CN105099822A - 一种测量网络性能的方法和物理机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种测量网络性能的方法以及物理机，用于提高测量结果的准确性以及实现对网络整体性能的测量。本发明实施例方法包括：当确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获所述数据交互过程中传送的数据包；所述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，所述服务器位于所述物理机外部；封装所述数据包；对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；根据所述检测结果确定所述数据交互过程中的网络性能。

Description

一种测量网络性能的方法和物理机

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种测量网络性能的方法和物理机。

背景技术

随着手机等移动终端设备性能的不断增强，移动终端设备的使用在人们日常生活中所占的比重越来越大，其使用量的增加也导致了移动数据流量的加大，有调查显示：移动流量数据从2009年到2012年已增长80倍，并预计其数值在2016年将增加到2011年的19倍即每个月10.8艾字节。其逐渐庞大的数据意味着测量网络性能重要性的提升，同时海量的数据对于网络性能的分析有着及其重要的作用。

在现有网络性能的测量方法中，主要分为主动测量与被动测量两种。主动测量即利用测量工具将测量使用流量注入网络并根据测量流量的传送情况来测量分析网络的性能；被动测量即在链路上利用测量设备测量网络性能。当前常见的测量方式都是通过主动测量方法来实现的。

但是，通过测量工具在网络中引起响应，会加大网络的负荷，增加网络的负担；同时由于网络的运行情况得到了改变，测量得到的结果与真实的情况有一些偏差，尤其是对于边缘网络性能测试时，在网络吞吐量本来就不是很大的情况下，测量流量对网络性能的影响就显得十分巨大。同时当前的应用程序，在访问互联网时十分复杂，仅进行端对端网络性能的测量来实现对网络整体性能的测量就显得十分困难。

发明内容

本发明实施例提供了一种测量网络性能的方法和物理机，能够提高测量结果的准确性以及实现对网络整体性能的测量。

有鉴于此，本发明第一方面提供一种测量网络性能的方法，可包括：

当确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获所述数据交互过程中传送的数据包；所述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，所述服务器位于所述物理机外部；

封装所述数据包；

对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

根据所述检测结果确定所述数据交互过程中的网络性能。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第一实施方式中，可包括：

确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第二实施方式中，可包括：

通过预配置的抓包命令截获所述数据交互过程中传送的数据包。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第三实施方式中，可包括：

通过预配置的深度包检测技术读取已封装的所述数据包中的内容，并通过所述数据包中的内容对所述数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及所述服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

结合本发明第一方面，本发明第一方面的第一实施方式，本发明第一方面的第二实施方式，本发明第一方面的第三实施方式，本发明第一方面的第四实施方式中，可包括：

存储所述数据包。

有鉴于此，本发明第二方面提供一种物理机，可包括：

第一确定单元，用于确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互；所述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，所述服务器位于所述物理机外部；

获取单元，用于截获所述数据交互过程中传送的数据包；

封装单元，用于封装所述数据包；

检测单元，用于对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

第二确定单元，用于根据所述检测结果确定所述数据交互过程中的网络性能。

结合本发明第二方面，本发明第二方面的第一实施方式中，可包括：

所述第一确定单元具体用于确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

结合本发明第二方面，本发明第二方面的第二实施方式中，可包括：

所述获取单元具体用于通过预配置的抓包命令截获所述数据交互过程中传送的数据包。

结合本发明第二方面，本发明第二方面的第三实施方式中，可包括：

所述检测单元具体用于通过预配置的深度包检测技术读取已封装的所述数据包中的内容，并通过所述数据包中的内容对所述数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及所述服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

结合本发明第二方面，本发明第二方面的第一实施方式，本发明第二方面的第二实施方式，本发明第二方面的第三实施方式，本发明第二方面的第四实施方式中，可包括：

存储单元，用于存储所述数据包。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：在对网络性能进行测量时，通过截获数据交互过程中传送的数据包的方法来测量网络性能，一方面由于测量过程中没有在网络中引起任何响应，使得测量得到的结果与真实的网络环境相同，提高了测量结果的准确性；另一方面通过对数据包的分析，实现了对网络整体性能的测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例中测量网络性能的***结构示意图；

图2为本发明实施例中测量网络性能的方法一个实施例示意图；

图3为本发明实施例中测量网络性能的方法另一实施例示意图；

图4为本发明实施例中物理机一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中服务器一个实施例示意图；

图6为本发明实施例中服务器另一实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种测量网络性能的方法和物理机，用于提高测量结果的准确性以及实现对网络整体性能的测量。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了方便理解本发明实施例，下面介绍本发明实施例中测量网络性能的***结构示意图。

如图1所示，物理机运行在linux操作***下，在物理机中安装了虚拟操作***模拟器(QEMU)，安卓(Andriod)虚拟机运行在该QEMU中，应用程序运行在安卓(Andriod)虚拟机内。

当Andriod虚拟机内的应用程序通过无线网卡与外界服务器进行数据交互时，物理机并行使用tcpdump命令来对数据交互过程中传送的数据包进行截获，同时将截获的数据包封装为dump文件，这样得到的dump文件就是Andriod虚拟机中应用程序与外界服务器交互的数据包。

得到dump文件后，通过深度包检测(DPI)技术来对dump文件进行分析，通过读取数据包的内容来对开放***互联(OpenSystemInterconnection，OSI)七层协议中的信息进行重组，得到应用程序的内容。在应用层，得到域名***(DomainNameSystem，DNS)服务器的互联网协议(InternetProtocol，IP)地址等信息，同时可以得到超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol，HTTP)时延信息，从而得到各个服务器的性能，在传输层，可以得到数据交互过程中对网络的每一次请求的建立时延等信息。通过对数据包进行分析，也就能确定网络性能。

请参阅图2，本发明实施例中测量网络性能的方法一个实施例包括：

101、当确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获该数据交互过程中传送的数据包；该虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，该服务器位于该物理机外部；

本实施例中，当物理机确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获该数据交互过程中传送的数据包。

需要说明的是，上述服务器的个数可以为一个，也可以为多个，并且各服务器的类型可以相同，也可以不同。上述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，上述服务器位于该物理机外部。

102、封装该数据包；

在该数据包被截获后，封装该数据包。

可以将该数据包封装为dump文件，这样得到的dump文件就是虚拟机内的该应用程序与外界服务器交互的数据包。

103、对已封装的该数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

在该数据包被封装后，对该数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果。

其中检测结果包括网络时延，还包括其他信息。

104、根据该检测结果确定该数据交互过程中的网络性能。

在得到检测结果后，通过该检测结果可以确定该数据交互过程中应用程序和服务器之间的网络性能。

本实施例中，在对网络性能进行测量时，通过截获数据交互过程中传送的数据包的方法来测量网络性能，一方面由于测量过程中没有在网络中引起任何响应，使得测量得到的结果与真实的网络环境相同，提高了测量结果的准确性；另一方面通过对数据包的分析，实现了对网络整体性能的测量。

为了便于理解，下面对本发明实施例中的测量网络性能的方法进行详细描述，请参阅图3，本发明实施例中测量网络性能的方法的另一实施例包括：

201、确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互；

本实施例中，确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互，其中，该无线网卡可以位于虚拟机中，该虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，该服务器位于该物理机外部。

其中，该物理机运行在linux操作***下，该虚拟机软件可以为QEMU。上述服务器的个数可以为一个，也可以为多个，并且各服务器的类型可以相同，也可以不同。

进一步的，上述应用程序与服务器之间的数据交互，还可以采用其他方法，不限定于无线网卡。

202、通过预配置的抓包命令截获该数据交互过程中传送的数据包；

当确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互时，通过预配置的抓包命令截获该数据交互过程中传送的数据包。

其中该预配置的抓包命令包括tcpdump命令。

203、封装该数据包，并存储该数据包；

在数据包被截获后，将截获的数据包封装为dump文件，这样得到的dump文件就是虚拟机内的应用程序与服务器交互的数据包，在封装完数据包后，把该数据包存储起来。

可以理解的是，还可以将数据包封装为其他类型，具体此处不作限定。

204、通过预配置的深度包检测技术读取已封装的该数据包中的内容，并通过该数据包中的内容对该数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及该服务器的互联网协议IP地址的检测结果；

得到dump文件后，通过预配置的深度包检测技术来进行分析，通过读取该数据包的内容来对OSI七层协议中的信息进行重组，得到应用程序的内容。在应用层，得到DNS服务器的IP地址等信息，同时得到HTTP时延信息，在传输层，得到网络时延，带宽等信息。

205、根据该检测结果确定该数据交互过程中的网络性能。

在得到带宽，网络时延以及IP地址后，确定该数据交互过程中的网络性能。

本实施例中，在对网络性能进行测量时，通过截获数据交互过程中传送的数据包的方法来测量网络性能，一方面由于测量过程中没有在网络中引起任何响应，使得测量得到的结果与真实的网络环境相同，提高了测量结果的准确性；另一方面通过对数据包的分析，实现了对网络整体性能的测量。

其次，通过无线网卡完成数据交互，通过抓包命令截获数据包，提高了方案的选择性。

再次，介绍了深度包检测技术检测的具体内容，以及对封装好的数据包进行存储，使得本方案更具体。

为了便于理解，下面以一实际的应用场景对本发明实施例中的测量网络性能的方法进行描述：

物理机运行在Ubuntu12.04操作***下，在物理机中安装QEMU虚拟机软件，Android虚拟机运行在该虚拟机软件中，同时选取的Android版本为4.2.2，应用程序运行在Android虚拟机内。当Android虚拟机内的应用程序通过无线网卡与外界服务器进行数据交互时，物理机并行使用tcpdump命令来对网络中传送的数据包的的包头进行截获，同时将截获的数据包封装为dump文件，通过深度包检测技术对dump文件进行分析，通过读取数据包的内容来对OSI七层协议中的信息进行重组，得到检测结果，通过检测结果确定该数据交互过程中的网络性能。

下面介绍本发明实施例中的物理机，请参阅图4，本发明实施例中物理机的一个实施例包括：

第一确定单元301，用于确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互；该虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，该服务器位于该物理机外部；

获取单元302，用于截获该数据交互过程中传送的数据包；

封装单元303，用于封装该数据包；

检测单元304，用于对已封装的该数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

第二确定单元305，用于根据该检测结果确定该数据交互过程中的网络性能。

可选的，本实施例还包括：

存储单元306，用于存储该数据包。

其中第一确定单元具体用于确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

获取单元具体用于通过预配置的抓包命令截获该数据交互过程中传送的数据包。

检测单元具体用于通过预配置的深度包检测技术读取已封装的该数据包中的内容，并通过该数据包中的内容对该数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及该服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

本实施例中，在对网络性能进行测量时，通过截获数据交互过程中传送的数据包的方法来测量网络性能，一方面由于测量过程中没有在网络中引起任何响应，使得测量得到的结果与真实的网络环境相同，提高了测量结果的准确性；另一方面通过对数据包的分析，实现了对网络整体性能的测量。

其次，通过无线网卡完成数据交互，通过抓包命令截获数据包，提高了方案的选择性。

再次，介绍了深度包检测技术检测的具体内容，以及对封装好的数据包进行存储，使得本方案更具体。

为了便于理解，下面以一实际的应用场景对本实施例中物理机各单元间的交互进行描述：

第一确定单元301确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互，其中，该无线网卡可以位于虚拟机中，该虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，该服务器位于该物理机外部。其中，该物理机运行在linux操作***下，该虚拟机软件可以为QEMU。上述服务器的个数可以为一个，也可以为多个，并且各服务器的类型可以相同，也可以不同。进一步的，上述应用程序与服务器之间的数据交互，还可以采用其他方法，不限定于无线网卡。当确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互时，获取单元302通过预配置的抓包命令截获该数据交互过程中传送的数据包。其中该预配置的抓包命令包括tcpdump命令。在数据包被截获后，封装单元303将截获的数据包封装为dump文件，这样得到的dump文件就是虚拟机内的应用程序与服务器交互的数据包，在封装完数据包后，把该数据包存储起来。得到dump文件后，检测单元304通过预配置的深度包检测技术来进行分析，通过读取该数据包的内容来对OSI七层协议中的信息进行重组，得到应用程序的内容。在应用层，得到DNS服务器的IP地址等信息，同时得到HTTP时延信息，在传输层，得到网络时延，带宽等信息。在得到带宽，网络时延以及IP地址后，第二确定单元305确定该数据交互过程中的网络性能。

本发明实施例还提供一种服务器，如图5所示，包括：接收器401以及处理器402；

其中，上述处理器402，用于控制执行：当确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获该数据交互过程中传送的数据包；该虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，该服务器位于该物理机外部；封装该数据包；对已封装的该数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；根据该检测结果确定该数据交互过程中的网络性能。

本实施例还提供了数据交互的具体实现方案，如下：上述处理器402，具体用于控制执行:确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

本实施例还提供了截获数据包的具体实现方案，如下：上述处理器402，具体用于控制执行:通过预配置的抓包命令截获所述数据交互过程中传送的数据包。

本实施例还提供了深度包检测的具体实现方案，如下：上述处理器402，具体用于控制执行:通过预配置的深度包检测技术读取已封装的所述数据包中的内容，并通过所述数据包中的内容对所述数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及所述服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

由于数据包封装后，很可能需要被存储起来，因此，本实施例还提供了存储数据包的方案，如下：上述处理器402，具体用于控制执行:存储所述数据包。

本发明实施例还提供一种服务器，请参阅图6，本发明实施例中服务器另一实施例包括：

图6是本发明实施例提供的一种服务器结构示意图，该服务器500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以***处理器(centralprocessingunits，CPU)501(例如，一个或一个以上处理器)和存储器502，一个或一个以上存储应用程序503或数据504的存储介质505(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器502和存储介质505可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质505的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器501可以设置为与存储介质505通信，在服务器500上执行存储介质502中的一系列指令操作。

服务器500还可以包括一个或一个以上电源506，一个或一个以上有线或无线网络接口507，一个或一个以上输入输出接口508，和/或，一个或一个以上操作***509，例如WindowsServerTM，MacOSXTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

上述实施例中由服务器所执行的步骤可以基于该图6所示的服务器结构。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，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)

1.一种测量网络性能的方法，其特征在于，包括：

当确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互时，截获所述数据交互过程中传送的数据包；所述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，所述服务器位于所述物理机外部；

封装所述数据包；

对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

根据所述检测结果确定所述数据交互过程中的网络性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互包括：

确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述截获所述数据交互过程中传送的数据包包括：

通过预配置的抓包命令截获所述数据交互过程中传送的数据包。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果包括：

通过预配置的深度包检测技术读取已封装的所述数据包中的内容，并通过所述数据包中的内容对所述数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及所述服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述封装所述数据包之后，所述方法还包括：

存储所述数据包。

6.一种物理机，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于确定运行在虚拟机内的应用程序与服务器进行数据交互；所述虚拟机运行在物理机预安装的虚拟机软件中，所述服务器位于所述物理机外部；

获取单元，用于截获所述数据交互过程中传送的数据包；

封装单元，用于封装所述数据包；

检测单元，用于对已封装的所述数据包进行深度包检测DPI，得到检测结果；

第二确定单元，用于根据所述检测结果确定所述数据交互过程中的网络性能。

7.根据权利要求6所述的物理机，其特征在于，所述第一确定单元具体用于确定运行在虚拟机内的应用程序通过无线网卡与服务器进行数据交互。

8.根据权利要求6所述的物理机，其特征在于，所述获取单元具体用于通过预配置的抓包命令截获所述数据交互过程中传送的数据包。

9.根据权利要求6所述的物理机，其特征在于，所述检测单元具体用于通过预配置的深度包检测技术读取已封装的所述数据包中的内容，并通过所述数据包中的内容对所述数据包对应的开放***互联OSI七层协议中的信息进行重组，得到带宽、网络时延以及所述服务器的互联网协议IP地址的检测结果。

10.根据权利要求6至9任一项所述的物理机，其特征在于，所述物理机还包括：

存储单元，用于存储所述数据包。