CN102143012B - 基于业务的ip承载网监测方法及ip业务质量监测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于业务的IP承载网监测方法及IP业务质量监测设备。该方法包括获取业务的源IP地址及目的IP地址；获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；获取所述IP承载网网元的IPQoS信息及路由表信息；根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。本发明实施例可以联动核心网和承载网，实现针对业务的IP承载网质量的全面监测。

Description

基于业务的IP承载网监测方法及IP业务质量监测设备
技术领域
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种基于业务的IP承载网监测方法及IP业务质量监测设备。
背景技术
随着因特网(Internet Protocol，IP)技术在电信领域的普及，全球大部分的电信运营商已经逐步进行全网全IP(ALL IP)化改造。ALL IP化不仅能大幅度的降低运营商的网络建设成本，且能更加便捷的部署新的电信服务内容，提供更多的网络带宽，为更多的终端客户提供电信服务。但是，ALL IP化网络是一种全互联互通的网络，从全网的角度来看，IP组网相对传统的时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)组网更加复杂，一旦IP网络某个节点出现故障，如果没有清晰的全网IP组网拓扑图，将很难支撑问题的快速定位；且由于IP网络是一种尽力而为的网络，无法提供该可靠性的IP网络服务质量(IP Quality of Service，IP QoS)，所以它无法提供像TDM网络那样的高质量的电信业务服务。
现有IP承载网的质量评估一般从以下两个方面进行：一方面从电信业务的角度来判断IP承载网质量的好坏，如拨打一路电话，如果通话质量好，那么IP承载网的质量也一定是良好的；另一方面是通过对IP承载网各个设备节点进行管理，如统计各个设备节点的流量，IP QoS(丢包、时延、抖动)、错包率等IP相关的指标，通过对这些指标的综合分析，来判断IP承载网的质量状态。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：无法对具体的电信业务对应的IP承载网进行全面监测。
发明内容
本发明实施例是提供一种基于业务的IP承载网监测方法及IP业务质量监测设备，用以解决现有技术中存在的无法对具体的电信业务对应的IP承载网进行全面监测的问题。
本发明实施例提供了一种基于业务的IP承载网监测方法，包括：
获取业务的源IP地址及目的IP地址；
获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；
获取所述IP承载网网元的IP网络服务质量IP QoS信息及路由表信息；
根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
本发明实施例提供了一种IP业务质量监测设备，包括：
地址获取模块，用于获取业务的源IP地址及目的IP地址；
网元信息获取模块，用于获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；
质量信息获取模块，用于获取所述IP承载网网元的IP QoS信息及路由表信息；
监测模块，用于根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过获取业务的源IP地址及目的IP地址，并获取该端到端地址间的IP承载网网元的信息，可以根据该IP承载网网元的信息确定与业务对应的IP承载网质量，通过获取路由表信息可以获取与业务对应的拓扑图，实现基于业务的IP承载网的全面监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图；
图2为本发明第二实施例对应的***结构示意图；
图3为本发明第二实施例的方法流程示意图；
图4为本发明第三实施例对应的***结构示意图；
图5为本发明第三实施例的方法流程示意图；
图6为本发明第四实施例的设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明第一实施例的方法流程示意图，包括：
步骤11：IP业务质量监测设备获取业务的源IP地址及目的IP地址；
步骤12：IP业务质量监测设备获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；
步骤13：IP业务质量监测设备获取所述IP承载网网元的IP QoS信息及路由表信息；
步骤14：IP业务质量监测设备根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
本实施例通过获取业务的源IP地址及目的IP地址，并获取该端到端地址间的IP承载网网元的信息，实现联动核心网和承载网，可以根据该IP承载网网元的信息确定与业务对应的IP承载网质量及业务对应的拓扑图，实现对基于业务的IP承载网的全面监测。
图2为本发明第二实施例对应的***结构示意图，本实施例以IP业务质量监测设备独立设置于核心网网元及IP承载网网元之外为例，参见图2，本实施例的***包括IP业务质量监测设备21、核心网22和IP承载网23。其中，IP承载网23主要负责传输IP报文，不关注报文具体的内容，也不关注每路电信业务的IPQoS质量，会有每个IP承载网设备节点和固定IP承载路径的IPQoS、流量等信息；核心网22包括媒体网关(Media Gateway，MGW)221和移动交换中心(Mobile Switching Centre，MSC)222(图中用Server表示)，其中，MSC(Server)222控制和电信业务相关的报文，MGW 221控制和媒体流相关的报文，MGW 221和MSC 222均存在IP接口和IP承载网进行连接。IP业务质量监测设备21通过电信内部的维护网络和核心网相连，从核心网设备上获取到和业务相关的IP信息，然后通过核心网网元的IP接口，向IP承载网下发和业务相关的IP QoS信息的采集命令，实时分析电信业务在IP承载网上的传输质量，并对出现IP故障或亚健康的路径做出自动分析。提供人机交互界面，以供运维人员及时了解到业务允许质量信息。
图3为本发明第二实施例的方法流程示意图，包括：
步骤301：核心网网元将电信业务的端到端IP地址发送给IP业务质量监测设备。
其中，本实施例以端到端IP地址为该业务的源和目的端的媒体流IP地址对为例，可以理解的是，当核心网网元需要获取一路呼叫在信令建立过程中的IP QoS信息，也可以将此路呼叫的源和目的端的信令IP地址对发送给IP业务质量监测设备。
步骤302：IP业务质量监测设备向核心网网元下发路径信息采集命令，该路径信息采集命令用于采集该电信业务的承载路径信息。
例如，IP业务质量监测设备处理来自核心网网元的请求，下发查询信令和媒体流IP地址对在IP承载网上的承载路径。
步骤303：核心网网元将该路径信息采集命令转发给IP承载网网元。
例如，通过IP多级代理和转发技术，利用核心网和IP承载网的IP接口下发出去。
步骤304：IP承载网网元向核心网网元反馈端到端IP承载路径信息。
例如，当IP承载网网元接收到来自IP业务质量监测设备的信息查询命令后，利用和呼叫相关的源和目的IP地址对信息，IP承载网查询源和目的IP地址之间所经过的IP承载网网元的信息，例如，根据承载网网元中预先配置的路由表信息逐级查询该业务对应的端到端IP地址对之间的IP承载网网元的IP地址。
步骤305：核心网网元向IP业务质量监测设备转发端到端IP承载路径信息。
例如，核心网网元利用IP转发技术将IP承载网查询到的信息反馈给IP业务质量监测设备。至此，IP业务质量监测设备可以获知与业务对应的路由表信息，进而可以依据该路由表信息绘制拓扑图。
步骤306：IP业务质量监测设备向核心网网元下发IP QoS信息采集命令，该IP QoS信息采集命令用于收集该路径信息对应的IP承载网设备节点的IPQoS信息。
通过向IP承载网设备节点发送IP QoS采集命令，可以详细获取每一段IP承载路径的质量状态。
步骤307：核心网网元将该IP QoS信息采集命令转发给IP承载网网元。
例如，利用IP多级代理和转发技术将采集命令下发给IP承载网设备节点。
步骤308：IP承载网网元向核心网网元反馈IP QoS信息。
例如，该IP QoS采集命令对应的IP承载网设备节点反馈自身设备统计到的IP QoS信息，包括IP路由、IP流量、丢包、时延、抖动、错包等信息。
步骤309：核心网网元向IP业务质量监测设备转发该IP QoS信息。
例如，利用IP转发技术将IP承载网查询的IP QoS信息反馈给IP业务质量监测设备。
步骤310：IP业务质量监测设备对IP承载网网元反馈的IP QoS信息作统计分析，得出与电信业务相关的IP承载网的质量状态。
步骤311：IP业务质量监测设备通过核心网网元向IP承载网网元下发测试报文，用于定位质量问题。
例如，若IP业务质量监测设备反馈某段或某个设备节点反馈的IP QoS信息存在问题，如丢包率超出正常门限，则单独启动到该段IP承载路径或单个IP承载节点定位，发送故障定位探测报文，如通过ICMP协议封装环回测试报文，发送到问题IP设备节点或IP路径两端的设备节点，通过对返回报文的分析，得出问题的详细原因；同时还可以通过SNMP协议封装IP探测报文，获取问题设备节点的网口状态，IP QoS、错包、报文改写的详细信息，以获取详细的定位信息。
步骤312：IP承载网网元通过核心网网元向IP业务质量监测设备反馈测试结果报文。
之后，IP业务质量监测设备对IP承载网问题节点或路径反馈的测试报文进行综合分析，输出问题定位报告。例如，分析节点端口是否正常，流量是否正常，是否存在错包，IP QoS是否超过门限。
本实施例通过获取业务的源IP地址及目的IP地址，并获取该端到端地址间的IP承载网网元的信息，可以根据该IP承载网网元的信息确定与业务对应的IP承载网质量。本实施例将IP业务质量监测设备外置于现有网元之外，可以降低对现有网元的改变。
图4为本发明第三实施例对应的***结构示意图，本实施例以IP业务质量监测设备设置于核心网网元中为例，参见图4，本实施例的***包括IP业务质量监测设备41、核心网42和IP承载网43。其中，核心网42包括MGW421和移动交换中心(MSC)422，IP业务质量监测设备41位于核心网42的内部，例如，内嵌在MGW 421和MSC 422中。
图5为本发明第三实施例的方法流程示意图，包括：
步骤501：内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备向IP承载网网元下发路径信息采集命令，该路径信息采集命令用于采集该电信业务的承载路径信息。
步骤502：IP承载网网元向内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备反馈端到端IP承载路径信息。
例如，当IP承载网网元接收到来自IP业务质量监测设备的信息查询命令后，利用和呼叫相关的源和目的IP地址对信息，IP承载网查询源和目的IP地址之间所经过的IP设备网元节点信息。
步骤503：内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备向IP承载网网元下发IP QoS信息采集命令，该IP QoS信息采集命令用于收集该路径信息对应的IP承载网设备节点的IP QoS信息。
通过向IP承载网设备节点发送IP QoS信息采集命令，可以详细获取每一段IP承载路径的质量状态。
步骤504：IP承载网网元向内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备反馈IP QoS信息。
例如，该IP QoS信息采集命令对应的IP承载网设备节点反馈自身设备统计到的IP QoS信息，包括IP路由、IP流量、丢包、时延、抖动、错包等信息。
步骤505：内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备对IP承载网网元反馈的IP QoS信息作统计分析，得出与电信业务相关的IP承载网的质量状态。
步骤506：内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备向IP承载网网元下发测试报文，用于定位质量问题。
例如，若IP业务质量监测设备反馈某段或某个设备节点反馈的IP QoS信息存在问题，如丢包率超出正常门限，则单独启动到该段IP承载路径或单个IP承载节点定位，发送故障定位探测报文，如通过ICMP协议封装环回测试报文，发送到问题IP设备节点或IP路径两端的设备节点，通过对返回报文的分析，得出问题的详细原因；同时还可以通过SNMP协议封装IP探测报文，获取问题设备节点的网口状态，IP QoS、错包、报文改写的详细信息，以获取详细的定位信息。
步骤507：IP承载网网元向内嵌在核心网网元中的IP业务质量监测设备反馈测试结果报文。
例如，IP质量监测模块对IP承载网问题节点或路径反馈的测试报文进行综合分析，输出问题定位报告。
本实施例通过获取业务的源IP地址及目的IP地址，并获取该端到端地址间的IP承载网网元的信息，可以根据该IP承载网网元的信息确定与业务对应的IP承载网质量。本实施例将IP业务质量监测设备内嵌在核心网网元之内，可以降低对现有***架构的改变。
上述实施例以IP业务质量监测设备独立设置且直接与核心网网元通信，或者，内嵌在核心网网元之中为例，可以理解的是，IP业务质量监测设备的位置并不限于上述，例如，也可以位于承载网与核心网之间、独立设置且与承载网直接通信、内嵌在承载网网元中。
图6为本发明第四实施例的设备结构示意图，包括地址获取模块61、网元信息获取模块62、质量信息获取模块63和监测模块64；地址获取模块61用于获取业务的源IP地址及目的IP地址；网元信息获取模块62用于获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；质量信息获取模块63用于获取所述IP承载网网元的IP QoS信息及路由表信息；监测模块64用于根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
为了定位问题设备及进一步进行综合分析，本实施例的设备还可以进一步包括问题定位模块65、测试报文发送模块66和测试结果接收处理模块67；问题定位模块65用于根据所述IP QoS信息确定出现问题的IP承载路径段和IP承载网网元；测试报文发送模块66用于向所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送测试报文；测试结果接收处理模块67用于接收所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送的测试结果报文，并根据所述返回报文输出问题定位报告。
进一步地，本实施例的设备可以位于核心网网元之外，此时，所述地址获取模块61具体用于接收核心网网元发送的业务的源IP地址及目的IP地址；也可以内嵌于核心网网元之内，此时，所述地址获取模块61具体用于获知业务的源IP地址及目的IP地址。
具体地，网元信息获取模块62可以包括第一发送单元621和第一接收单元622；第一发送单元621用于向IP承载网网元发送路径信息采集命令；第一接收单元622用于接收所述IP承载网网元上报的路径信息，所述路径信息为所述IP承载网网元接收到所述路径信息采集命令后，获取的所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元的信息。
质量信息获取模块63可以包括第二发送单元631和第二接收单元632；第二发送单元631用于向所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元发送IP QoS信息采集命令；第二接收单元632用于接收所述IP承载网网元上报的IP QoS信息，所述IP QoS信息为所述IP承载网网元接收到所述IP QoS信息采集命令后，反馈的自身的IP QoS信息。
本实施例通过获取业务的源IP地址及目的IP地址，并获取该端到端地址间的IP承载网网元的信息，可以根据该IP承载网网元的信息确定与业务对应的IP承载网质量。
IP承载网常见的问题主要是IP路径中断、带宽不足、传输质量差、通信时延长、路由器错误修改报文等。不管是哪一类问题，问题定位思路基本上都是一样的，都必须根据业务管理网络的质量告警与IP承载网网络拓扑图分析清楚故障路径涉及到的设备，然后逐一排除。
本发明实施例提供了一种方法及设备，通过设置IP业务质量监测设备，能实现业务管理网络和IP承载网之间的互动，实现业务质量和IP承载网的质量进行关联，实现动态的呈现IP承载网拓扑连接信息，检测到网络异常时除了发送告警以外，同时还把与异常相关的网络、设备状态在***上实时显示出来，电信业务运维人员仅需根据异常网络或者设备的图标，逐级深入分析便能得到问题的结症所在，极大简化了IP承载网络的运维困难。
通过采集IP QoS信息，可以实时统计核心网设备之间的流量总和，这对网络健康检查、网络调整划、网络评估优化提供有力的数据支撑。
通过定位问题，可以实时检查网络的通信质量，当某一个IP承载路径出现质量下降时(如丢包率过高、时延过大、发现错包等)，***会主动定界故障所在的网络节点，并上报告警或提示信息。这样可以做到在网络恶化之前快速发现问题和定界问题，便于用户进行排查处理，消除隐患，避免事故的发生或减少事故的影响时间。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于业务的IP承载网监测方法，其特征在于，包括：
获取业务的源IP地址及目的IP地址；
获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；
获取所述IP承载网网元的IP网络服务质量IP QoS信息及路由表信息；
根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述IP QoS信息确定出现问题的IP承载路径段和IP承载网网元；
向所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送测试报文；
接收所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送的测试结果报文，并根据所述测试结果报文输出问题定位报告。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取业务的源IP地址及目的IP地址，包括：
位于核心网网元之外的IP业务质量监测设备接收核心网网元发送的业务的源IP地址及目的IP地址；
或者，
内嵌在核心网网元内的IP业务质量监测设备获知业务的源IP地址及目的IP地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息，包括：
向IP承载网网元发送路径信息采集命令；
接收所述IP承载网网元上报的路径信息，所述路径信息为所述IP承载网网元接收到所述路径信息采集命令后，获取的所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述IP承载网网元的IP QoS信息，包括：
向所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元发送IP QoS信息采集命令；
接收所述IP承载网网元上报的IP QoS信息，所述IP QoS信息为所述IP承载网网元接收到所述IP QoS信息采集命令后，反馈的自身的IP QoS信息。
6.一种IP业务质量监测设备，其特征在于，包括：
地址获取模块，用于获取业务的源IP地址及目的IP地址；
网元信息获取模块，用于获取所述源IP地址及目的IP地址之间的IP承载网网元的信息；
质量信息获取模块，用于获取所述IP承载网网元的IP QoS信息及路由表信息；
监测模块，用于根据所述IP QoS信息和路由表信息，获取业务与IP承载网质量的对应关系图，及业务承载路径的连接拓扑图，以实现对IP承载网的监测。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括：
问题定位模块，用于根据所述IP QoS信息确定出现问题的IP承载路径段和IP承载网网元；
测试报文发送模块，用于向所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送测试报文；
测试结果接收处理模块，用于接收所述出现问题的IP承载路径段两端的网元或者所述出现问题的IP承载网网元发送的测试结果报文，并根据所述返回报文输出问题定位报告。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述设备位于核心网网元之外，所述地址获取模块具体用于接收核心网网元发送的业务的源IP地址及目的IP地址；
或者，
所述设备内嵌在核心网网元内，所述地址获取模块具体用于获知业务的源IP地址及目的IP地址。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述网元信息获取模块包括：
第一发送单元，用于向IP承载网网元发送路径信息采集命令；
第一接收单元，用于接收所述IP承载网网元上报的路径信息，所述路径信息为所述IP承载网网元接收到所述路径信息采集命令后，获取的所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元的信息。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述质量信息获取模块包括：
第二发送单元，用于向所述源IP地址及目的IP地址间的IP承载网网元发送IP QoS信息采集命令；
第二接收单元，用于接收所述IP承载网网元上报的IP QoS信息，所述IP QoS信息为所述IP承载网网元接收到所述IP QoS信息采集命令后，反馈的自身的IP QoS信息。
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