CN115086217A - 链路质量的动态检测方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种链路质量的动态检测方法及***，该方法包括：在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文；在平均时间间隔内所述源端接收到所述目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值；根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期。本申请实施例通过实时检测，根据回声报文的时间间隔，可以检测链路质量，进而根据链路质量调整探测周期，可以始终使得链路质量处于一种较高的水平。
Description
技术领域
本发明涉及网络安全领域，尤其涉及一种链路质量的动态检测方法及***。
背景技术
随着通信技术的快速发展，网络宽带迅速发展，网络宽带迅速增加，网络短暂中断会造成承载业务的大量丢失，因此必须第一时间检测到网络中的故障，即使切换流量，尽可能地减少业务的丢失。
现有的检测方案主要是探测周期减小法和双向转发检测法。其中，探测周期减小法采用不同种类的探测周期减小方法，加快了链路质量的检测速度，然而过小的探测周期会导致大量的错误告警。双向转发检测法一般是通过双向转发检测(bidirectionalforwarding detection，BFD)、网络质量分析(Network Quality Analyzer，NQA)等技术手段进行链路探测。但是双向转发检测无法做到对链路故障的及时检测，无法实现链路质量的感知，仅能判断故障的有无。
发明内容
本发明实施例提供一种链路质量的动态检测方法及***，以解决现有技术中不能及时检测链路故障以及不能检测链路质量的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，提供了一种链路质量的动态检测方法，该方法包括：
在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文，所述平均时间间隔为所述回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，所述源端发送回声报文的周期为探测周期；
在平均时间间隔内所述源端接收到所述目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，所述第i平均时间间隔为所述第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，其中，i为大于0的整数；
根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期。
第二方面，提供了一种链路质量的动态检测***，该***包括：
检测模块，用于在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文，所述平均时间间隔为所述回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，所述源端发送回声报文的周期为探测周期；
计算模块，用于在平均时间间隔内所述源端接收到所述目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，所述第i平均时间间隔为所述第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，其中，i为大于0的整数；
第一确定模块，用于根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期。
第三方面，提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
在本发明实施例中，首先在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文，若是平均时间间隔内源端接收到目的端返回的回声报文，则计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，最后根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测时间。本申请实施例通过实时检测，根据回声报文的时间间隔，可以检测链路质量，进而根据链路质量调整探测周期，可以始终使得链路质量处于一种较高的水平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种链路质量的动态检测方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种链路质量的动态检测***的示意图。
具体实施方式
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作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。
本发明实施例提供了一种链路质量的动态检测方法及***，在网络链路出现故障之前就预设好网络备份保护处理预案，当故障发生时，网络自动跳转到预备传输路径，以最小的传输开销成本，最大的网络存活度，短时间内恢复业务，有效减少业务损失。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种链路质量的动态检测方法的流程图。如图1所示，该链路质量的动态检测方法可以包括：步骤S101至步骤S103所示的内容。
在步骤S101中，在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文。
其中，平均时间间隔为该回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值。源端发送回声报文的周期为探测周期，该探测周期为源端初始化的周期，该探测周期可以根据回声报文的时间间隔进行调整。其中，源端为发送回声报文的一端，目的端为接收回声报文的一端，回声报文为源端向目的端发送的一个探测性质的报文，该报文自源端发送至目的端后，目的端不对该报文做任何处理，就将该报文返回至源端，就像是回声一样，因此该报文称为回声报文。
在步骤S102中，在平均时间间隔内源端接收到目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值。
其中，第i平均时间间隔为第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值。其中，i为大于0的整数。
在步骤S103中，根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测周期。
在本申请实施例中，首先在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文，若是平均时间间隔内源端接收到目的端返回的回声报文，则计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，最后根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测时间。通过实时监测，根据回声报文的时间间隔，可以检测链路质量，进而根据链路质量调整探测周期，可以始终使得链路质量处于一种较高的水平。
在本申请的一个可能的实施方式中，根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测周期，可以包括下述步骤。
若第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则计算第i-1个回声报文的间隔时间与第i平均时间间隔的比值；若第i-1个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则增大探测周期。
也就是，若是第i个回声报文的时间间隔小于或等于之前所有回声报文的时间间隔的平均值，则比较前一个回声报文，即第i-1个回声报文，与第i平均时间间隔的大小，若是第i-1个回声报文的时间间隔小于或等于第i平均时间间隔，则说明现在的链路质量较好，可以增大探测周期，以降低宽带资源的占用。
在本申请的一个可能的实施方式中，在计算第i-1个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值之后，该链路质量的动态检测方法还可以包括：若第i-1个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值大于1，源端重新向目的端发送回声报文。
也就是，若是第i-1个回声报文的时间间隔大于第i平均时间间隔，则不能判断此时的链路质量是否变好，需要重新发送回声报文继续进行新的探测检索。
在本申请的一个可能的实施方式中，根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测周期，可以包括以下步骤。
若第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值大于1，则减小探测周期。
也就是，说明此时的探测周期过大，需要减少探测周期，并重新发起新的回声报文进行循环检测。
在本申请的一个可能的实施方式中，在检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文之后，该链路质量的动态检测方法还可以包括以下步骤。
若在平均时间间隔内源端未接收到目的端返回的回声报文，则判断检测时间是否超过预设检测时间；若检测时间超过预设检测时间，则判定链路故障；若检测时间未超过预设检测时间，则减小探测周期。
其中，预设检测时间为探测周期的预设倍数，该预设倍数可以根据吸收马尔科夫链确定。
在本申请实施例中，若是在平均时间间隔内未接收到目的端返回的回声报文，则需要进一步判断检测时间是否超过预设检测时间，若是超过则说明链路出现故障，此时需要人工干预排查，进行链路故障恢复。若是检测时间未超过预设检测时间，则说明发送回声报文的周期过长，需要减小探测周期。例如，初始探测周期为30ms，将其调整为20ms等。
预设倍数的确定具体如下所示。
检测时间是指故障检测时间，其值设置过大则无法及时检测到故障，若设置过小则会产生错误告警。为了得到普遍适用的故障检测时间，本申请实施例将预设检测时间定义为预设倍数的探测周期，Td＝MT，其中，Td为预设检测时间，M为预设倍数，T为探测周期。M和T的值均可以影响预设检测时间Td的值，T值根据上述各个实施例可以确定，本实施例中不做具体描述，M值的确定具体如下所示。
设定预设倍数为M，则故障检测中共有M+1个状态，令这M+1个状态分别为S0，S1，…，SM，其中状态S0表示源端在探测周期内接收到回声报文，无回声报文丢失，此时链路处于正常状态；状态S1表示源端在探测周期内没有接收到回声报文，但是接收到了之前的回声报文，说明此时回声报文的时间间隔介于1倍探测周期到2倍探测周期之间；依此类推，状态SM为终止状态，此时检测时间超过预设检测时间，即检测时间超时，整个检测过程结束。
其中，无论故障检测过程中处于何种状态，只要是源端接收到了目的端返回的回声报文，则立即进入S0状态。
也就是，有某一中间状态Si(0<i<M)经过1个探测周期之后，要么进入状态Si+1，要么进入状态S0，即状态Si+1为状态Si经过一个探测周期后，再次没有收到回声报文的状态。
因此，状态Si+1只依赖于状态Si，与之前的状态无关，已知存在判断出故障的终止态，由此可见整个故障检测中各个状态之间的转移变化是一个吸收马尔科夫链。
设定故障检测各状态中，S0,S1,…,SM-1为瞬时状态，SM为吸收状态，一步转移概率矩阵为G：
其中，I为r行r列单位矩阵；0为r行t列矩阵；R为非零t行r列矩阵；Q为t行t列矩阵，t＝M，r＝1。
根据转移状态，可知矩阵(I-Q)存在可逆矩阵，代表从瞬时状态Si出发历经瞬时状态Sj的期望次数，经计算可得|I-Q|＝PM’令A＝I-Q，则有矩阵
对于1≦i≦M，有Ai1＝Pi+1，则矩阵第一行各元素分别为1/PM，1/PM-1，1/PM-2，…，1/P，其中P为丢包率。
从而从初始状态S0到终止状态SM的期望转移时间
从状态S0出发，到达吸收状态SM时，各个瞬时状态历经的次数分别为1/PM,1/PM-1,1/PM-2,...,1/P，P为丢包率。结合期望，历经的各个瞬时状态次数与状态转移次数相同，因为每次状态转移都是在探测周期T内完成，所以可得到
具体地，分别取M为2，3，4，5和6，T为50ms,计算T0M与P之间的关系数值，发现回声报文丢失概率越大，从状态S0至状态SM转移的时间越短，当丢包率P＝1时，在MT时间内检测必出故障，缩小M值能加快故障检测时间，但是由于网络拥塞、丢包等因素造成回声报文传输时延变大时，M值过小反而会产生较多的错误告警数。本申请实施例中以错误告警数为评价指标，一小时内不大于20个错误告警数对于网络来说是可以接受的，M值取3时，丢包率0.1时每小时内错误告警数大约50，丢包率0.5错误告警数120个左右，M值取4时丢包率0.1时错误告警数为30；丢包0.5时错误告警数不到70，相比M值取5时的错误告警数增加不多，因此M值取4及以上对网络来说均是可以接收的，但M值从4到5时故障检测时间增加了0.08个T，增加量较大，结合理论分析综合考虑，M值取4最合适，即4倍探测周期时间。
在本申请实施例中，通过设定4倍探测周期，可以使得检测时间最优，使得链路质量检测国政中实时评估和质量感知效率大大提升。
本发明实施例还提供了一种链路质量的动态检测***。如图2所示，为本发明实施例提供的一种链路质量的动态检测***的示意图。如图2所示，该链路质量的动态检测***可以包括：检测模块201、计算模块202和第一确定模块203。
具体地，该检测模块201，用于在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文，平均时间间隔为回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，源端发送回声报文的周期为探测周期；该计算模块202，用于在平均时间间隔内源端接收到目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，第i平均时间间隔为第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，其中，i为大于0的整数；该第一确定模块203，用于根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测周期。
在本申请实施例中，首先检测模块201在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内源端是否接收到目的端返回的回声报文，若是平均时间间隔内源端接收到目的端返回的回声报文，则计算模块202计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，最后第一确定模块203根据第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小探测时间。通过实时检测，根据回声报文的时间间隔，可以检测链路质量，进而根据链路质量调整探测周期，可以始终使得链路质量处于一种较高的水平。
在本申请的一个可能的实施方式中，该第一确定模块203，可以用于：
若第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则计算第i-1个回声报文的间隔时间与第i平均时间间隔的比值；若第i-1个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则增大探测周期。
在本申请的一个可能的实施方式中，该第一确定模块203，可以用于：
若第i-1个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值大于1，源端重新向目的端发送回声报文。
在本申请的一个可能的实施方式中，该第一确定模块203，可以用于：
若第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值大于1，则减小探测周期。
在本申请的一个可能的实施方式中，该链路质量的动态检测***还可以包括：判断模块、判定模块和第二确定模块。
具体地，该判断模块，用于若在平均时间间隔内源端未接收到目的端返回的回声报文，则判断检测时间是否超过预设检测时间，预设检测时间为探测周期的预设倍数；该判定模块，用于若检测时间超过预设检测时间，则判定链路故障；该第二确定模块，用于若检测时间未超过预设检测时间，则减小探测周期。
本发明所述的链路质量的动态检测***的功能已在图1所示的方法实施例中进行了详细的描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可参见前述实施例中的相关说明，在此不再赘述。
可选地，本发明实施例还提供一种终端设备，包括处理器，存储器，存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现链路质量的动态检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
可选地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述链路质量的动态检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种链路质量的动态检测方法，其特征在于，包括：
在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文，所述平均时间间隔为所述回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，所述源端发送回声报文的周期为探测周期；
在平均时间间隔内所述源端接收到所述目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，所述第i平均时间间隔为所述第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，其中，i为大于0的整数；
根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期，包括：
若所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则计算第i-1个回声报文的间隔时间与所述第i平均时间间隔的比值；
若所述第i-1个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则增大所述探测周期。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述计算第i-1个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值之后，所述方法还包括：
若所述第i-1个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值大于1，所述源端重新向所述目的端发送回声报文。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期，包括：
若所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值大于1，则减小所述探测周期。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文之后，所述方法还包括：
若在平均时间间隔内所述源端未接收到所述目的端返回的回声报文，则判断检测时间是否超过预设检测时间，所述预设检测时间为所述探测周期的预设倍数；
若所述检测时间超过所述预设检测时间，则判定链路故障；
若所述检测时间未超过所述预设检测时间，则减小所述探测周期。
6.一种链路质量的动态检测***，其特征在于，包括：
检测模块，用于在源端向目的端发送回声报文的情况下，检测在平均时间间隔内所述源端是否接收到所述目的端返回的回声报文，所述平均时间间隔为所述回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，所述源端发送回声报文的周期为探测周期；
计算模块，用于在平均时间间隔内所述源端接收到所述目的端返回的回声报文的情况下，计算第i个回声报文的时间间隔与第i平均时间间隔的比值，所述第i平均时间间隔为所述第i个回声报文之前的所有回声报文的时间间隔的平均值，其中，i为大于0的整数；
第一确定模块，用于根据所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值，确定增大或减小所述探测周期。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一确定模块，用于：
若所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则计算第i-1个回声报文的间隔时间与所述第i平均时间间隔的比值；
若所述第i-1个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值小于或等于1，则增大所述探测周期。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述第一确定模块，用于：
若所述第i-1个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值大于1，所述源端重新向所述目的端发送回声报文。
9.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述第一确定模块，用于：
若所述第i个回声报文的时间间隔与所述第i平均时间间隔的比值大于1，则减小所述探测周期。
10.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：
判断模块，用于若在平均时间间隔内所述源端未接收到所述目的端返回的回声报文，则判断检测时间是否超过预设检测时间，所述预设检测时间为探测周期的预设倍数；
判定模块，用于若所述检测时间超过所述预设检测时间，则判定链路故障；
第二确定模块，用于若所述检测时间未超过所述预设检测时间，则减小所述探测周期。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110260491.3A Pending CN115086217A (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 链路质量的动态检测方法及*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115086217A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101697626A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于双向转发检测协议的通信故障检测方法及*** |
| CN101710896A (zh) * | 2009-11-30 | 2010-05-19 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种链路质量探测方法和装置 |
| CN103702348A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 京信通信***（中国）有限公司 | 一种家庭基站下网络质量的检测方法及装置 |
| CN106059813A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-10-26 | 西安电子科技大学 | 一种基于动态时间间隔的综合探测方法 |
| CN108093430A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-29 | 重庆脉实智能制造有限公司 | 一种适用于高速移动环境下的无线网络探测方法 |
-
2021
- 2021-03-10 CN CN202110260491.3A patent/CN115086217A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101697626A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于双向转发检测协议的通信故障检测方法及*** |
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| CN108093430A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-05-29 | 重庆脉实智能制造有限公司 | 一种适用于高速移动环境下的无线网络探测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 崔文岩;孟相如;李纪真;王明鸣;: "动态自适应链路故障检测方法", 华中科技大学学报(自然科学版) * |
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