CN104871487B - 对网络进行探测 - Google Patents

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Abstract

呈现了使用利用探测分组对的探测来对网络进行探测的方法,该对包括第一探测分组(L1)和第二探测分组(L2),并且其中L1>L2。L1探测分组在L2之前被传送并且探测分组在最后链路上被布置为连续的。该方法的使用提供了所探测的路径中的最后链路的容量。该方法可以从网络中的网关运行以探测网络的各方面并且适于探测本地网关背后的家庭网络。还描述了针对该方法的使用。

Description

对网络进行探测
本发明涉及使用探测分组对来探测网络的方法。本发明还涉及用于网络的网关和被配置为探测远程网络的测试装置。
背景技术
针对容量的网络探测通常使用许多可用的方法之一来执行,与本发明最相关的方法是可变探测大小(VPS)方法和探测空隙模型(PGM)方法。
VPS探测针对可变分组大小测量往返时间(RTT)并且从所测量的不同RTT推得容量。VPS使用IP存活时间参数来测量各个跳。VPS的一个主要缺点在于,其在探测的路径包括多个网络链路或多个开关时不正确地工作。这种情况的一个结果是VPS可能低估路径容量。围绕此的方式是破坏网络并且将VPS探测应用于组成路径的各个链路。这相当地增加将方法有效地应用于网络所需的预备知识以及在各个情况中应用方法的复杂性。然而,如果在网络中包括开关或者其它层-2或层-1设备,则这甚至发生故障。家庭(domestic)网络通常包括这样的设备。
PGM探测使用具有相同大小的2个连续(back-to-back)探测分组。连续发送两个分组意味着在该两个分组之间的发送中不存在任何延迟并且技术人员知晓这意味什么以及如何实现此。当这些分组跨各种网络链路行进到其目的地时,它们将遭受各种的延迟。
网络中的串行延迟是由在其上发送分组的介质的带宽引起的延迟。其为传送分组所需要的时间。对于以传输链路速率C(位/秒)的大小L(位)的分组,串行延迟等于L/C。例如,为了利用10,000,000位/秒的传输速率在链路上发送10,000位的分组,将花费0.001秒或1毫秒来传送该分组。串行延迟依赖于分组大小并且是实际传送分组所花费的时间。
排队延迟是探测分组由于交叉业务量所遭受的延迟。如果跨相同网络链路发送多个数据流,则它们一般进行排队和缓冲并且然后在网络链路上在那时被传送一个分组。这可以意味着探测分组被缓冲某一时间量,等待变成它被传送。该延迟被称为排队延迟。要指出的是,这样的排队延迟可以发生在发送器与接收器之间的路径上的任何设备中,包括发送器本身。由于该延迟依赖于其它数据分组,所以其不依赖于探测分组大小。
传播延迟是分组物理地穿过网络链路所花费的时间并且依赖于用于传输的介质而不依赖于分组大小。例如,在50米以太网线缆(CAT-线缆)上,传播延迟为50m/177,000,000m/s=0.28μs。将1500字节分组(最大正常以太网分组大小)置于1千兆位/秒的网络链路上引起1500*8位/1,000,000,000位/秒=12μs的串行延迟。该示例中的传播延迟仅为串行延迟的2.3%。因而,除非分组行进非常长的距离或者以非常高的网路速度行进,否则传播延迟在执行网络测量时的大多数情况下是可忽略的。
还存在要考虑的处理延迟。为了能够实现测量,探测发送器和探测接收器将时间戳置于用于‘所发送的分组’和用于‘所接收的分组’的探测分组上。然而,将时间戳置于分组上的设备的部分通常处于设备的软件中的某一地方并且不是网络接口卡本身的部分。因而,当发送分组时,存在将时间戳置于分组上的时间与在网络上实际传输分组之间的少量时间。类似地,存在实际接收分组与将时间戳置于其上的时间之间的少量时间,并且该小的差异被称为处理延迟。
要考虑的最后的延迟是探测答复延迟,该延迟由探测分组的接收器引起。其是接收探测并且发出答复所花费的时间。
为了利用PGM确定路径的容量,排队延迟必须为零。假定交叉业务量具有随机特性,则探测测量的足够长的序列将得出其中排队延迟为零的至少一个测量。通过采取许多测量的探测分组的最小延迟来标识测量。如果不可忽略,则PGM探测的传播延迟将相等,这是因为两个探测分组行进在相同链路。此外,由于分组具有相同大小,所以处理延迟、探测答复延迟和串行延迟对于两个分组也将相同。
然而,对于每一个网络链路,所不同的是串行延迟。具有较高速度的网络链路具有较小的串行延迟,具有较低速度的网络链路具有较高的串行延迟。当两个探测分组跨不同链路行进时,它们基于串行延迟而分散。初始分散由第一链路引起,这是因为探测发送器在网络上传送分组。每当探测分组遇到比至少一个之前行进的较慢链路更快的网路链路时,分散保持相同。但是,每当探测分组遇到比任何之前行进的链路更慢的网络链路时,分散将由于较长的串行延迟而增加。
由于通过最慢的网络链路确定接收器处的两个探测分组之间的分散的大小,所以这意味着PGM可以用于测量探测路径上的瓶颈链路并且实际上PGM可以仅测量瓶颈链路。
该瓶颈链路上的容量可以通过使用以下公式来确定:
其中分散(D)通过从第二分组的到达时间(TaPK2)减去第一分组的到达时间(TaPK1)而确定。然后通过将探测分组的大小(L)除以分散来确定容量。
最高级的各种PGM例如在Delphinanto, A.等人的“End-to-end availablebandwidth probing in heterogeneous IP home networks”,Consumer Communicationsand Networking Conference(CCNC),2011 IEEE,第431-435页,第9-12页,2011年1月中描述。该文章示出PGM还可以用于确定包括在速度和介质方面不同的例如有线链路和无线链路等的链路的异构网络中的瓶颈链路速度。该文章还示出PGM可以利用单独的源和接收器执行,但是也可以使用往返探测执行,例如通过利用查验(ping)分组进行探测。分组在前向和反向上具有相同大小。
要记住,以往返方式使用PGM确实具有许多含义。通常,对于往返测量,使用流行的查验,即ICMP请求和答复。ICMP请求及其答复具有类似大小。当网络是对称时,即前向路径上的链路上的带宽等于反向路径上的链路上的带宽,使用ICMP请求对结果不具有任何影响,换言之,结果所得的瓶颈容量与其在单向PGM测量上进行测量的情况相同。但是,在非对称链路的情况中,即前向和反向带宽不同,这确实具有影响。在非对称链路的情况中,瓶颈链路在一个方向上或在另一方向上。实际上,以该方式使用ICMP请求不会示出网络是否为对称的,其仅给出瓶颈链路的容量。
其它经常使用的探测分组为针对所谓的未使用UDP端口的UDP分组。这样的UDP分组将引起ICMP“目的地端口不可达到”答复。通常,UDP分组的大小被选择成尽可能大,这是因为这最大化串行延迟的大小,其将导致最大可实现精度。ICMP答复是小型分组。针对ICMP答复的任何串行延迟将比前向上的瓶颈上的探测分组的串行延迟小得多。如果ICMP答复的串行延迟比瓶颈链路上的探测分组的串行延迟大,则这仅在非常不对称的网络上可能引起问题。作为结果,利用UDP的探测通常仅在前向上得出瓶颈链路容量,而不管是使用单向还是使用往返执行测量。
因而,技术人员知晓,因为探测分组通过瓶颈链路分散,所以PGM确定路径上的瓶颈链路容量,但是将不允许测量探测路径中的其它非瓶颈链路的容量。现代探测方法试图导出关于所探测的网络的尽可能多的信息,然而在所提取的信息中总是存在空隙。
US 6,795,401 B1描述用于分组交换网络的带宽测量方法,其中测量包括用于分组交换的相互连接的多个节点的分组交换网络的带宽,该方法包括以下过程:其中至少包括具有不同分组长度的两个测试分组的多个测试分组被馈送到分组交换网络,以使得在两个测试分组中,具有长的分组长度的测试分组和具有短的分组长度的测试分组以该次序相连;并且该方法包括以下过程:其中接收每一个测试分组的接收器基于其接收完成定时中的差异来确定紧前面的带宽。该方法具有一些缺点:为了确定分组大小,要求知晓链路速度。此外,在多个瓶颈链路的情况中,该方法不总是正确地工作。
尽可能多地关于所探测的网络进行查明是个难题。
发明内容
在权利要求中描述本发明。
描述了一种使用探测分组对来探测包括至少一个网络路径的网络的方法,该网络路径包括一个或多个网络链路,该对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,其中探测分组L1的大小大于探测分组L2的大小。该方法包括通过网络路径传送L1和L2并且其中L1在L2之前传送,并且另外地,其中L1和L2在网络路径的最后链路上被布置成连续。
该方法提供探测路径中的最后链路的容量,而不管其是否为瓶颈,并且因此提供关于所探测的网络的更多信息。这径向扩展可从网络提取的信息。如技术人员将知晓的,该方法还可以用于测量探测路径中的最后链路的可用带宽。
该方法可以与探测分组对的序列一起使用以最小化排队延迟的影响。
使用例如ICMP回波请求(有时称为查验)完成探测,其中由接收器发送的ICMP回波答复与由探测源发送的ICMP回波请求是相同的大小。
如果在网络链路上传送第一探测分组之后无延迟地在该网络链路上传送第二探测分组,则满足连续的条件。
在有利的实施例中,可以传送另外的探测对,其中L2的大小在另外的探测对中逐渐减小,直到结果相同或不再改变。换言之,另外的探测对被传送并且L2的大小在另外的探测对中逐渐减小,直到两个探测对产生相同的结果。在那时,探测分组在最后链路上是连续的。本领域技术人员将理解,还可能的是开始于为最小可能大小的L2并且逐渐增加L2的大小直到两个探测对不再产生相同结果。其中两个探测对产生相同结果的最后分组大小是其中网络速度之间的比例精确等于该第二实施例中的分组大小之间的比例的情况。如果L2的分组大小变得更大,则分组在最后链路上将不是连续的。
在另一实施例中,传送其中L2的大小改变的另外的探测对可以用于使用更大分组第一探测方法来验证容量测量的有效性。
在另外的有利实施例中,传送另外的探测对直到结果对于相连的测量是相同的。
在另一有利实施例中,传送另外的探测对并且L2的大小以任何次序在其最小值和最大值之间改变直到找到结果的最大值。
在特别有利的实施例中,L1明显大于L2。
优选地,如果探测分组L1的长度大于探测分组L2的长度,则满足探测分组L1的大小大于探测分组L2的大小的条件。
在有利的实施例中,L1约为在网络路径中发现的最小的最大传递单元或MTU的大小。例如,L1的大小是在链路中使用的网络技术的MTU的大小,其对于以太网网络链路而言将为例如1500字节。
在特别有利的实施例中,网络包括网关设备并且探测从网关执行。然而,该方法可以从网络中的任何其它设备执行,例如pc或其它计算设备。
当网络是小的网络并且特别地是家庭网络或本地网络时,该方法是特别有利的,这是因为其将例如允许比方说3-链路网络路径的完全探测。典型的家庭网络通常包括开关但是常常受限于最大3个链路,该探测方法在这样的环境中尤其有用。
在特别有用的实施例中,从网络外部远程控制探测。
还描述了本发明的方法可以通过其实际使用的另外的方法。这包括根据该方法将探测对L1和L2传送到网络中,并且然后进一步减小第二探测分组L2的大小并重复测量直到两个测量的结果相同。探测分组L1和L2然后在最后链路上是连续的。第二探测的大小的减小可以逐渐完成。在特别有利的实施例中,重复该方法直到两个相连的测量的结果相同。探测分组然后在最后链路上是连续的。
还描述了本发明的方法可以通过其实际使用的另外的方法。此处,探测对L1和L2被传送到网络中并且L2的大小以任何次序在其最小值与最大值之间改变直到找到结果的最大值。本质上,该方法的使用包括以任何合期望的次序改变第二探测分组L2的大小,并且找到在该序列中所测量的容量的最大者。
有利地从包括至少一个网络路径的网络中的网关执行本发明的方法,该网络路径包括一个或多个网络链路。有利地,网关被配置为使用探测分组对来探测网络路径,其中探测对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,并且其中L1的大小大于L2的大小。网关被配置为通过网络路径传送L1和L2并且在L2之前传送L1,并且还在网络路径的最后链路上将L1和L2布置为连续的。
可替换地,该方法可以从被配置为通过网关探测远程网络的测试装置而执行。网关被包括在网络中并且驻留在网络的边缘上的网络项中,并且通常通过因特网而可访问。测试装置被配置为经由网关使用探测分组对来探测包括至少一个网络路径的网络,该网络路径包括一个或多个网络链路,该探测对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,其中L1的大小大于L2的大小。测试装置被配置为通过网络路径传送L1和L2并且在L2之前传送L1,并且还在网络路径的最后链路上将L1和L2布置为连续的。测试装置可以是服务器、或计算机、或连接到因特网并且被编程为执行本发明的方法的独立的测试装置,或者可以是位于服务器、计算机或单独的装置上的软件程序。
可替换地,该方法还可以从包括网络路由器的网络中的任何其它设备执行。该方法可以例如从连接到网络中的计算机或其它计算机设备通过这样的设备上的软件或者还可以从临时连接到网络中的手持式设备而工作。有利地,设备被配置为使用探测分组对来探测网络中的网络路径,其中探测对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,并且其中L1的大小大于L2的大小。设备被配置为通过网络路径传送L1和L2并且在L2之前传送L1,并且还在网络路径的最后链路上将L1和L2布置为连续的。
该方法的使用有利地通过因特网中的测试装置或网关来执行并且能够通过网络中的网关访问网络。测试装置可以是服务器、或计算机、或连接到因特网并且被编程为执行本发明的方法的独立的测试装置,或者可以是位于服务器、计算机或单独的装置上的软件程序。
本发明允许用户导出关于网络路径中的最后链路的容量的信息。如果所观察的容量对于小于某一阈值的任何L2是相等的,则探测分组在最后链路上是连续的并且所观察的容量等于网络路径中的最后链路的容量。如果所观察的容量在给定L2处最大化并且在较小的L2处再次减小,则网络路径中的最后链路的容量大于或等于最大所观察的容量。这是当例如探测答复延迟、传播延迟和处理延迟的附加延迟机制对针对小的L2的分散引起不可忽略的影响时的情况。
本发明描述包括利用两个不同大小的分组的探测的方法的使用,较大的分组首先被发送,其中分组在最后链路上被布置为连续的。这允许甚至当存在在网络路径中所涉及的开关时对网络路径中的某些非瓶颈链路的测量。
在附图中描述另外的实施例。
附图说明
图1示出根据本发明的利用两个探测分组的探测并且其中较大的探测分组首先被发送并且探测分组在最后链路上是连续的。
图2示出根据本发明的较大分组首先探测中的最后链路。
图3示出本发明的实施例。
图4示出本发明的实施例。
具体实施方式
图1示出根据本发明的利用两个探测分组的探测并且其中较大的探测分组首先被发送并且探测分组在最后链路上是连续的。如技术人员所知晓的,时间被示出为在向下方向上前进并且链接结构表示设备之间的信令。两个探测分组中的较大者是PK1并且两个探测分组中的较小者是PK2。如所示出的,其中首先传送较大分组的探测将导致第二探测分组总是追赶上第一探测分组。如果快得多的网络链路跟随较慢的网络链路,则分组可以稍微分散。在该情况中,表示网络设备2与探测分组的接收器之间的链路的右手侧链路是比之前表示网络设备1与网络设备2之间的网络链路的链路快得多的网络链路。该分散可以在后面的网络链路上消失。
在本发明的实施例中,在网络路径上发送两个探测分组,其中第二分组具有比第一分组更小的大小。分组可以如图1中所示那样连续地发送到网络路径上,但是还可以存在这些分组之间中的一些交叉业务量。发现第二分组花费较少的时间行进在网络中的不同链路。这是因为其遭受较低的串行延迟。因此第二分组在路程期间保持在第一分组紧后面。如果分组变得分散,则第二分组追赶上第一分组,因此其最终将在最后链路上为连续的。这在图1中图形地示出。
如果在最后链路上第二分组与第一且较大的分组为连续的,则该方法允许确定关于最后链路的容量的信息。可以获得的最少信息是最后链路是否比瓶颈链路更快,在当瓶颈链路已知时的情况中,例如通过首先执行常规PGM测量。可以获得的最多信息是最后链路的容量,或者容量的下限。
使用例如ICMP回波请求来完成探测,其中由接收器发送的ICMP回波答复与由探测源发送的ICMP回波请求是相同的大小。
在利用连续发送的两个相等大小的分组的常规PGM中,两个探测分组的到达时间之间的分散由瓶颈链路引起。在该新的探测方法中,我们发现,由于第二探测分组小于第一探测分组,分散较大地并且在最佳情况中完全地在最后链路上确定。
在本发明的特别有利的使用中,使用许多探测并且确定该许多探测的最小分散。这计及交叉业务量的影响。
图2示出根据本发明的较大分组首先探测中的最后链路。此处,第一探测分组一到达,第二探测分组就将离开最后链路。换言之,它们在最后链路上是连续的。第一分组的到达时间和第二分组的到达时间二者被记录。因为第二分组与第一分组连续,所以第一分组从最后链路的到达时间是第二分组在最后链路上的离开时间。如果我们做出以下假定:第一分组在该最后链路上的传播延迟对于所有实际目的是可忽略的,并且我们还假定分组接收与在源处加分组时间戳之间的处理延迟对于两个探测分组是相同的,或者差异是可忽略的,则最后链路的容量为:
其中L2为第二探测分组的大小。第一分组的大小L1在该公式中未使用,这是因为第一分组仅用于在最后链路上延迟第二分组。可以使用该方法而不管处于源和接收器之间的路径中的链路的数目如何。较多的链路可以允许交叉业务量进入第一和第二探测分组之间,但是只要第二分组具有及时追赶上第一分组的机会,这就不是问题。
当使用ICMP回波请求时,该较大分组首先方法可以用于测量最接近于探测源的链路的下游容量。相同方法可以使用针对未使用的UDP端口的UDP探测分组而执行。当使用利用UDP探测分组的PGM方法时,假定探测答复(以ICMP目的地端口不可达到分组的形式)很小而使得它们在返回路径上几乎不遭受任何延迟。这些探测答复的到达时间之间的差异然后等于探测的接收器处的探测分组的到达时间中的差异。使用UDP探测,该较大分组首先方法允许测量到探测接收器的路径上的最后链路的上游容量。这要求第一和第二探测分组在路径上的该最后链路上连续发送。通过针对往返测量使用UDP分组,实际上在接收器之前的最后链路是针对其导出容量的最后链路,这是因为探测答复分组具有与实际探测分组不同的大小。从接收器回到源的路径可以因此不被考虑为要由探测分组所探测的路径的部分。由于探测答复分组具有非常小的大小,所以测量仍可以基于探测答复分组在源中的到达时间(因此在穿过往返行程之后),这是因为没有附加分散将由于这些探测答复分组的小的大小而发生。当在单向测量中使用任何类型探测分组(UDP、TCP、ICMP、…)时,获得相同的结果(关于到探测接收器的路径上的最后链路的容量的信息)。
图3示出本发明的实施例,其示出当利用已知的较大分组首先方法进行探测时,其不总是两个探测分组在最后链路上连续的情况。图3示出如果第一链路相对快(即100Mbps),并且第二链路相对慢(即10Mbps),则两个探测在最后链路上可能不是连续的。这将依赖于两个网络速度之间的比例以及两个探测大小之间的比例。如果两个网络速度之间的比例与两个探测分组大小之间的比例相同或小于两个探测分组大小之间的比例,则分组在最后链路上将是连续的。
然而,在图3中所示的情况中:
其中C1为最后链路的速度并且C2在该情况中为次于最后链路的速度。在示例中,两个网络速度之间的比例为100:10或10:1。两个分组大小之间的比例为10,000:9,000或10:9。两个网络速度之间的比例与两个分组大小之间的比例相同或小于两个分组大小之间的比例,因而分组在最后链路上不是连续的。
一般而言,如果最后链路为瓶颈链路,则探测分组将是连续的,即便它们是相同大小。如果最后链路不是瓶颈链路,则具有较小大小的第二探测分组可以使其追赶上第一探测分组,这依赖于探测分组和网络速度的比例。幸运地,可能测试探测分组在最后链路上是否为连续的。
因此当使用本发明的方法时,如果网络速度的比例与分组大小之间的比例相同或小于分组大小之间的比例,则分组是连续的。要指出的是,并不要求提前知晓网络速度。测量结果本身独立于探测分组的大小。当改变两个分组大小之间的比例时,如果在不同情况中分组在最后链路上是连续的,则测量结果将保持相同。因而,如果某人利用两个不同比例的分组大小执行测量,并且两个比例都大于网络速度的比例,则两个测量的结果将非常近乎相同。结果相同的事实展示出在两种情况中,两个探测分组在最后链路上是连续的。如果所观察的容量在给定L2处最大化并且在较小L2处再次减小,则网络路径中的最后链路的容量大于或等于最大所观察的容量。这是当附加延迟机制(探测答复延迟、传播延迟和处理延迟)对针对小的L2的分散引起不可忽略的影响时的情况。
图4在图中示出测试。在水平轴上示出L2与L1之间的比例并且在竖直轴上示出所测量的容量。L1是固定长度,通常为网络上的最大分组大小(MTU)。在图中存在3个标记的点。点A标记其中L2尽可能小的点。作为示例,在ICMP请求中,这是不包含数据位的请求。点C是当L2与L1是相同大小时的情况。如果为该情况,则执行常规PGM并且因而测量瓶颈链路,这如技术人员将知晓的。点B标记其中网络速度之间的比例精确等于分组大小之间的比例的点。
测试包括以使得在被标记A和B的点之间执行两个或更多测量的方式改变大小L2。尽管L2的大小将不同,但是结果将大约是相同的并且因而分组在最后链路上是连续的。当最后链路为瓶颈链路时,点B与点C合并,换言之,测量为瓶颈链路的最后链路容量。要指出的是,可能的是可以不执行测量,换言之点B还可以与点A合并。分组大小之间的比例(L2/L1)不能无限小,例如在一般的以太网网络上,该比例最小可以大约为0.04。这是因为L2具有最小的大小。理论上,其为1位。实际上,其为给定链路上所允许的最小分组大小,例如对于以太网为64字节。如果存在例如两个网络速度10兆位/秒和1千兆位/秒,则该比例最小可以为0.01,并且因而可以不执行测量。测试虑及此,这是因为在该情况下不可能进行两个测量并具有相同结果。
同样要指出的是,通常探测精度随探测分组大小的增加而增加。分组大小越大,要测量的串行延迟就越大。附加地,串行延迟越大,其它延迟或延迟差异就变得更加可忽略。因此,最终测量点实际上是被标记B的点。

Claims (10)

1.一种使用探测分组对来探测包括至少一个网络路径的网络的方法,所述网络路径包括一个或多个网络链路,所述对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,并且其中L1的大小大于L2的大小;
所述方法包括通过所述网络路径传送L1和L2,并且其中L1在L2之前被传送,并且另外其中通过传送另外的探测分组对并且改变所述另外的探测分组对中两个探测分组的大小之间的比直到两个探测分组对产生相同的所观察的容量,使得L1和L2在所述网络路径的最后链路上被布置为连续的,其中在所述另外的探测分组对中第一探测分组L1的大小大于第二探测分组L2的大小。
2.根据权利要求1所述的方法,其中如果在所述网络链路上传送第一探测分组之后无延迟地在该网络链路上传送第二探测分组,则满足连续的条件。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中改变两个分组大小之间的比包括逐渐减小L2的大小。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中传送另外的探测对直到结果对于相连的测量是相同的。
5.根据权利要求1所述的方法,其中如果L1的长度大于L2的长度,则满足L1的大小大于L2的大小的条件。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中L1为在所述网络路径中找到的最小MTU的大小。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述网络包括网关设备并且从该网关执行所述探测。
8.根据权利要求7所述的方法,其中从所述网络外部远程地控制所述探测。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述网络为本地网络。
10.一种使用探测分组对来探测包括至少一个网络路径的网络的装置,所述网络路径包括一个或多个网络链路,所述对包括第一探测分组L1和第二探测分组L2,其中L1的大小大于L2的大小,所述装置包括:
用于通过所述网络路径传送L1和L2的部件,其中在L2之前传送L1,并且还通过传送另外的探测分组对并且改变所述另外的探测分组对中两个探测分组的大小之间的比直到两个探测分组对产生相同的所观察的容量,使得在所述网络路径的最后链路上将L1和L2布置为连续的,其中在所述另外的探测分组对中第一探测分组L1的大小大于第二探测分组L2的大小。
CN201380066509.XA 2012-12-18 2013-12-17 对网络进行探测 Active CN104871487B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017005854A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-12 Nokia Solutions And Networks Oy Methods and apparatuses for selecting first base station or second base station transmit a packet data unit (pdu) to user equipment (ue)
CN113411260B (zh) * 2015-08-31 2023-04-18 华为技术有限公司 一种IPv6网络中数据报文的发送方法及装置
US10116544B2 (en) * 2016-06-21 2018-10-30 Juniper Networks, Inc. Extended ping protocol for determining status for remote interfaces without requiring network reachability
CN107872309B (zh) * 2016-09-26 2021-12-14 中兴通讯股份有限公司 一种网络传输介质和速率的自适应方法、装置及设备
US11129906B1 (en) 2016-12-07 2021-09-28 David Gordon Bermudes Chimeric protein toxins for expression by therapeutic bacteria
SE540705C2 (en) 2017-02-27 2018-10-16 Airmobile Ab Mobile radio network node and method for estimating the capacity of a link in a radio communications network

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6795401B1 (en) * 1999-04-21 2004-09-21 Kdd Corporation Band width measuring method and apparatus for a packet switching network
CN101026509A (zh) * 2007-02-28 2007-08-29 西南科技大学 一种端到端低可用带宽测量方法
US7436772B2 (en) * 2005-03-23 2008-10-14 Microsoft Corporation Available bandwidth estimation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69116685T2 (de) 1991-06-12 1996-05-30 Hewlett Packard Co Prüfung eines Paketnetzes
US6813244B1 (en) * 2000-11-20 2004-11-02 Fujitsu Limited Available bandwidth measurement with variable speed probing and zoom-in/zoom-out technique
US7545749B2 (en) * 2005-02-15 2009-06-09 Microsoft Corporation High-accuracy packet pair for network bottleneck bandwidth measurement
US7668107B2 (en) * 2006-03-22 2010-02-23 Marvell Israel (M.I.S.L.) Ltd. Hardware implementation of network testing and performance monitoring in a network device
CN100463422C (zh) * 2006-09-08 2009-02-18 中山大学 一种链路、路径、网络可用带宽测量方法
EP2164208B1 (en) * 2008-09-15 2014-01-01 Tixel GmbH Method for determining a data transport unit parameter for the communication between two stations in a network of stations and network device adapted to act as a sending station
US8531952B2 (en) * 2009-11-30 2013-09-10 The Hong Kong Polytechnic University Method for measurement of network path capacity with minimum delay difference
US9501093B2 (en) * 2012-04-20 2016-11-22 New Jersey Institute Of Technology Measurement of clock skew between two remote hosts connected through computer networks
US9392475B2 (en) * 2012-09-06 2016-07-12 New Jersey Institute Of Technology Determination of download throughput of wireless connection with compound probes
CN104782079B (zh) * 2012-10-30 2018-08-07 新泽西理工学院 通过估算端链路容量来测量端主机的数据包处理时间

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6795401B1 (en) * 1999-04-21 2004-09-21 Kdd Corporation Band width measuring method and apparatus for a packet switching network
US7436772B2 (en) * 2005-03-23 2008-10-14 Microsoft Corporation Available bandwidth estimation
CN101026509A (zh) * 2007-02-28 2007-08-29 西南科技大学 一种端到端低可用带宽测量方法

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