CN111614562A - 多级组网的链路质量探测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级组网的链路质量探测方法，该方法通过集中收集各相邻设备间的通讯链路质量数据，将对于组网链路质量探测基于最小连接链路单位进行，化整为零，这样需要确定某条链路质量时只需根据网络拓扑结构数据确定链路中经过的所有设备，调取对应的两两相邻连接的设备间的链路质量进行整体链路质量的计算，而无需直接探测整体链路质量，减少了重复路径下的链路质量探测，多级组网的链路质量获取效率高，也减少了新路径产生时的探测消耗，可以完美适应网络架构的变化。本发明还提供了一种多级组网的链路质量探测装置、计算机设备及可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

多级组网的链路质量探测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及网络安全领域，特别涉及一种多级组网的链路质量探测方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

背景技术

对于大型多级组网，一层内包含多台设备，整体组网架构包括至少三个网络层级，整体组网中设备数量较多。当不同层级组网设备间需要通信时，为实现通讯链路的精准选择，保障选路效果，需要探测(指通过对链路定时发送数据或对通过链路的数据进行探测，获取链路质量)各个通讯链路的质量。

目前传统的链路质量探测都是探测端到端的质量，即在确定起点设备以及终点设备后确定一条完整的通讯链路(即确定起点设备与终点设备间具体经过哪些设备)后确定当前链路的质量，而对于多级组网应用场景，各层级内与各层级间设备连接链路错综复杂，起点设备到终点设备间的可行链路数量庞大，针对所有可行路径进行路径探测所耗费的资源量巨大，且随着网络架构的变化无法精准探测。

因此，如何提升组网通讯链路质量的获取效率，控制获取成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级组网的链路质量探测方法，该方法对于多级组网的链路质量获取效率高，且可以完美适应网络架构的变化；本发明的另一目的是提供一种多级组网的链路质量探测装置、计算机设备及可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多级组网的链路质量探测方法，包括：

收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

调取所述多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量。

可选地，多级组网的链路质量探测方法还包括：

将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述待探测网络层中设备。

可选地，将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述待探测网络层中设备，包括：

将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述可行路径中的各设备。

可选地，所述获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，包括：

接收所述多级组网中各设备反馈的各链路探测结果，作为所述质量数据；

其中，所述探测结果由所述多级组网中各设备发送探测流量至各相邻设备后，根据接收到的所述各相邻设备发送的探测请求反馈数据生成。

可选地，所述获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，包括：

获取多级组网中各相邻设备间通信链路的通讯时延、数据丢包情况以及通讯抖动情况，作为质量数据。

可选地，根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量，包括：

确定所述可行路径中包含的相邻设备；

获取各所述相邻设备间的链路质量；

将各所述相邻设备间的链路质量的总和，作为所述可行路径的整体链路质量。

可选地，根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量，包括：

确定所述可行路径中包含的相邻设备；

获取各所述相邻设备间的链路质量；

将各所述相邻设备间的链路质量的平均值，作为所述可行路径的整体链路质量。

本发明公开一种多级组网的链路质量探测装置，包括：

数据收集单元，用于收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

拓扑分析单元，用于调取所述多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

质量计算单元，用于根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量。

可选地，多级组网的链路质量探测装置还包括：信息下发单元，用于将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述待探测网络层中设备。

可选地，所述信息下发单元具体为：第一信息下发单元；

所述第一信息下发单元用于：将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述可行路径中的各设备。

本发明公开一种计算机设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述程序时实现所述多级组网的链路质量探测方法的步骤。

本发明公开一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述多级组网的链路质量探测方法的步骤。

本发明提出一种多级组网的链路质量探测方法，该方法通过集中收集各相邻设备间的通讯链路质量数据，将对于组网链路质量探测基于最小连接链路单位进行，化整为零，这样需要确定某条链路质量时只需根据网络拓扑结构数据确定链路中经过的所有设备，调取对应的两两相邻连接的设备间的链路质量进行整体链路质量的计算，而无需直接探测整体链路质量，减少了重复路径下的链路质量探测，多级组网的链路质量获取效率高，也减少了新路径产生时的探测消耗，可以完美适应网络架构的变化。

本发明还提供了一种多级组网的链路质量探测装置、计算机设备及可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种sdwan组网网络组织架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多级组网的链路质量探测方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种链路质量探测***的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种组网设备交互示意图；

图5为本发明实施例提供的一种多级组网的链路质量探测装置的结构框图；

图6为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种多级组网的链路质量探测方法，该方法对于多级组网的链路质量获取效率高，且可以完美适应网络架构的变化；本发明的另一核心是提供一种多级组网的链路质量探测装置、计算机设备及可读存储介质。

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。

对于大型组网，网络架构往往和组织架构类似，以图1所示的sdwan(软件定义广域网)组网网络组织架构示意图为例，其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆为sdwan设备，即组网设备，用于sdwan选路，SW₁和SW₃为交换机，非sdwan设备(非组网设备)，用于连接内网。该组网采用了总部——省公司——市公司的三级网络架构方式，多个市级公司先连接到省公司，然后和省公司共用同一个线路到达总部。

对于市级公司，需要访问总部时需要经过省公司，有多条路径可走，比如R₅要访问R₁时，可行路径包括：(1)R₅→R₃→R₁；(2)R₅→R₆→R₄→R₃→R₁。在选路前为保障选路效果，需要探测到各个链路的质量，尤其是在sdwan(即软件定义广域网)中。传统的链路质量探测都是探测端到端的质量，探测R5到R1的链路质量，对于多级组网下的多设备连接场景，端与端之间链路数量多，无法准确获取端到端的质量，无法感知整个网络的质量，因此无法选择对应的路径。为避免上述缺点，本发明提供了一种多级组网的链路质量探测方法，该方法通过收集所有的相邻设备间的链路质量，并根据多级组网的网络拓扑结构数据以及收集的相邻设备链路质量，可以获取到整个网络的质量，该种方式下不论组网中设备连接方式如何改变，都可以明确了解端到端之间所有路径传输质量。

实施例一

请参考图2，图2为本实施例提供的一种多级组网的链路质量探测方法的流程图；该方法主要包括：

步骤s110、收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

本实施例中对于执行主体的设备选择不做限定，执行主体可以为多级组网中的一台设备，比如可以为组网中某层级的某设备，此时该设备需要收集自身在内的所有链路信息并进行相应计算；也可以为多级组网外的设备，比如可以单独引入集中控制器，通过集中控制器收集所有链路质量并计算，如图3所示为一种链路质量探测***的示意图，图中组网架构参照图1相关介绍，图中左上角的controller控制器即本实施例中的执行主体，图中的controller控制器为组网外的单独引入的控制器，在图中，通过相邻2台设备之间的探测，获取相邻2台设备之间的链路质量，之后通过集中将各段链路质量上报给controller，通过controller的集中收集和计算，获取整个拓扑的质量信息，而选取组网中的任意一台sdwan设备充当控制器的角色的实现方式可以参照上述介绍，在此不再赘述。

收集组网中所有相邻设备间的通讯链路质量数据，以图1中组网结构为例，R₅需要获取R₅→R₃以及R₅→R₃的通信链路质量数据，R₆需要获取R₆→R₅以及R₆→R₄的通信链路质量数据，R₄需要获取R₄→R₃、R₄→R₂以及R₄→R₆的通信链路质量数据(需要说明的是，本实施例中以链路起终点互换时的链路数据单独采集为例，比如需要采集R₆→R₅的质量数据，同时也需要采集R₅→R₆的质量数据，当然，若默认链路起终点互换时的链路质量数据相同，也可以仅获取R₆→R₅或R₅→R₆的链路质量数据作为R₅与R₆间链路质量数据，在此不做限定)。本实施例中获取所有相邻设备间的通讯链路质量数据，将对于组网链路质量探测基于最小连接单位进行，化整为零，这样需要确定某条链路质量时只需调取链路中经过的所有设备，根据两两连接的设备间的链路质量进行整体链路质量的计算，而无需直接探测整体链路质量，减少了重复路径下的链路质量探测，也减少了新路径产生时的探测消耗。

另外，需要说明的是，本实施例中对于通讯链路质量数据的具体采集的数据种类以及采集方式不做限定。可选地，可以获取多级组网中各相邻设备间通信链路的通讯时延、数据丢包情况以及通讯抖动情况，作为质量数据，该种数据种类的配置下可以精准获取全方面的链路质量，有利于对于链路质量的精准分析，本实施例中仅以该种配置下的质量数据为例，其他数据种类下的质量数据均可参照本实施例的介绍，在此不再赘述。

步骤s120、调取多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

网络拓扑结构数据中包含组网中所有通讯设备间的连接关系，可以根据连接关系确定所有可行路径，比如确定从R₅到R₁的所有可行路径包括R₅→R₃→R₁与R₅→R₆→R₄→R₃→R₁两条。

需要说明的是，本步骤中根据网络拓扑结构数据确定待探测网络层间的可行路径的实现方式可参照现有技术中的实现方式，本实施例中对此不做赘述。

步骤s130、根据可行路径中包含的设备连接关系以及对应的相邻设备链路质量，计算各可行路径的整体链路质量。

确定组网中两两相邻设备间的链路质量以及可行链路，即可根据可行链路中包含的各相邻设备，并调取相应的链路质量数据，以统计整体链路质量。

需要说明的是，本实施例中对于根据可行路径中包含的设备连接关系以及对应的相邻设备链路质量计算各可行路径的整体链路质量的具体算法实现不做限定，可以将可行链路中包含的各相邻设备的链路质量数据相加，以统计整体链路质量，该种方式对于叠加性的链路质量数据具有较好的参考性，实现链路质量的精准度量；也可以统计可行链路中包含的各相邻设备的链路质量数据的平均值，作为整体链路质量，该种方式可以衡量各短链路的质量，实现精准度量。本实施例中仅以以上两种计算方式为例进行介绍，可以根据实际链路质量统计需要进行算法的设定，在此不再赘述。

本实施例中根据相邻设备链路质量计算各可行路径的整体链路质量，可以有效减少重复路径下的链路质量探测，也减少了新路径产生时的探测消耗。比如需要探测R₅→R₆→R₄→R₃→R₁、R₅→R₈→R₇→R₃→R₁、R₅→R₈→R₄→R₃→R₁以及R₅→R₆→R₇→R₃→R₁以上四条链路的质量，传统方式下需要将数据包依次经过以上所有路径的所有设备，而其中链路1与链路2中R₃→R₁路径重复，链路1与链路3中R₄→R₃→R₁路径重复，链路1与链路4中R₅→R₆与R₃→R₁路径重复，链路2与链路3中R₅→R₈与R₃→R₁路径重复，链路2与链路4中R₇→R₃→R₁路径重复，链路3与链路4中R₃→R₁路径重复。上述重复路径中数据包会重复发送，总共将数据包经过16个小链路(两相邻设备间的直接连接通道)，造成不必要的资源浪费。

而依照本实施例提供的链路质量探测方法，确定以上四条路径需要确定R₅→R₆、R₆→R₄、R₄→R₃、R₃→R₁、R₅→R₈、R₈→R₇、R₇→R₃、R₈→R₄、R₄→R₃以及R₆→R₇10个小链路，不会探测重复路径，可提升探测效率，减少探测资源占用，对于可行路径多时探测效率的提升尤为明显。

另外，若在组网中增加设备，比如增加同时与R₆和R₄连接的R₉时，无需重新确定所有可以经过R₉的链路整体质量，而只需确定与R₉直接连接的相邻设备间的小链路质量即可，大大减少了新路径探测时的资源消耗。

基于上述介绍，本实施例提供的多级组网的链路质量探测方法通过集中收集各相邻设备间的通讯链路质量数据，将对于组网链路质量探测基于最小连接链路单位进行，化整为零，这样需要确定某条链路质量时只需根据网络拓扑结构数据确定链路中经过的所有设备，调取对应的两两相邻连接的设备间的链路质量进行整体链路质量的计算，而无需直接探测整体链路质量，减少了重复路径下的链路质量探测，多级组网的链路质量获取效率高，也减少了新路径产生时的探测消耗，可以完美适应网络架构的变化。

实施例二

另外，为进一步方便组网中各设备获取到整体链路质量数据，可以在计算得到各可行路径的整体链路质量后，进一步执行：将各可行路径的整体链路质量下发至待探测网络层中设备。这样，通过集中收集，集中计算，集中下发，可以方便地在每台组网设备中获取链路质量，减少了信息获取压力。

而其中，在下发各可行路径的链路质量时可能会存在可行路径中不包含该下发设备的情况，为减少信息检索的难度，同时减少信息存储量，可选地，将各可行路径的整体链路质量下发至待探测网络层中设备的过程具体可以按以下方式执行：将各可行路径的整体链路质量下发至可行路径中的各设备，比如某路径中包含R₄与R₃，同时不包含R₅，则对于该条路径的链路质量数据下发至R₄与R₃，而不下发至R₅。

实施例三

上述实施例中对于获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据的实现方式不做限定，可以以探测流量实现路径质量的探测，也可以获取链路参数实现路径质量的检测等。可选地，一种获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据的实现方式如下：接收所述多级组网中各设备反馈的各链路探测结果，作为所述质量数据；其中，所述探测结果由所述多级组网中各设备发送探测流量至各相邻设备后，根据接收到的所述各相邻设备发送的探测请求反馈数据生成。具体地：

(1)多级组网中各设备发送探测流量至各相邻设备；

(2)根据接收到的各相邻设备发送的探测请求反馈数据生成探测结果；

(3)反馈探测结果。

以sdwan组网下的组网设备R1收集相邻链路质量数据为例，图4所示为一种组网设备交互示意图，在收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据时，sdwan R₁发送探测流量给sdwan R₃，sdwan R3根据探测请求回复sdwan R₁，sdwan R₁根据回复信息计算探测结果，并向controller上报探测结果。

收集各个组网设备上报的探测结果后计算整网的链路质量，并将计算后的探测结果下发给各个组网设备。

该种实现方式可以保障信息收集速度以及质量数据的精准度，本实施例中仅以上述实现方式为例进行介绍，其他基于本发明的实现方式均算作本发明的保护范围，在此不再赘述。

实施例四

请参考图5，图5为本实施例提供的一种多级组网的链路质量探测装置的结构框图；该装置主要包括：数据收集单元210、拓扑分析单元220以及质量计算单元230。本实施例提供的多级组网的链路质量探测装置可与上述多级组网的链路质量探测方法相互对照。

其中，数据收集单元210主要用于收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

拓扑分析单元220主要用于调取多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

质量计算单元230主要用于根据可行路径中包含的设备连接关系以及对应的相邻设备链路质量，计算各可行路径的整体链路质量。

可选地，多级组网的链路质量探测装置可以还包括：信息下发单元，用于将各可行路径的整体链路质量下发至待探测网络层中设备。

可选地，信息下发单元具体可以为：第一信息下发单元；

第一信息下发单元用于：将各可行路径的整体链路质量下发至可行路径中的各设备。

实施例五

本实施例提供一种计算机设备，包括：存储器以及处理器。

其中，存储器用于存储程序；

处理器用于执行程序时实现如上述多级组网的链路质量探测方法的步骤，具体可参照上述实施例中对多级组网的链路质量探测方法的介绍，在此不再赘述。

请参考图6，为本实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备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上处理器(centralprocessing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330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数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储介质330通信，在计算机设备301上执行存储介质330中的一系列指令操作。

计算机设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作***341，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

上面图1所描述的多级组网的链路质量探测方法中的步骤可以由本实施例中计算机设备的结构实现。

实施例六

本实施例公开一种可读存储介质，其上存储有程序，程序被处理器执行时实现如多级组网的链路质量探测方法的步骤，具体可参照上述实施例中对多级组网的链路质量探测方法的介绍。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的多级组网的链路质量探测方法、装置、计算机设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，包括：

收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

调取所述多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量。

2.如权利要求1所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，还包括：

将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述待探测网络层中设备。

3.如权利要求2所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述待探测网络层中设备，包括：

将各所述可行路径的整体链路质量下发至所述可行路径中的各设备。

4.如权利要求1所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，所述获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，包括：

接收所述多级组网中各设备反馈的各链路探测结果，作为所述质量数据；

其中，所述探测结果由所述多级组网中各设备发送探测流量至各相邻设备后，根据接收到的所述各相邻设备发送的探测请求反馈数据生成。

5.如权利要求1所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，所述获取多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，包括：

获取多级组网中各相邻设备间通信链路的通讯时延、数据丢包情况以及通讯抖动情况，作为质量数据。

6.如权利要求1所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量，包括：

确定所述可行路径中包含的相邻设备；

获取各所述相邻设备间的链路质量；

将各所述相邻设备间的链路质量的总和，作为所述可行路径的整体链路质量。

7.如权利要求1所述的多级组网的链路质量探测方法，其特征在于，根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量，包括：

确定所述可行路径中包含的相邻设备；

获取各所述相邻设备间的链路质量；

将各所述相邻设备间的链路质量的平均值，作为所述可行路径的整体链路质量。

8.一种多级组网的链路质量探测装置，其特征在于，包括：

数据收集单元，用于收集多级组网中各相邻设备间通信链路的质量数据，作为相邻设备链路质量；

拓扑分析单元，用于调取所述多级组网的网络拓扑结构数据，以确定待探测网络层间的可行路径；

质量计算单元，用于根据所述可行路径中包含的设备连接关系以及对应的所述相邻设备链路质量，计算各所述可行路径的整体链路质量。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述多级组网的链路质量探测方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述多级组网的链路质量探测方法的步骤。

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