CN101242320A - 监测网络路径的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供了一种监控网络路径的方法及装置。首先接收来自上游节点的控制信令；然后根据所接收到的控制信令，对网络路径进行监测。这样采用这种信令机制，就可以使网络路径中的各个沿途节点参与到对网络路径的监测中，例如可以通过控制信令，使沿途节点对NQA测试数据进行收集、整理或分析等工作，而监测结果处理装置也可以根据沿途节点反馈的监测结果，快速准确的判断出是网络路径沿途中的哪个节点出现了异常，实现了对网络路径进行全路径节点的监控和分析，从而使网络质量分析的监控粒度更高，满足了现网质量监控的需求。

Description

监测网络路径的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种监测网络路径的方法及装置。

背景技术

目前网络质量分析(NQA，Network Quality Analysis)技术可以用来测量网络上运行的各种协议的性能，使服务运营商能够实时的采集到各种网络运行的指标，例如转发丢包、时延、抖动等；然后就可以根据这些采集到的指标信息对网络性能质量进行相应的分析。在实际应用中，可以采用NQA技术来探测超文本传输协议(HTTP，HyperText Transfer Protocol)、传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)和用户数据报协议(UDP，User DatagramProtocol)等协议的数据报文的转发性能，并对网络的传输质量和性能进行相应的分析。

现有技术中，NQA技术可以提供丰富的功能来满足不同网络业务类型的测试评估需求，具体的技术方案可以是在某一网络节点启动NQA进程，并通过线程池技术向网络中的其它节点一起发送NQA测试数据；然后利用该NQA测试数据来模拟网络中各种实际的数据传输行为；这样网络节点就可以根据NQA测试数据来计算出反映实际网络质量、性能的相关指标，并进行相应的分析和处理。从以上技术方案中可以看出，在网络路径中的NQA测试数据只关注源节点与目标节点，对于网络路径中的中间节点是不关注的，转发的过程也完全依赖于现有网络的转发路径进行转发；而且NQA测试数据流的度量、计算等工作只是在源节点与目标节点上进行，对中间节点是不进行处理的。

这样，当网络中存在备份路径，或者新增路径时，对这些路径就无法进行性能质量的监控，也就无法满足网络改造或网络规划的新需求；而且NQA测试数据的度量、计算等功能仅仅是在网络路径的源节点或目标节点上来完成，对于中间节点是无法进行监控和分析的。

综上所述，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在现有的网络路径监测方法中，监测过程必须依赖于网络路径的源节点或目标节点，无法对网络路径进行全路径节点的监控和分析，这样一旦出现数据异常，就不能够快速准确的判断出是网络路径沿途中的哪个节点出现了异常，无法满足现网质量监控的需求。

发明内容

本发明实施方式所要解决的技术问题在于提供一种监测网络路径的方法、装置及系统，能够对网络路径进行全路径节点的监控和分析，而不需要依赖于网络路径的源节点或目标节点，从而使网络质量分析的监控粒度更高，满足现网质量监控的需求。

本发明实施方式提供了一种监测网络路径的方法，包括：

接收来自上游节点的控制信令；

根据所接收到的控制信令，对网络路径进行监测。

本发明实施方式还提供了一种监测网络路径的装置，包括：

信令接收单元，用于接收来自上游节点的控制信令；

路径监测单元，用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测。

本发明实施方式还提供了一种监测网络路径的系统，所述系统包括网络路径的源节点、目标节点和中间节点，其中：

所述源节点中包括信令发送单元，用于向网络路径上的下游节点发送控制信令；

所述目标节点和中间节点中包括：信令接收单元和路径监测单元，其中：

所述信令接收单元，用于接收来自上游节点的控制信令；

所述路径监测单元，用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测。

由上述所提供的技术方案可以看出，首先接收来自上游节点的控制信令；然后根据所接收到的控制信令，对网络路径进行监测。这样采用这种信令机制，就可以使网络路径中的各个沿途节点参与到对网络路径的监测中，例如可以通过控制信令，使沿途节点对NQA测试数据进行收集、整理或分析等工作，而监测结果处理装置也可以根据沿途节点反馈的监测结果，快速准确的判断出是网络路径沿途中的哪个节点出现了异常，实现了对网络路径进行全路径节点的监控和分析，从而使网络质量分析的监控粒度更高，满足了现网质量监控的需求。

附图说明

图1为本发明实施方式所述方法的流程示意图；

图2为本发明实施方式所述装置的结构示意图；

图3为本发明实施方式所述系统的结构示意图；

图4为本发明实施方式所举具体实例的组网结构示意图。

具体实施方式

本发明实施方式提供了一种监测网络路径的方法、装置及系统。通过采用信令机制告知网络路径的沿途节点预留转发路径和度量策略，使网络路径的沿途节点能够对网络路径中的NQA测试数据进行监测。也就是说，基于信令机制的NQA可以在网络路径的沿途节点上对测试数据进行监测，使网络路径中的各个沿途节点参与到对网络路径的监测中，而不需要依赖于网络路径的源节点或目标节点，从而实现了对网络路径的全路径节点进行监控的目的，使NQA的监控粒度更高，满足了现网质量监控的需求。

同时，还可以由监测结果处理装置根据沿途节点发送的监测结果对网络路径进行相应的分析处理，这样在网络路径的NQA监测过程中，一旦测试数据出现异常，例如丢包率大，时延大或抖动大等异常情况时，所述监测结果处理装置就可以根据监测结果快速准确的判断出是哪段路径对网络性能质量产生了影响，进一步加大了NQA的监控粒度。这里所述的监测结果处理装置可以是网络路径的源节点或目标节点，也可以是其他网管设备或者独立的监控终端。

为更好的描述本发明实施方式，现结合附图对本发明的具体实施方式进行说明，如图1所示为本发明实施方式所述方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤11：接收来自上游节点的控制信令；

具体来说就是，网络路径上的沿途节点或目标节点会接收来自上游节点的控制信令，所述的上游节点可以是源节点，也可以是位于上游的其他沿途节点。

其中所述的控制信令中可以包含有收集测试数据的命令，例如收集网络路径中的NQA测试数据；也可以包含收集和整理测试数据的命令，例如在收集网络路径中的NQA测试数据后，再将所收集的数据按照不同指标进行分类整理，如按照丢包指标、时延指标等进行分类，以方便数据的提取和分析；还可以包含收集、整理和分析测试数据的命令，例如在按照前面所述分类整理了所收集的数据之后，就可以对这些测试数据进行相应的分析计算，得出网络路径中的NQA测试数据的具体测试结果，如当前测试的丢包率、时延程度等信息。

步骤12：根据所接收到的控制信令，对网络路径进行监测。

具体来说，就是在网络路径上的沿途节点或目标节点接收到来自上游节点的控制信令之后，就可以根据所接收到的控制信令，对所述网络路径进行监测。这里所述的监测行为是根据控制信令的具体内容来定的，具体可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集操作，然后再记录监测结果；也可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集和整理操作，然后再记录监测结果；还可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集、整理和分析操作，然后再记录监测结果。

通过以上的操作步骤之后，就能够使网络路径中的各个沿途节点参与到对网络路径的监测中，而不需要依赖于网络路径的源节点或目标节点，从而实现了对网络路径的全路径节点进行监控的目的，使NQA的监控粒度更高，满足了现网质量监控的需求。

同时，在沿途节点对NQA测试数据进行监测时，还可以通过信令将监测结果发送到监测结果处理装置中，由所述的监测结果处理装置进行后继的分析处理。具体来说就是，首先由所述监测结果处理装置对网络路径中的NQA测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常；然后再根据所接收到的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。这里所述的监测结果处理装置可以是所述网络路径的源节点或目标节点，也可以是其他的处理功能实体，例如网管设备或独立的监控终端。从以上操作可以看出，监测结果处理装置能够根据沿途节点所发送的监测结果，快速准确的判断出网络路径中发生异常的节点，进一步加大了NQA的监控粒度，满足了现网质量监控的需求。

另外，在网络路径中的沿途节点接收来自上游节点的控制信令之后，还可以继续将该控制信令发送到下游节点，直到该控制信令发送到目的节点为止。举例来说，若当前网络路径上的节点包括源节点、中间节点和目标节点，那么源节点就是始发节点，首先从网络路径的源节点出发，由源节点顺序的向沿途的第一个中间节点发送控制信令，在该控制信令中可以设置各种控制命令，例如收集、整理或分析测试数据的命令等；然后沿途的第一个中间节点在收到该控制信令后，就可以根据该控制信令，对网络路径中的NQA测试数据进行相应的监测，进行后继的操作。

同时，沿途的第一个中间节点再将该控制信令发送到后继的第二个中间节点中，该第二个中间节点在收到该控制信令后，同样也会根据该控制信令的指示，对网络路径中发起的NQA测试数据进行相应的监测，并进行后继的操作。依此类推，在各沿途节点之间顺序的发送控制信令，直到发送到网络路径的目标节点为止。

另外，以上所述网络路径中的NQA测试数据是由网络路径中的源节点来发出的，具体是由源节点启动NQA进程，并通过线程技术向网络路径中的目标节点发送监测用的测试数据；然后利用该测试数据来模拟网络中各种实际的数据传输行为，并根据该测试数据来计算出反映实际网络质量、性能的相关指标，并进行相应的分析处理。

可选的，以上所述的网络路径可以是根据网络质量监测需求，由网管预先配置生成的。这里所述的网络质量监测需求可以是由用户根据网络状况来自主设定的，也可以是网管设备按照预先设定的测试策略而自动生成的。这样当网络中存在备份路径，或者新增路径时，就可以由人工设定网络路径来预先探测这些未知路径的性能质量，对这些路径进行性能质量的监控，从而满足网络改造或网络规划的新需求。

另外，在监测结果处理装置对网络路径进行分析时，若所述网络路径的异常程度超出设定的阈值时，还可以对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选。具体来说就是，可以采用联动机制，在获知网络路径发生异常，且网络路径的异常程度超出设定的阈值时，就可以进行最优路径的重选，也就是对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选，选择一条符合网络传输需求的最优路径。

以上所述网络路径的异常程度可以是网络路径的网络延时指标，也可以是抖动指标或丢包率指标等，或以上所列举指标的组合；而所述的阈值可以根据网络状况来进行事先设定。

举例来说，由用户根据网络状况将阈值设定在网络延时1000ms，并设定一个定时监测时间，例如可以每隔半小时对需要进行监测的路径进行一次NQA测试，那么在进行NQA测试时，若发现网络路径异常，并根据测试数据的分析结果获知网络延时为1500ms，这样就可得知网络路径的网络延时超出了设定的阈值，此时就可以上报到网管来选择是否进行最优路径的重选，若需要进行最优路径的重选，且网络中存在空闲的传输路径时，则进行传输路径的切换，重新选择网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径；若不需要进行最优路径的重选，或网络暂时处于繁忙状态时，则可对该网络路径进行修复或在一定时间之后再进行最优路径的重选，也可以直接切断该网络路径上的数据传输，待网络恢复正常后再重新建立传输路径。

可选的，还可以在以上所述的NQA测试数据中设置一个特定的区分标识，例如可以在所述测试数据中增加一个字段来作为区分标识，该区分标识用来将测试数据与普通数据进行区分，这样沿途节点就可以更加快速的识别出该测试数据，并对其进行相应的处理，使监测过程能够更加的流畅和便捷。

本发明实施方式还提供了一种监测网络路径的装置，如图2所示为所述装置的结构示意图，所述装置中包括信令接收单元21和路径监测单元22，其中所述信令接收单元21用于接收来自上游节点的控制信令。

所述路径监测单元22用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测。这里所述的监测是根据控制信令的具体内容来定的，具体可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集操作，然后再记录监测结果；也可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集和整理操作，然后再记录监测结果；还可以根据控制信令的指示，对网络路径中的NQA测试数据进行收集、整理和分析操作，然后再记录监测结果。

可选的，在以上所述装置中还可以包括路径生成单元23，所述路径生成单元23用于根据网络质量监测需求预先配置，生成需要进行监测的网络路径。这里所述的网络质量监测需求可以是由用户根据网络状况来设定，也可以是网管设备按照预先设定的测试策略而自动生成的。这样当网络中存在备份路径，或者新增路径时，就可以由人工设定网络路径来预先探测这些未知路径的性能质量，对这些路径进行性能质量的监控，从而满足网络改造或网络规划的新需求。

可选的，在以上所述装置中还可以包括监测结果发送单元24和监测结果处理装置25，其中所述的监测结果发送单元24用于将所述路径监测单元22得出的监测结果发送到监测结果处理装置25中。

而在所述监测结果处理装置25中又包括网络路径异常判断模块251和异常路径检测模块252，其中所述网络路径异常判断模块251用于对所述网络质量分析测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常。

所述异常路径检测模块252用于在所述网络路径发生异常时，根据所述监测结果发送单元所发送的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。

以上所述的监测结果处理装置25可以是所述网络路径的源节点或目标节点，也可以是其他的处理功能实体，例如网管设备或独立的监控终端等。

可选的，在以上所述装置中还可以包括信令发送单元26，所述信令发送单元26用于接收来自上游节点的控制信令之后，向网络路径上的下游节点发送所述控制信令。

可选的，在以上所述装置中还可以包括路径重选单元27，所述路径重选单元27用于当所述网络路径发生异常时，对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选。

以上所述的处理装置可以设置于所述网络路径的中间节点上，也可以设置成单独的功能实体。

本发明实施方式还提供了一种监测网络路径的系统，如图3所示为所述系统的结构示意图，所述系统中包括网络路径的源节点31、目标节点32和中间节点33。

其中，所述源节点31中包括信令发送单元，该信令发送单元用于向网络路径上的下游节点发送控制信令。

所述目标节点32和中间节点33中包括：信令接收单元和路径监测单元，其中所述信令接收单元用于接收来自上游节点的控制信令；所述路径监测单元用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测，其具体监测过程如上方法实施方式中所述。

可选的，在以上所述的中间节点33中还包括监测结果发送单元，所述的监测结果发送单元用于将所述路径监测单元得出的监测结果发送到监测结果处理装置中。这里所述的监测结果处理装置可以是网络路径的源节点或目标节点，也可以是其他的处理功能实体，例如网管设备或独立的监控终端等。

可选的，以上所述的监测结果处理装置可以设置在所述源节点31或目标节点32中；所述监测结果处理装置用于对NQA测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常，并根据所接收到的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。这样监测结果处理装置就可以快速准确的判断出网络路径中发生异常的节点，进一步加大了NQA的监控粒度，满足了现网质量监控的需求。

为进一步描述本发明实施方式，现结合具体的实施例对其技术方案作进一步说明，如图4所示为本发明所举具体实施例的组网结构示意图，图中的组网结构中，数据是从路由器1转发至路由器8，其中路由器1为源节点，路由器8为目标节点，路由器1和路由器8之间的路由器为中间节点；转发的主路径为：路由器1-路由器2-路由器6-路由器8，网络中备份路径为：路由器1-路由器3-路由器5-路由器6-路由器8。

首先根据网络质量监测需求，设定需要进行监测的网络路径，配置基于信令机制的NQA监测路径，即从路由器1发起向路由器8的NQA监测，本实施例中配置的网络路径为备份路径：路由器1-路由器3-路由器5-路由器6-路由器8。

这样就可以监测该备份路径的网络质量，当网络进行调整时，能够预先对备份路径的性能质量进行监测。下面再按照如下操作来监测该备份路径的网络质量：

1)在网络路径上的下游节点接收来自上游节点的控制信令。

具体来说，就是路由器3会接收来自路由器1下发的控制信令，所述的控制信令中可以包含各种控制命令，例如可以包括收集、整理或分析测试数据的命令等。另外，在路由器3接收该控制信令之后，路由器3还可以继续向路由器5发送该控制信令；以此类推，路由器5向路由器6发送该控制信令；路由器6向路由器8发送该控制信令。

2)接收控制信令的节点根据所述控制信令，对网络路径中的NQA测试数据进行监测。；

具体来说就是，也就是路由器3，路由器5、路由器6和路由器8接收到控制信令后，根据所述控制信令的指示对网络路径中的NQA测试数据进行监测，所述的监测可以是收集NQA测试数据；也可以在收集NQA测试数据后，对所收集的数据进行相应的整理，例如将所收集的数据按照不同指标进行分类，如丢包指标、时延指标等；还可以在收集、整理NQA测试数据后，对这些测试数据进行相应的分析，得出网络路径中的NQA测试数据的具体测试结果，如当前测试的丢包率、时延程度等信息；然后再记录上述的监测结果。

对于沿途的中间节点，如路由器3，路由器5和路由器6来说，在记录监测结果的同时，还可以通过信令将所述监测结果发送到监测结果处理装置中进行相应的分析处理。以上所述的监测结果处理装置可以是设置在网络路径的源节点或目标节点上，也可以是其他的处理功能实体，例如网管设备或独立的监控终端等，在本实施例中，监测结果处理装置设置在路由器1或路由器8上。

3)一旦监测结果处理装置发现NQA测试数据异常，就可以判断网络路径发生了异常；然后就可以根据中间节点发送的监测结果进行分析与判断，检测出具体发生异常的是哪一段路径，并对其进行相应的处理，这样就进一步实现了对网络路径沿途节点的性能监控，提高了NQA的监控粒度，满足了现网质量监控的需求。

另外，当网络路径的异常程度超出设定的阀值时，还可以对网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选。具体来说就是可以采用联动机制，在获知网络路径发生异常，且网络路径的异常程度≥设定的阈值时，就可以进行最优路径的重选，也就是对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选，选择一条符合网络传输需求的最优路径，以上所述网络路径的异常程度可以是网络路径的网络延时指标，也可以是抖动指标或丢包率指标等，或以上所列举指标的组合，而所述的阈值可以根据网络状况来进行预先设定。

综上所述，本发明实施方式可以使网络路径的沿途节点参与网络路径的监测过程中，而监测结果处理装置也可以根据沿途节点所发送的监测结果，快速准确的判断出是网络路径沿途中的哪个节点出现了异常，实现了对网络路径沿途节点的性能监控，使NQA的监控粒度更高，满足了现网质量监控的需求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1、一种监测网络路径的方法，其特征在于，

接收来自上游节点的控制信令；

根据所接收到的控制信令，对网络路径进行监测。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自上游节点的控制信令，具体包括：

接收来自上游节点的收集测试数据的命令；

或，接收来自上游节点的收集、整理测试数据的命令；

或，接收来自上游节点的收集、整理和分析测试数据的命令。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对网络路径进行监测，具体包括：

对所述网络路径中的网络质量分析NQA测试数据进行收集，并记录监测结果；

或，对所述网络路径中的网络质量分析测试数据进行收集和整理，并记录监测结果；

或，对所述网络路径中的网络质量分析测试数据进行收集、整理和分析，并记录监测结果。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自上游节点的控制信令之后，所述方法还包括：

向网络路径上的下游节点发送所述控制信令，直至目的节点。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

由网管根据网络质量监测需求预先配置，生成需要进行监测的网络路径。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述网络路径进行监测之后，还包括：

将监测结果发送到监测结果处理装置；

由所述监测结果处理装置对网络质量分析测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常，并根据所接收到的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述监测结果处理装置包括：

所述网络路径的源节点、目标节点、网管设备或者独立的监控终端。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测试数据异常具体包括：

数据丢包率、网络延时和/或抖动超出设定的阈值范围；所述的阈值范围根据网络状况而设定。

9、如权利要求6或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述网络路径发生异常时，对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选。

10、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述网络质量分析测试数据中设置区分标识，所述区分标识用于将所述测试数据与普通数据进行区分。

11、一种监测网络路径的装置，其特征在于，包括：

信令接收单元，用于接收来自上游节点的控制信令；

路径监测单元，用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括：

路径生成单元，用于根据网络质量监测需求预先配置，生成需要进行监测的网络路径。

13、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括：

监测结果发送单元，用于将所述路径监测单元得出的监测结果发送到监测结果处理装置；

在所述监测结果处理装置中包括网络路径异常判断模块和异常路径检测模块，其中：

所述网络路径异常判断模块，用于对所述网络质量分析测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常；

所述异常路径检测模块，用于在所述网络路径发生异常时，根据所述监测结果发送单元所发送的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。

14、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括：

信令发送单元，用于接收来自上游节点的控制信令之后，向网络路径上的下游节点发送所述控制信令。

15、如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置中还包括：

路径重选单元，用于当所述网络路径发生异常时，对所述网络路径的源节点和目标节点之间的传输路径进行重选。

16、如权利要求11～15其中之一所述的装置，其特征在于，所述的处理装置设置于所述网络路径的中间节点上，或设置成单独的功能实体。

17、一种监测网络路径的系统，其特征在于，包括网络路径的源节点、目标节点和中间节点，其中：

所述源节点中包括信令发送单元，用于向网络路径上的下游节点发送控制信令；

所述目标节点和中间节点中包括：信令接收单元和路径监测单元，其中：

所述信令接收单元，用于接收来自上游节点的控制信令；

所述路径监测单元，用于根据所接收到的控制信令的指示，对网络路径进行监测。

18、如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述中间节点中还包括：

监测结果发送单元，用于将所述路径监测单元得出的监测结果发送到监测结果处理装置中。

19、如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述监测结果处理装置设置在所述源节点或目标节点中，用于对网络质量分析测试数据进行分析判断，若所述测试数据异常，则判断所述网络路径发生异常，并根据所接收到的监测结果检测出所述网络路径中发生异常的路径。

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