CN101166122B - 一种实现通信终端间网络故障的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现通信终端间网络故障的定位方法，主要包括如下步骤：构造报文；每跳发送多个测量报文，逐跳发送，直到有结果返回或达到最大跳数；根据结果计算网络质量参数，即时延，抖动，丢包率；根据网络质量参数和用户输入的参数阀值，判断故障位置。即使用者认为当网络质量参数比指定的参数的值恶劣时，可判定网络故障。采用本发明，与现有技术相比，不需要大量的信息准备，也不需要大量的透传点，当两个通信终端出现故障时，可通过一个测量终端来测量和对端通信终端间的链路，定位故障位置，从而使用户可以方便、快速的定位IP网络中通信路径上发生通信故障的位置，而且投入的设备数量小，预先收集的数据少。

Description

一种实现通信终端间网络故障的定位方法

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体涉及IP网络故障定位技术。

背景技术

IP网络是当今通信的基础网络，随着通信网络的发展，IP上承载的内容丰富多样，语音、视频等传输媒介也逐步由传统的电路交换向分组交换网络交换迁移。但在IP网络上传输语音、视频等业务数据时，对网络的质量要求比普通的internet访问更严格。网络传输路径上的时延、抖动、丢包率等网络质量参数对语音、视频等业务的影响很大。IP网络上的数据是分段传输的，如果传输路径上某段的传输质量比较差，将影响所有经过此段的业务数据。在实际应用中，经常出现两个通信终端间通信质量较差，导致语音、视频等不清晰，掉话等问题。因此需要一些方法可以定位传输路径上哪些段的网络质量较差，从而能够进一步解决前述出现的问题。

现有技术中，一些方法需要大量额外的数据配置或者设备投入，例如建立网络拓朴数据库，依靠设备上报故障。这需要做大量的信息收集准备工作，而且依赖于设备的主动上报和一套复杂的网络管理系统。还有一些方法需要比较多的额外设备的投入。比如在传输路径上设置信息透传点，这种方法需要增加较多的设备投入，并且只能确定透传点设备所在路径的故障，使用时不够灵活。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种实现通信终端间网络故障的定位方法。本发明在以IP网络为基础传输数据的业务中，定位某两个通信终端间IP传输路径上故障位置，清楚的展示通信路径上的每个设备和测量终端间的网络质量，并按给定的故障指标参数指示路径上故障所在的链路段位置。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种实现通信终端间网络故障的定位方法，至少存在两个通信终端，每两个通信终端间的通信路径上有0或多个路由设备，取一通信终端作为测量终端，记录定位测量需要模拟的 报文特征，报文的目标IP，最大跳数，故障指标参数，包括如下步骤：

步骤1、测量终端构造报文；

步骤2、测量终端每隔一定时间发送一次报文，直到本跳发送完毕；

步骤3、逐跳发送报文，直到测量终端接收到路由器以及对端向测量终端发送的报文或者达到最大跳数，停止发送报文；

步骤4、根据计算得到的网络质量参数和事先输入的故障指标参数，判断网络故障的位置。

所述构造的报文，其报文特征模拟实际通信中的报文，报文的目标IP为待检测的通信终端IP，报文的生存时间值设置为当前跳数；

所述报文，根据跳数和接收到的报文的源进行分组。

所述网络质量参数，包括：时延、丢包率和抖动。

所述时延，可根据测量终端的发送报文时间和接收报文时间的差获得。

所述丢包率，是根据分组后每组报文的发送数量和接收数量计算得到。

所述抖动，是根据每组各按发送顺序排列的各报文的时延差获得。

采用本发明，与现有技术相比，不需要大量的信息准备，也不需要大量的透传点，当两个通信终端出现故障时，可通过一个测量终端来测量和对端通信终端间的链路，定位故障位置。从而使用户可以方便、快速的定位IP网络中通信路径上发生通信故障的位置，而且投入的设备数量小，预先收集的数据少。

附图说明

图1是故障定位网络结构示意图；

图2是故障定位步骤示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和图2对技术方案的实施进一步的详细说明：

在本发明所述的IP网络通信环境中，至少存在两个通信终端，两个通信终端间的通信路径上有0或多个路由功能设备。其中一个通信终端实现了本发明的功能，为区别于其他普通的通信终端，称之为测量终端。当IP网络上两个通信终端间通信质量变差，本发明可以定位传输路径上引起此问题的传输段。

定位网络故障位置主要包含如下步骤：

101、构造报文

102、每跳发送多个测量报文，

103、逐跳发送，直到有结果返回或达到最大跳数。

104、根据结果计算网络质量参数，即时延，抖动，丢包率。

105、根据网络质量参数和用户输入的参数阀值，判断故障位置。即使用者认为当网络质量参数比指定的参数的值恶劣时，可判定网络故障。

一个测量终端定位故障的过程如下：

201、测量终端记录定位测量需要模拟的报文特征，目标IP，最大跳数MaxHop，故障指标等参数，最大跳数不小于测量终端到被测目标的路径上的跳数，设置当前跳数CurrentHop为1。

202、本测量终端构造IP报文，报文特征模拟实际通信中的报文，报文的目标IP设置为待检测的通信终端IP。IP报文的TTL值设置为CurrentHop。当路由器收到此报文，将TTL减一，如果TTL(生存时间)为0，此路由器会丢弃此报文，并回送一个ttl exceed的报文给测量终端，不为0，则向下一跳转发。

203、本测量终端每隔一定时间发送一次报文，时长可自定，为TimeSend，发送时记录本报文发送时间。如此发送多次，次数为CountPerHop。

204、本跳发送完毕后，递增CurrentHop，重复步骤202，如此路径上的路由器都会向测量终端A发送报文。

205、如果CurrentHop到达MaxHop，则在本跳报文发送CountPerHop次后，停止发送报文。

206、收到路由器或对端返回的数据后，记录接收时间。

207、根据收到的IP报文中的内容，判断是否为对端机器返回的数据。如果是，则在本跳报文发送CountPerHop次后，停止发送报文。

208、根据发送时间、接收时间的差可获得每个IP报文的双向时延。

209、按跳数和接收到的报文的源IP把报文分组。

210、根据每组报文的发送数量和接收数量，计算各组的丢包率。

211、根据每组各按发送顺序排列的各报文的时延差计算抖动。

212、根据计算获得的网络质量参数结果和输入的参数阀值，获得不符合条件的报文组，即按使用者标准被判定为故障的报文组。

213、根据报文组的跳数和IP，获得故障的链路段位置。

下面结合具体的实施例，对本发明所述的方法，进一步详细描述。

通信终端A、B为实现了故障定位功能的通信设备。

A、B之间网络通信发现故障，需要定位。

举一个典型的例子，假设故障为链路D断裂。并且链路C传输质量很差。

301、通信终端A记录模拟报文长度，目标IP，最大跳数、故障指标等信息。

302、通信终端A构造测量报文，报文长度模拟实际通信中的报文长度，报文TTL设置为1。

303、A记录发送时间，发送报文。

304、TimeSend后，A再次记录发送时间，发送TTL为1的报文，如此共发送TTL为1的报文CountPerHop次。

305、A每隔TimeSend发送一个TTL为2的报文，共发送CountPerHop次。

306、A把TTL递增，重复步骤304，直至到达指定的最大跳数。

307、A收到路由器A、B、C的报文，记录接收时间。

308、A根据各报文的接收时间和发送时间，逐个报文计算延时，并统计发送、接收个数，计算丢包率。

309、A根据报文的时延和跳数，以及响应报文的IP，计算各跳各路径的抖动。

310、使用故障指标衡量路径上测量终端到各跳的网络质量，提示用户路由器B和路由器C之间链路质量指标低于正常指标，同时提示路由器C和通信终端B之间的链路发生故障。

Claims (6)

1.一种实现通信终端间网络故障的定位方法，至少存在两个通信终端，每两个通信终端间的通信路径上有0或多个路由设备，取一通信终端作为测量终端，记录定位测量需要模拟的报文特征，报文的目标IP，最大跳数，故障指标参数，

其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、测量终端构造报文，所述构造的报文的报文特征模拟实际通信中的报文，所述构造的报文的生存时间值设置为当前跳数；

步骤2、测量终端每隔一定时间发送一次报文，直到本跳发送完毕；

步骤3、递增当前跳数发送报文，直到测量终端接收到路由设备以及对端向测量终端发送的报文，停止发送报文；或者当前跳数达到最大跳数，在本跳报文发送本跳重复的次数之后，停止发送报文；

步骤4、根据计算得到的网络质量参数和事先输入的故障指标参数，判断网络故障的位置。

2.如权利要求1所述的实现通信终端间网络故障的定位方法，其特征在于，

所述构造的报文的目标IP为待检测的通信终端IP；所述报文，根据跳数和接收到的报文的源进行分组。

3.如权利要求1所述的实现通信终端间网络故障的定位方法，其特征在于，

所述网络质量参数，包括时延、丢包率和抖动。

4.如权利要求3所述的实现通信终端间网络故障的定位方法，其特征在于，

所述时延，可根据测量终端的发送报文时间和接收报文时间的差获得。

5.如权利要求3所述的实现通信终端间网络故障的定位方法，其特征在于：

所述丢包率，是根据分组后每组报文的发送数量和接收数量计算得到。

6.如权利要求3或4所述的实现通信终端间网络故障的定位方法，其特征在于：

所述抖动，是根据每组各按发送顺序排列的各报文的时延差获得。

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