CN100373870C - 通讯设备丢包数量的统计方法 - Google Patents

Abstract

一种通讯设备丢包数量的统计方法，在测试仪的测试包发送端分别对应通讯设备的不同输出端口设置测试包发送统计计数器，测试包接收端分别对应通讯设备的不同输入端口设置测试包接收统计计数器；在各测试包发送端，将测试包从通讯设备的相应输入端口发送到各输出端口，各发送统计计数器统计的发送数目分别填充到发往相应输出端口的测试包中；各测试包接收端从相应的输出端口接收测试包，将各接收统计计数器统计的接收数目与测试包中携带的发送数目进行比较，分别得出各输入端口到相应输出端口的丢包数。本发明提供了一种在不间断测试包发送的情况下，实时统计被测设备丢包数量的方法，从而提高了测试的可靠性和准确性。

Description

通讯设备丢包数量的统计方法

技术领域

本发明涉及对数字信息传输的检测，尤其涉及一种统计网络通讯设备丢包数量的方法。

背景技术

网络通讯设备有高、低端路由器、ATM交换机、以太网交换机、三层交换机等，在对网络通讯设备进行测试时，设备的丢包测试是一个比较重要的测试项，但使用现有的通讯设备测试仪，对各种网络通讯设备进行丢包测试时，都无法保证实时性。现有测试仪所使用的方法，是在发送端发送一定时间的测试包后，停止测试包的发送，再等待一定的时间后(此时间可保证通讯设备把测试包传送到接收端口)，然后查看所发送的测试包和接收到的测试包总数，两者的差值就是通讯设备在测试过程中的丢包数。使用这种方法来测试丢包，就必须等到所有端口的测试包停止发送后，才能计算出丢包数。如果对一个通讯设备进行几天甚至几周长时间的测试，就需要很长时间以后，也就是测试包发送结束后，才能知道通讯设备的丢包数，而且还不知道丢包是在那个时间段发生的。

如图1所示为现有的丢包测试原理示意图，网络通讯设备测试仪中一般会有多块测试卡，每块测试卡通常会有一个或者多个测试端口(每个端口包括测试包的接收和发送)。图1左侧为通讯设备测试仪，为了描述方便，假设通讯设备测试仪只包含A、D两块测试卡，每块测试卡只提供一个测试端口。图1右侧为一被测网络通讯设备，为了方便描述，假设通讯设备只有A，B，C，D四个端口。*_i为端口的输入，*_o为端口的输出(*可分别代表A，B，C，D)。

为了方便理解，在图1中测试包数量N的右下方标示了测试包的属性。如图2所示为测试包数量参数的说明图，N为Number，表示测试包的数量；？1为测试包的属性，可以为t，r，l，s，分别表示发送的测试包，接收的测试包，在传输线路上的测试包，存储在被测设备中的测试包；？2为测试包的发送源端口，可为a，b，c，d，如果为x则表示测试包的发送源端口为任意；？3为测试包的目的接收端口，可为a，b，c，d，如果为x则表示测试包的接收目的端口为任意。

现在的测试仪中，一般在每块测试卡的发送端口都会有一个发送测试包的统计计数器，在接收端有一个接收测试包的统计计数器。如图1中测试卡A有发送计数器，统计由A输入端口发往其它输出端口的测试包数量Ntax，并有接收计数器，统计由其它各输入端口发往A输出端口的测试包数量Nrxa。

以图1测试组网为例，介绍现在测试包的丢包统计方法。假设测试卡A在某一时间T内，由通讯设备的A输入端口发送了数量为Ntad的测试包向D输出端口，假设测试卡D在相同的时间T内，由通讯设备D输入端口发送了数量为Ntdd的测试包向D输出端口，而且在测试卡在D输出端口会实时统计接收到的测试包数量。由于在此时间T内，有一部分测试包在线路上，或者网络通讯设备的存储器中：A输入端口发往D输出端口的测试包在线路上的数量为Nlad，存储在网络通讯设备存储器内的测试包数量为Nsad。D输入端口发往D输出端口的测试包在线路上的数量为Nldd，存储在网络通讯设备存储器内的测试包数量为Nsdd。如果在整个测试过程中不丢包，那么测试包的数量在T时刻就会满足下列公式：

Ntad+Ntdd＝Nrad+Nrdd+Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd：

如果有丢包，所计算出来的丢包数就为：

N＝(Ntad+Ntdd)-(Nrad+Nrdd+Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd)；

由于存在于线路和通讯设备存储器内的测试包数(Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd)是不可确定的，所以现有技术在测试丢包时，需要关闭测试卡的发送端口，等待t时间(t为秒级)，存在于线路和通讯设备存储器内的测试包完全被接收端口接收统计后，再进行丢包计算，这时(Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd)的值为零，那么整个测试过程中丢包总数就为：N＝(Ntad+Ntdd)-(Nrad+Nrdd)。

当接收到的测试包有逆续现象时，丢包数的统计会出现错误，所以在实际应用中，还需要增加逆续检测电路，保证在测试包没有逆续的情况下输出测试包的丢包数量。

从上面的测试步骤描述中，可以看出现有测试方法的缺点：

1、必须停止所有测试卡的测试包发送后，才能统计出被测设备的丢包总数，不能做到实时统计被测设备的丢包数量。

2、在统计过程中必须停止数据的发送，使得测试不能连贯进行。这种方式破坏了测试流量连续性，大大降低了对通讯设备的测试的可靠性和准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有的丢包测试无法实时统计被测设备的丢包数量，以及测试不能连贯进行的不足，提供一种在不间断测试包发送的情况下，实时统计被测设备丢包数量的方法，从而提高测试的可靠性和准确性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

这种通讯设备丢包数量的统计方法，包括以下步骤：

A、在测试仪的测试包发送端分别对应通讯设备的不同输出端口设置测试包发送统计计数器，在测试仪的测试包接收端分别对应通讯设备的不同输入端口设置测试包接收统计计数器；

B、在所述的各测试包发送端，将测试包从通讯设备的相应输入端口发送到各输出端口，各发送统计计数器统计的发送数目分别填充到发往相应输出端口的测试包中；

C、所述的各测试包接收端从相应的输出端口接收测试包，将与发送了测试包的输入端口相应的各接收统计计数器统计的接收数目与该测试包中携带的发送数目进行比较，分别得出各输入端口到相应输出端口的丢包数。

通讯设备的所有输入端口分别连接测试仪的不同测试包发送端，所有输出端口分别连接测试仪的不同测试包接收端，测试所得的输入端口到输出端口丢包数的总和为通讯设备的丢包总数。

所述的测试仪内包括多块测试卡，每块测试卡提供一个或多个测试端口，每个测试端口包括一个测试包发送端和相应的测试包接收端。

所述的步骤B中，各发送统计计数器统计的发送数目填充到测试包的数据区中。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种在不间断测试包发送的情况下，实时统计被测设备丢包数量的方法，统计的结果不会受到线路和网络设备存储器内测试包数(Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd)的影响，使得测试可连贯进行，提高了测试的可靠性和准确性，可应用于各种网络通讯设备的测试卡或者测试仪器中。

附图说明

图1为现有的丢包测试原理示意图；

图2为测试包数量参数说明图；

图3为本发明测试卡A中的发送统计计数器结构示意图；

图4为本发明测试卡A中的接收统计计数器结构示意图；

图5为本发明发送的测试包数据结构示意图；

图6为本发明丢包测试原理示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步洋细说明：

本发明技术主要针对现有网络通讯设备丢包测试的缺点，在不间断测试包发送的情况下，可以做到实时统计被测设备的丢包情况。在测试卡的发送端增加按不同接收端口(即网络通讯设备输出端口)进行分别统计的计数器，按照不同的接收端口进行测试包的统计；在接收端增加按照不同发送端口(即网络通讯设备输入端口)进行分别统计的计数器，根据不同的发送端口进行测试包接收数量统计；在发送端，测试包中填充按照不同目的端口统计的测试包发送数目。通过测试包中携带的不同目的端口的发送测试包总数和接收端按不同发送端口的接收测试包统计总数的差值来计算此接收端口丢包总数，所有接收端口丢包数的总和即为网络通讯设备的丢包总数。

下面对本发明技术方案作详细介绍：

一、首先进行发送接收端统计计数器的修改

对各测试卡中用来对发送总包数进行统计的计数器，按照通讯设备接收端口的数目进行拷贝。如接收端口数目有N个，那么就需要有N个发送统计计数器分别对发往不同的目的端口测试包数进行统计。如被测设备有N个测试端口，计数器Ni就统计发往接收端口为Ni的发送测试包总数，i的范围时1～N。如图3所示，以测试卡A为例，由于通讯设备有4个接收端口，那么就把原来的测试卡A中1个发送统计计数器拷贝为4个，分别统计接收端口为A、B、C、D测试包总数。

同理对各测试卡中用来对接收总包数进行统计的计数器，按照通讯设备发送端口的数目进行拷贝。在测试卡接收端，如发送端口数目有N个，那么就需要有N个接收统计计数器，统计来自不同发送端口的测试包数。计数器Ni就统计接收自端口为Ni的发送测试包总数，i的范围为1～N。如图4所示，以测试卡A为例，由于通讯设备有4个发送端口，那么在测试卡接收侧就把原来的一个接收统计计数器拷贝为4个，分别统计发送端口为A、B、C、D测试包总数。

测试仪中的其它测试卡的发送接收统计计数器也按照测试卡A做此修改。

二、在测试包的数据区填充发往不同目的端口的测试包总数

如图5所示为发送的测试包数据结构示意图，当测试卡在发送测试包时，将发送到不同目的端口的测试包发送统计计数器的值填充到测试包的数据区中。假设测试卡A在某一时间发送了一个测试包到网络通讯设备的D输出端口，统计发送计数器A->D的值就会填充到测试包的数据区内(A->D是指测试包由A端口发往D端口)。

三、在测试卡接收端通过差值计算可实时得出接收端口的丢包数

如图6所示，假设测试仪使用了两块测试卡A、D，配置测试卡使得测试卡A、D分别向通讯设备D端口发送测试包，当测试卡D在网络通讯设备的D端口接收到测试包后，就会根据来自的不同发送端口(即通讯设备输入端口)分别进行计数。假如测试卡D接收到了来自测试卡A的测试包，由于测试包中携带了A->D的测试包发送数目，测试卡D中又有A->D的接收统计数据，两者的差值即为A->D的丢包数。同理可得到D->D的丢包数。A->D的丢包数和D->D的丢包数的和就为在此次测试中被测网络设备的丢包总数。在此测试方法中可以看出，丢包数的统计丝毫不受线路和网路设备存储器内测试包数(Nlad+Nsad+Nldd+Nsdd)的影响，可以做到在不停止发送测试包的情况下，做到实时统计上报。

四、得出各个接收端口的丢包数的和，即为被测设备的丢包总数

图6中只有1个通讯设备接收端口D，所以由测试卡D统计的丢包数就为本次测试中的被测设备的丢包数。当对每个端口都配置一块测试卡，即配置4块测试卡，每块测试卡都有到各个端口的测试包发送和接收时，只要读取出各块测试卡的丢包统计总数，它们的和即为整个网络通讯设备在测试中的丢包总数。

本发明同样适合于测试任何端口数目的网络通讯设备，利用本发明，可以无需停止测试包的发送，实现了测试设备丢包数的实时统计。

当然，测试仪中的一块测试卡也可以有多个测试端口，每个测试端口包括测试包的发送端和接收端，这样利用一块测试卡也可以实现本发明，本领域技术人员不脱离本发明的范围和精神，可以有多种变形方案实现本发明，所附的权利要求包括这些变形。

Claims (4)

1.一种通讯设备丢包数量的统计方法，包括以下步骤：

A、在测试仪的测试包发送端分别对应通讯设备的不同输出端口设置测试包发送统计计数器，在测试仪的测试包接收端分别对应通讯设备的不同输入端口设置测试包接收统计计数器；

B、在所述的各测试包发送端，将测试包从通讯设备的相应输入端口发送到各输出端口，各发送统计计数器统计的发送数目分别填充到发往相应输出端口的测试包中；

C、所述的各测试包接收端从相应的输出端口接收测试包，将与发送了测试包的输入端口相应的各接收统计计数器统计的接收数目与该测试包中携带的发送数目进行比较，分别得出各输入端口到相应输出端口的丢包数。

2.根据权利要求1所述的通讯设备丢包数量的统计方法，其特征在于：通讯设备的所有输入端口分别连接测试仪的不同测试包发送端，所有输出端口分别连接测试仪的不同测试包接收端，测试所得的输入端口到输出端口丢包数的总和为通讯设备的丢包总数。

3.根据权利要求1或2所述的通讯设备丢包数量的统计方法，其特征在于：所述的测试仪内包括多块测试卡，每块测试卡提供一个或多个测试端口，每个测试端口包括一个测试包发送端和相应的测试包接收端。

4.根据权利要求1所述的通讯设备丢包数量的统计方法，其特征在于：所述的步骤B中，各发送统计计数器统计的发送数目填充到测试包的数据区中。

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