CN101594262A - Tcp和非tcp协议的终端用户响应时间确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

TCP和非TCP协议的终端用户响应时间确定方法和装置。通过分析器来确定网络中的终端用户响应时间，所述分析器对客户端数据传送时间、服务器响应时间、服务器数据传送时间进行测量，并且如果所述协议是TCP协议，则进一步测量服务器网络往返时间。通过对这些确定的时间求和，可对所述终端用户响应时间进行近似。

Description

TCP和非TCP协议的终端用户响应时间确定方法和装置

技术领域

本发明涉及网络测试和测量，更具体来说，涉及用于确定网络操作中的终端用户响应时间的装置和方法。

背景技术

本申请要求2008年3月7日提交的题为“METHOD ANDAPPARATUS OF END-USER RESPONSE TIME DETERMINATION FORBOTH TCP AND NON-TCP PROTOCOLS”的美国临时专利申请61/034,923号的优先权。

在网络的安装、操作以及维护中，确定问题或者故障点发生在什么位置可能是很复杂的。寻求解决问题的网络工程师或者技术员会关心确定网络中的客户端与服务器的交互的定时，以便帮助确定何处可能发生故障。

基于请求/响应但不使用TCP作为传输协议的应用与使用TCP作为传输协议的应用相类似，也易于出现应用、服务器以及/或者网络响应方面的问题。

然而，迄今，还没有对于非TCP协议的客户端/服务器响应时间的测量方法。TCP协议提供了数据传送的可靠性，因此能够基于该传输协议来确定请求/响应确定，特别是请求/响应的开始和结束。而非TCP传输协议在这方面具有局限性。

能够确定网络上客户端与服务器的交互定时将有助于对网络问题进行故障诊断。

发明内容

根据本发明，针对TCP和非TCP协议这两者，确定终端用户响应时间。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的网络测试和测量方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种改进的用于确定网络上的非TCP协议的应用事务的方法和装置。

本发明的另一目的是提供一种改进的表征网络上的非TCP协议流量的定时的方法和装置。

本发明的主题在本说明书的最后部分中具体指出并且清楚地要求保护。然而，通过参考下面结合附图的描述能够最佳地理解操作的组织和操作的方法，以及它们进一步的优点和目的，附图中，相同的参考标记指示相同的元件。

附图说明

图1是安装有测试仪器的网络的框图；

图2是测试仪器的框图；

图3是用于确定事务的网络上客户端与服务器之间的定时的表示；以及

图4是用于确定终端用户响应时间的网络上客户端与服务器之间的定时测量的表示。

具体实施方式

根据本发明的优选实施方式的系统包括用于确定TCP和非TCP网络协议下的终端用户响应时间的方法和装置。

根据本装置和方法，可以将终端用户响应时间作为对网络事务的客户端侧响应时间的近似，该终端用户响应时间可用于确定在网络上可能发生故障或者性能问题的位置。

参照图1，图1是具有根据本文的公开内容的装置的网络的框图，网络可包括通过发送和接收网络流量18而在网络12上进行通信的多个网络设备10、10′等。可按照分组形式来发送流量，同时改变协议并且对其进行格式化。

网络分析器14也连接到网络，并且网络分析器14可包括远程网络分析器接口16，该远程网络分析器接口使得用户能够与网络分析器相交互，以便操作该分析器并且由此从该分析器的物理位置远程获得数据。在图1的例示中，分析器在服务器20附近连接到网络上，该分析器可以与能够被视为当前说明中的客户端的各种网络设备10、10′等相交互。

网络分析器包括硬件和软件、CPU、存储器、接口等，从而进行连接到网络并且监控网络上的流量的操作，以及执行各种测试和测量操作，发送和接收数据等。远程网络分析器通常通过在与网络连接的计算机或者工作站上运行来操作。

图2是测试仪器/分析器40的框图，其中该仪器可以包括：将设备连接到网络12的网络接口22、用于操作该仪器的一个或者更多个处理器23、诸如RAM/ROM 24或者永久存储器26的存储器、显示器28、用户输入设备30(诸如，例如键盘、鼠标或者其它指示设备、触摸屏等)、可以包括电池电源或者交流电源的电源32、用于将设备连接到网络或者其它外部设备(存储器、其它计算机等)的其它接口34。如结合图4所述，以硬件或者软件实现的流量定时模块25例如提供网络流量的定时。

在操作中，在图1所例示的服务器附近将网络测试仪器连接到网络上，然而，根据技术员观察或者测量出的网络特性，也可以将该测试仪器连接在其它地方，例如客户端附近或者其它位置。

现在参考图3，图3是根据本方法和装置的网络上的客户端与服务器之间的定时及其分析的表示和示例，客户端42(其可以是网络上的计算机或者设备)、分析器44以及服务器46都呈现在网络上。在所示出的具体结构中，分析器44被设置在服务器46附近，以提供最接近服务器位置处的测量。客户端在时间48期间开始发送数据、即Pkt1，Pkt2，随后是由时间节(time passage)50所指示的传输中的暂停。时间节50足够长，使得能够将其视为来自客户端42的数据传输中的中断，此后服务器46在时间52期间，在网络上将数据pkt3、pkt4、pkt5、pkt6、pkt7发送回客户端。服务器然后在时间块54期间停止发送，并且客户端与服务器之间的数据交换由此被认为是第一事务56，在图3中由事务#1指示。

接着，客户端42在时间段58期间，开始另一次传输，即pkt8和pkt9，随后是被释义为客户端当前传输的结束的平静时间段60。服务器然后在时间段62期间发送响应pkt10、pkt11、pkt12、pkt13、pkt14，并且在服务器停止该组传输时，分析器44确定已完成当前客户端/服务器事务64，其由图3中的事务#2指示。

在超时时段66之后，确定客户端与服务器之间的通信(信息流)68已经终止。

各种定时测量由分析器44进行观测，并且可被记录用于网络测试和测量操作。

参考图4，在操作中，测试仪器44′被连接到网络，并且在识别客户端42′和服务器46′的情况下，对网络流量进行观测，客户端42′和服务器46′在所述网络上操作并且发送流量。

针对单个信息流(客户端与服务器之间的通信)，本发明的装置和方法追踪来自客户端的第一分组和最后分组以及来自服务器的第一分组和最后分组。单个事务被确定是来自客户端的全部有序分组，其随后为来自服务器的全部有序分组。一旦看到一个服务器分组，则下一个客户端分组标出新事务的开始。

分析器44′被配置成将多个默认协议识别、分析并且分类为流协议和非流协议。此外，用户能够在非标准端口上指定自定义协议或者默认协议(其将被识别、分析且分类为流或者非流协议)，因为用户可以在非标准端口上操作协议。

测试仪器观测网络流量并且本发明的方法和装置考虑非流网络流量的定时的四个具体方面：

c_dtt：客户端数据传送时间＝第一客户端分组与最后客户端分组的时间差(time delta)

s_rt：服务器响应时间＝最后客户端分组与第一服务器分组的时间差

s_dtt：服务器数据传送时间＝第一服务器分组与最后服务器分组的时间差

s_nrt：服务器网络往返时间(仅用于TCP)，服务器分组与针对该分组的TCP确认的时间差

在具体实施方式中，终端用户响应时间的下列部分通常可显示给技术员，以便辅助技术员对网络特性进行分析：

应用响应时间(s_rt)

数据传送时间(c_dtt+s_dtt)

网络往返时间(s_nrt)

四个量之和(在TCP协议的情况下是s_rt+c_dtt+s_dtt+s_nrt；在非TCP情况下是s_rt+c_dtt+s_dtt三个量之和)提供了终端用户响应时间值，技术员可采用该终端用户响应时间值来观测网络特性，从而尝试网络操作的故障诊断或者调整。

图4图示了根据本发明的非TCP协议分析。

客户端42′被例示在网络的一个位置上，而分析器44′被定位于服务器46′附近。在图示的示例中，事务#1被确定为从客户端42′到服务器46′的pkt1、pkt2以及从服务器46′到客户端42′的pkt3、pkt4、pkt5、pkt6和pkt7。事务#1的客户流量的定时，即传送时间c_dtt 70被测量为分析器44′首次识别出来自客户端42′的pkt1时与识别出来自客户端42′的pkt2时之间的时间。pkt2与分析器44′识别出来自服务器46的pkt3之间的时间72是服务器响应时间s_rt。从分析器44′识别出来自服务器46′的pkt3到识别出来自服务器46′的最后有序分组pkt7之间的时间74是服务器数据传送时间74，即s_dtt。

在结束从服务器46′到客户端42′的有序传输时，分析器44′知道事务#1完成。针对图4所示的非TCP协议示例，可计算事务#1的终端用户响应时间为s_rt 72+c_dtt 70+s_dtt 74。如果协议是TCP，则可利用附加值网络往返时间(s_nrt)，分析器将该附加值确定为服务器分组(如果是所例示的TCP协议交换，则为图4示例中的pkt4，)与来自客户端的对该分组的确认(ACK)(在本示例中未示出，但是在客户端42′接收到pkt4之后，将是从客户端42′到服务器46′的确认)的时间差，并且该附加值将被包括作为终端用户响应时间确定的一部分。

继续针对图4的示例，分析器44′随后识别来自客户端42′的下一传输，即pkt8作为新事务，在例示示例中为事务#2，该事务#2最终包括pkt8、pkt9、pkt10、pkt11、pkt12、pkt13以及pkt14.

事务#2的客户端流量的定时，即传送时间c_dtt 76被测量为分析器44′首次识别出来自客户端42′的pkt8时与识别出来自客户端42′的pkt9时之间的时间。pkt9与分析器44′识别出来自服务器46′的pkt10时之间的时间78是服务器响应时间s_rt。从分析器44′识别出来自服务器46′的pkt10到识别出来自服务器46′的最后有序分组pkt14之间的时间80是针对事务#2的服务器数据传送时间80，即s_dtt。

另外，在pkt14处在从服务器46′到客户端42′的有序传输结束时，分析器44′确定事务#2完成。在图4所示的非TCP协议示例下，可将事务#2的终端用户响应时间计算为s_rt 78+c_dtt 76+s_dtt 80。另外，如果协议是TCP，则可利用附加值网络往返时间(s_nrt)，并且该附加值可被包括作为所述终端用户响应时间确定的一部分。

各种定时测量可以通过流量定时模块25(图2)(无论是实现为硬件/固件/软件还是它们的组合)来完成。所述定时模块观测流量的开始和结束，流量然后用于基于对已经发生的其他有序流量或者超时的确定来计算所指出的各种值。

能够确定终端用户响应时间是有利的，因为这样能够最小化监控和检测应用响应问题以及确定这些问题的原因所需要的网络监测设备的数量。

可将所确定的值提供给网络技术员，将该值显示出来(无论是本地还是远程(例如经由远程用户接口16))、为统计量的生成而将该值存储并且积累起来，从而辅助技术员维护并且修复网络操作。

因此，根据本方法和装置，分析器确定网络流量定时并且提供终端用户响应时间的近似。

虽然示出并且描述了本发明的优选实施方式，但本领域的技术人员可以明白在不偏离本发明的情况下，可以在更为广泛的方面作出大量变化和修改。所附权利要求因此旨在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的全部这种变化和修改。

Claims (17)

1、一种用于确定非TCP协议下的网络上的终端用户响应时间的方法，该方法包括以下步骤：

确定客户端数据传送时间；

确定服务器响应时间；

确定服务器数据传送时间；以及

基于所确定的客户端数据传送时间、服务器响应时间以及服务器数据传送时间来计算终端用户响应时间。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，将所述客户端数据传送时间确定为开始从客户端进行数据传送与然后结束从该客户端进行数据传送之间的时间。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，将所述服务器响应时间确定为结束从客户端进行数据传送与然后开始从所述服务器进行数据传送之间的时间。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，将所述服务器传送时间确定为开始从服务器进行数据传送与然后结束从该服务器进行数据传送之间的时间。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，计算终端用户响应时间的步骤包括对所确定的客户端数据传送时间、服务器响应时间以及服务器数据传送时间相加求和。

6、一种用于确定TCP协议以及非TCP协议这两种协议下的网络上的终端用户响应时间的方法，该方法包括以下步骤：

确定客户端数据传送时间；

确定服务器响应时间；

确定服务器数据传送时间；

如果协议是TCP协议，则进一步确定服务器网络往返时间；以及

计算终端用户响应时间。

7、根据权利要求6所述的方法，其中，将所述客户端传送时间确定为开始从客户端进行数据传送与然后结束从该客户端进行数据传送之间的时间。

8、根据权利要求6所述的方法，其中，将所述服务器响应时间确定为结束从客户端进行数据传送与然后开始从服务器进行数据传送之间的时间。

9、根据权利要求6所述的方法，其中，将所述服务器传送时间确定为开始从服务器进行数据传送与然后结束从该服务器进行数据传送之间的时间。

10、根据权利要求6所述的方法，其中，将所述服务器网络往返时间确定为从所述服务器发送数据分组与然后从所述客户端对该数据分组进行TCP确认之间的时间。

11、根据权利要求6所述的方法，其中，计算终端用户响应时间的步骤包括对所确定的客户端数据传送时间、服务器响应时间以及服务器数据传送时间进行相加求和，并且如果所述协议是TCP协议，则进一步加上所述服务器网络往返时间。

12、一种用于在网络上针对TCP协议以及非TCP协议流量这两者确定终端用户响应时间的装置，该装置包括：

网络接口，其用于连接到网络上并且对该网络上的流量进行观测；

处理器；

用于存储数据的存储介质；

其中，所述处理器执行流量计时，以确定客户端数据传送时间、确定服务器响应时间、确定服务器数据传送时间，如果所述协议是TCP协议，则进一步确定服务器网络往返时间，并且

其中，所述处理器计算终端用户响应时间。

13、根据权利要求12所述的装置，其中，将所述客户端数据传送时间确定为开始从客户端进行数据传送与然后结束从该客户端进行数据传送之间的时间。

14、根据权利要求12所述的装置，其中，将所述服务器响应时间确定为结束从客户端进行数据传送与然后开始从服务器进行数据传送之间的时间。

15、根据权利要求12所述的装置，其中，将所述服务器数据传送时间确定为开始从服务器进行数据传送与然后结束从该服务器进行数据传送之间的时间。

16、根据权利要求12所述的装置，其中，将所述服务器网络往返时间确定为从所述服务器发送数据分组与然后所述客户端对该分组进行TCP确认之间的时间。

17、根据权利要求12所述的装置，其中，计算终端用户响应时间的操作包括对所确定的客户端数据传送时间、服务器响应时间和服务器数据传送时间进行相加求和，并且如果所述协议是TCP协议，则进一步加上所述服务器网络往返时间。

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