示例进一步加以说明。

该应用示例如图2所示，包括以下步骤：

201、操作员进行测量操作，将测量要求输入给测量服务器；测量服务器根据网络数据、节点数据、测量要求等信息制定测量策略，这个策略包括：

(1)哪些节点参与；

(2)哪些节点发送测量数据包，分别是向哪些节点发送；哪些节点统计服务质量参数；

(3)测量数据包采用什么协议，如：TCP，UDP等；

(4)测量数据包中携带什么类型的数据：如：sip、RTSP、HTTP、RTP、RTCP等；

(5)测量数据包的长度是多少；

(6)要传输的测量数据包的个数；

(7)需要统计出什么服务质量参数：如：丢包率、时延、抖动等；

其中(3)到(6)为数据包传输参数。

202、测量服务器以调度命令的形式将测量策略发送给各参与测量的节点，包括发送测量数据包的传输源节点和接收测量数据包的传输目的节点。

203、各个节点给出确认信息。

204、各个节点之间按照调度命令进行操作，具体的交互过程请参考图2及对图3的说明，进行统计的节点统计出服务质量参数。

205、进行统计的节点将服务质量参数上报给测量服务器。

206、测量服务器接收到服务质量参数后给出确认消息给节点。

207、测量服务器将这些服务质量参数入库、统计、分析，最后给出测量报告。

下面结合图3说明节点之间的测量过程。

首先说明的是，节点A为传输源节点，节点B为节点A对应的传输目的节点，同时节点B为统计服务质量参数的节点；当然，在某些情况下，节点A也可以为统计或协助统计服务质量参数的节点。

301、各个节点都收到调度命令，并从调度命令中获取测量策略，包括：

(1)本节点向哪些节点发送测量数据包或接收测量数据包；

(2)所发送/接收的测量数据包采用什么协议，如：TCP，UDP等；

(3)测量数据包中携带什么类型的数据：如：sip、RTSP、HTTP、RTP、RTCP等；

(4)测量数据包的长度是多少；

(5)所传输的测量数据包的数量；

(6)需要统计出什么服务质量参数：如：丢包率、时延、抖动等；

其中(2)到(5)为数据包传输参数。

302、节点A向节点B发测量确认请求，以确认节点B正常工作。

303、节点B发测量确认响应。

304、节点A按照测量策略中的数据包传输参数指定的协议、类型、长度和个数发送测量数据包，测量数据包可以是控制层面的消息，如：sip、RTSP、IGMP、HTTP等，更多是媒体，主要是RTP/RTCP包，或者其它UDP包。节点A还在测量数据包中携带一些辅助信息，如：序列号、时间戳等。

305、节点B接收测量数据包，根据测量数据包中的辅助信息，如序列号和时间戳等信息得出应用层协议在IP网中传输的A节点和B节点之间的QoS参数，比如根据序列号统计出各种类型测量数据包的丢包率等。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种进行网络服务质量测量的方法，包括：

测量服务器根据测量要求和网络数据、节点数据确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；测量服务器以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；所述测量策略中还包括以下数据包传输参数：(A)测量数据包采用的应用层协议，(B)测量数据包所携带的数据的类型，(C)测量数据包的长度，(D)所传输的测量数据包的个数；确定测量策略中参与测量的节点具体是指：确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点，确定用于统计服务质量参数的统计节点；

所述参与测量的节点根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包、统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器，具体为：各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包，各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给测量服务器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务质量参数包括以下任一种或任几种：

丢包率、时延、抖动。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点；

统计节点间的服务质量参数具体是指：

各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

测量服务器接收到所述服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量的节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，包括：各类应用层协议在不同路由上的服务质量、各路由服务质量的比较结果。

5.一种进行网络服务质量测量的***，其特征在于，包括：

测量服务器，IP网络中参与测量的若干个节点；

所述测量服务器用于根据测量要求和网络数据、节点数据，确定测量策略，包括：参与测量的节点、需要完成的测量工作；以及以调度命令的形式将测量策略分别发送给各参与测量的节点；所述测量要求的内容包括：测量某种业务的服务质量；测量服务器所确定的测量策略中还包括以下数据包传输参数：(A)测量数据包采用什么应用层协议，(B)测量数据包携带什么类型的数据，(C)测量数据包的长度是多少，(D)所要传输的测量数据包的个数；测量服务器确定测量策略中参与测量的节点具体是指：测量服务器确定用于发送测量数据包的传输源节点，以及每个传输源节点对应的传输目的节点，测量服务器确定用于统计服务质量参数的统计节点；

所述参与测量的节点用于根据调度命令完成测量工作，包括：在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包，根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数并上报给测量服务器，具体为：各传输源节点分别根据所述数据包传输参数向本节点对应的传输目的节点发送测量数据包，各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包统计服务质量参数并上报给本测量服务器。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，节点所统计的服务质量参数包括以下任一种或任几种参数：丢包率、时延、抖动。

7.如权利要求5所述的***，其特征在于，

参与测量的节点在节点间模拟传输使用应用层协议的测量数据包具体是指：

各传输源节点先分别向本节点对应的传输目的节点发送测量确认请求；

所述传输目的节点收到测量确认请求后反馈测量确认响应；

传输源节点收到所述测量确认响应后，向反馈该测量确认响应的传输目的节点发送携带辅助信息的测量数据包；所述测量数据包的长度、所采用的应用层协议、所携带的数据的类型及个数与所述数据包传输参数一致；所述辅助信息包括序列号、时间戳；

所述传输目的节点收到测量数据包后立即将该测量数据包再发还给发送该数据包的传输源节点；

参与测量的节点根据测量数据包的传输情况统计节点间的服务质量参数具体是指：

各统计节点分别根据本节点发送和/或接收的测量数据包中的辅助信息，统计和本节点交互该测量数据包的节点与本节点之间的服务质量参数。

8.如权利要求5或6所述的***，其特征在于：

测量服务器还用于在接收到节点上报的服务质量参数后，对服务质量参数进行统计、分析，给出测量报告；所述测量报告是根据测量要求，对整个参与测量的节点构成的网络所给出的一个总体测量结果，包括：各类应用层协议在不同路由上的服务质量、各路由服务质量的比较结果。

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