CN103621014B - 自治的自干扰网络元件和方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于建立识别预定的消息并且从网络元件的端口缓冲区中移除预定消息的测试协议处理器的方法、设备、和机器可读的存储介质。在移除之后，测试协议处理器可根据统计计算的结果执行少数动作中的一个或多个。这些动作包括：允许丢弃该消息、在延时后替换该消息、在改变该消息的有效载荷后替换该消息、和在改变消息类型后替换该消息。在期望的统计条件下，公开的自治的自干扰网络元件对提供在原位置执行网络性能指标的现场测试的方法是特别有用的。

Description

自治的自干扰网络元件和方法

交叉引用

本申请交叉引用Thyagarajan等人于2011年5月31日提交的申请号为13/149,473，代理人案号为ALC3728，题为“用于自主自扰乱网络元件的消息流重新路由”的共同未决申请，该申请通过引用被结合于本申请中。

本申请交叉引用Naz等人于2011年5月31日提交的申请号为13/149,514，代理人案号为ALC3729，题为“用于自主自扰乱网络元件的消息流重新路由”的共同未决申请，该申请通过引用被结合于本申请中。

本申请交叉引用Naz等人于2011年5月31日提交的申请号为13/149,414，代理人案号为ALC3727，题为“自扰乱网络元件”的共同未决申请，该申请通过引用被结合于本申请中。

本申请交叉引用Thyagarajan等人于2011年5月31日提交的申请号为13/149,316，代理人案号为ALC3730，题为“现场可部署的协议消息拦截器”的共同未决申请，该申请通过引用被结合于本申请中。

本申请交叉引用Thyagarajan等人于2011年5月31日提交的申请号为13/149,556，代理人案号为ALC3731，题为“现场可部署的消息调停器”的共同未决申请，该申请通过引用被结合于本申请中。

技术领域

概括地，本发明涉及网络元件设备测试，并且特别地涉及适用于在给定的特定统计条件下展示针对性能指标的网络元件性能的测试用例的自治提供。

背景技术

由于对移动通信网络内的不同类型的应用的需求在不断增长，服务提供商不断对其网络进行升级，以可靠地提供扩展功能。曾经简单地设计为用于语音通信的系统已经成长为多用途的网络接入点，其提供对大量应用的访问，这些应用包括文本信息、多媒体流、以及普通互联网接入。为支持这些应用，提供商在其现有语音网络上建设了新的网络。正如在第二和第三代网络中所见的那样，语音服务必须在专用语音信道上进行并被引导至电路交换核心网，而其它的服务通信根据互联网协议（IP）被传输并被引导至不同的分组交换核心网。这引发了与应用提供、计量和收费、以及质量体验（QoE）保证相关的特有问题。

呼叫丢弃和呼叫建立失败是无线网络中影响终端用户体验并引起客户不满的两个主要问题。已经定义了度量来用于跟踪网络中的这些统计数据，以对网络性能进行评价。这些度量称作网络关键性能指标（N-KPI）。

很难证明受特定网络元件影响的网络关键性能指标。如果特定网络元件，例如通用移动电信服务（UTMS）的无线电网络控制器（RNC）位于测试设施中，则考虑到指定客户的网络中所包括的网络设备的多样性，很难确保正在运用RNC的测试设备能够提供与特定客户网络相匹配的条件。另一方面，一旦网络设备部署到客户的网络中，所呈现的上下文条件是典型的，但是，由于互操作性效应，很难确定特定网络设备的贡献，该贡献是积极的或消极的。

鉴于前面提到的，提供测试在客户网络中处于原位置的网络元件的方法将是希望的。特别地，提供这种方法将是希望的，通过该方法在给定的统计机制下特定网络元件对多个有问题的消息传递条件的响应可被展示。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种网络元件，该网络元件具有：端口，其具有端口缓冲区；标准协议处理器，其处理存储在端口缓冲区中的消息；和测试协议处理器，其可访问端口缓冲区；其中测试协议处理器被配置为：在存储于端口缓冲区中的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；将第一值与第一门限进行比较；并且如果第一值是第一门限的一侧，则将第一协议消息从端口缓冲区中移除。在这些实施例中的一些实施例中，第一统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。

根据另一个实施例，测试协议处理器还被配置为：如果第一值是第一门限的另一侧，则根据第二统计分布生成第二值；将第二值与第二门限进行比较；如果第二值是第二门限的一侧，则将延时与第一协议消息相关联；在相关联的延时的时间段内，将第一协议消息从端口缓冲区中移除；并且然后将第一协议消息向端口缓冲区返回。在这些实施例中的一些实施例中，第二统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。根据这些实施例中的一些实施例，从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择延时。此外，在这些实施例中的一些实施例中，通过随机分布定义延时作为特定延时的机会。对于这些实施例，随机分布中的一些可以是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。

根据另一个实施例，在返回步骤之前，测试协议处理器还被配置为：根据第三统计分布生成第三值；将第三值与第三门限进行比较；并且如果第三值是第三门限的一侧，则将在消息内容中的改变与第一协议消息相关联；将在消息内容中的相关联的改变向第一协议消息提供。在这些实施例中的一些实施例中，第三统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。

根据另一个实施例，在返回步骤之前，测试协议处理器还被配置为：根据第四统计分布生成第四值；将第四值与第四门限进行比较；并且如果第四值是第四门限的一侧，则将在消息类型中的改变与第一协议消息相关联；将在消息类型中的相关联的改变向第一协议消息提供。在这些实施例中的一些实施例中，在消息类型中的相关联改变是失败消息的类型。第四统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。

有利地，在本发明的一些实施例中，端口缓冲区是网络元件的输入端口缓冲区；并且在标准协议处理器处理第一协议消息之前，测试协议处理器移除该消息。

有利地，在本发明的其他实施例中，端口缓冲区是网络元件的输出端口缓冲区；并且在从端口传输第一协议消息之前，测试协议处理器移除所述消息。

有利地，在本发明的一些实施例中，预定的消息类型是多个预定的消息类型中的一个。

根据本发明的另一方面，公开了一种网络元件，该网络元件具有：端口，其具有端口缓冲区；标准协议处理器，其处理存储在端口缓冲区中的消息；和测试协议处理器，其可访问端口缓冲区；其中测试协议处理器被配置为：在存储于端口缓冲区中的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；根据第一值选择应用于第一协议消息的条件。在这些实施例中的一些实施例中，第一统计分布包括对应于所述条件的加权值。

根据本发明的另一个实施例，测试协议处理器还被配置为：在选择步骤期间，在以下内容的集合中选择条件：从端口缓冲区中移除的第一协议消息、从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在延时后替换该消息、从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息的有效载荷内容后替换该消息、以及从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息类型后替换该消息。在这些实施例中的一些实施例中，消息类型被改变成失败消息的类型。根据这些实施例中的一些实施例，从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择延时。此外，在这些实施例中的一些实施例中，通过随机分布来定义延时作为特定延时的机会。对于这些实施例，随机分布中的一些随机分布可以是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布中的一个。

根据本发明的另一方面，公开了一种网络元件，该网络元件具有：端口，其具有端口缓冲区；标准协议处理器，其处理存储在端口缓冲区中的消息；和测试协议处理器，其可访问端口缓冲区；其中测试协议处理器被配置为：在存储于端口缓冲区中的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；根据第一值选择应用于第一协议消息的条件的组合。

根据这些实施例的一些版本，条件的组合从端口缓冲区中移除第一协议消息中的一个；或替代地：从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在延时后替换该消息、从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息的有效载荷的内容后替换该消息，和从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息类型后替换该消息的条件的集合当中选择至少一个。在包括改变消息类型的一些实施例中，消息类型被变更成失败消息的类型。根据这些实施例中的一些实施例，从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择延时。此外，在包括延时的这些实施例中的一些实施例中，通过随机分布确定延时作为特定延时的可能性。对于这些实施例，随机分布中的一些随机分布可以是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布中的一个。

根据本发明的另一方面，一种为网络单元提供了测试性能指标的方法，该网络元件具有：端口，其具有端口缓冲区；标准协议处理器，其处理存储在端口缓冲区中的消息；和测试协议处理器，其可访问端口缓冲区，并且测试协议处理器被配置为执行该方法；所述方法具有步骤：在存储于端口缓冲区中的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；并且根据第一值选择要应用于第一协议消息的条件。

在本发明的一些实施例中，所述方法具有其它步骤：在选择步骤期间，从包括以下内容的集合中选择条件：从端口缓冲区移除第一协议消息、从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在延时后替换该消息、从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息的有效载荷的内容后替换该消息、以及从端口缓冲区中移除第一协议消息并且在改变该消息的类型后替换该消息；并且然后应用所选择的条件。在包括改变消息类型的一些实施例中，在将步骤应用于失败消息的类型期间，消息类型被改变。

有利地，在本发明的一些实施例中，端口缓冲区（预定的消息可以从所述端口缓冲区中被移除）是网络元件的输入端口缓冲区；并且在应用步骤期间，在标准协议处理器处理第一协议消息之前，测试协议处理器移除该消息。

有利地，在本发明的其他实施例中端口缓冲区（预定的消息可以从所述端口缓冲区中被移除）是网络元件的输出端口缓冲区；并且在应用步骤期间，在第一协议消息从该端口被传送之前，测试协议处理器移除第一协议消息。

有利地，在本发明的这些实施例中的一些实施例中，预定的消息类型是多个预定的消息类型中的一个。

需要注意的是：在以下的描述和附图中仅说明本发明的原理。因此，应该了解本领域的技术人员将能够设计各种组合，虽然该组合在本文中没有明确地描述或示出，但是体现本发明原理并且被包括在本发明的精神和范围内。此外，本文所列举的所有示例主要明确地旨在仅用于启示的目的以便帮助读者理解本发明的原理和由发明者对推进技术所贡献的创造，并且被认为是不限制于这样的具体列举的示例和条件。此外，本文列举的本发明的原理、部分、和实施例及其具体示例的所有陈述旨在包括其等同。

附图说明

从以下参照附图的本发明的实施例的详细描述中，将进一步理解本发明，其中：

图1示出用于提供各种移动服务的示例性通用移动电信服务（UMTS）；

图2示出具有相关联的通信端口的示例性无线网络控制器（RNC）；

图3示出根据本发明的实施例的示例性网络元件；

图4a、4b、4c、和4d示出在生成随机值时所使用的示例性统计分布的集合；

图5示出根据本发明实施例的过程流程图；

图6示出根据本发明实施例的加权统计分布；

图7示出根据本发明的不同实施例的加权统计分布；以及

图8示出根据本发明实施例的示例性网络元件协议处理器组件。

具体实施方式

现在参照附图，其中相似的附图数字指代相似的组件或步骤，公开了各种示例实施例的广泛部分。

在使用中本发明位于网络设备的一部分，在网络设备的网络中网络设备作为一个节点。本发明的实施例提供了自干扰（self-disrupting）网络元件，其中网络元件本身能够干扰在该网络元件处接收的或从该网络元件传送的协议消息。

在图1中，可以看到通用移动电信业务（UMTS）网络的一部分的简化方框图。在这个网络内可找到诸如无线网络控制器（RNC）120和122、移动业务交换中心（MSC）130、服务GPRS支持节点150、归属位置寄存器节点140、网关移动交换中心160、和网关GPRS支持节点170的网络设备的示例。无线网络控制器被连接到基站110，在图1中RNC120连接到NodeB基站110a和110b；RNC122连接到NodeB基站110c和110d。NodeB基站能够用无线与用户设备102（在图1中示出为102a、102b、102c和102d）联系。

在操作中，网络元件经由连接通信，该连接将个体网络元件绑定到其他网络元件来构成整个网络。在网络元件之间的接口终止在每个个体网络元件的端口上。根据特定网络的协议，为了实现诸如建立电话、切换连接、将特定用户设备连接到特定业务等的各种网络功能，特定消息通过连接在网络元件之间被交换。

现在参照图2，可以看到框图，该框图示出与对应于图1的参考120和122的示例的性无线网络控制器网络元件200相关联的端口。按照UMTS规范，RNC200有多个端口，通过端口RNC200将连接接口到其他的网络元件。为了此阐述的目的，在网络元件之间的逻辑连接将被称为接口。在RNC之间的接口，例如图1的RNC120和RNC122之间的接口被称为lur接口并且在图2上可以看到为RNC200的端口210。在RNC和NodeB单元之间的接口被称为lub接口并且在图2上可以看到为RNC200的端口220a、220b、220c、和220d。在RNC和小区广播中心（CellBroadcastCenter）之间的端口被称为lu-BC接口并且在图2上可以看到为RNC200的端口230。在RNC和服务GPRS支持节点（SGSN）之间的接口被称为lu-PS接口并且在图2上可以看到为RNC200的端口240。在RNC和移动交换中心之间的接口被称为lu-CS接口并且在图2上可以看到为RNC200的端口250。如关于下一个图所述，通过接口的消息在端口处被传送和接收并且将被存储在端口缓冲存储器中。

参照图3可以看到根据本发明实施例的示例性网络元件300的框图。网络元件有接口端口310，该接口端口310有输入端口312和输出端口314。在接口输入端口312处到达的消息被存储在输入端口缓冲区332中。同样，去往从接口输出端口314传送的消息被存储在输出端口缓冲区334中。

标准协议处理器340经由连接345被连接到输入端口缓冲区332和输出端口缓冲区334。标准协议处理器340代表网络单元300的硬件和具有软件的硬件组件，其根据进入消息对应于哪个的特定协议处理在接口端口处接收的消息，并且也根据输出的消息对应于哪个的特定协议生成用于从接口端口传送的消息。

标准协议处理器340从输入端口缓冲区332中取回消息，根据协议处理该消息，生成响应消息（该响应消息可用于不同于该消息被接收的接口端口的接口端口），并且将该响应消息放入输出端口缓冲区。如果输出消息用于第二接口端口而不是该消息被接收的第一接口端口，则所使用的输出端口缓冲区将是与第二接口端口相关联的输出端口缓冲区。

测试协议处理器350经由连接355也被连接到输入端口缓冲区332和输出端口缓冲区334。测试协议处理器350代表网络单元300的硬件和具有软件的硬件组件，其根据本发明处理在接口端口处接收的消息并且生成用于从接口端口传送的消息。测试协议处理器350的部分可以与标准协议处理器340邻接，例如诸如CPU或存储器的特定硬件元件可被两个协议处理器共同使用。

根据本发明的一个实施例，在操作中，测试协议处理器350监视输入端口缓冲区332并且在特定条件下在标准协议处理器340已经取回消息之前移除存储在输入端口缓冲区332内的该消息。随后，测试协议处理器350在延时后可替换该消息；可改变该消息的有效载荷并且然后替换该消息；可改变该消息的头部并且然后替换该消息；或可不替换该消息，实际上丢弃该消息。

为了检查网络元件300的响应或者大型网络的响应（在大型网络中网络元件300是节点），这些作用中的每个作用的最终结果是改变该消息（或者在内容中或根据到达时间）。这些改变的本质允许使用具体规定的消息的折中实例来测试在原位的网络元件或大型网络。这些消息的折中实例可以是代表例如可在网络的正常运行中出现的网络延时

根据本发明的一个实施例，测试协议处理器350在延时（该延时从随机分布的延时时间中选择）后可替换在端口输入缓冲区中的特定的消息。这种随机分布可有代表延时范围的定义的下限和定义的上限，在这个端口处到达的消息可招致该延时。此外，延时时间的随机分布可以由包括均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的一些标准的统计分布来定义。

参照图4，可以看到各种随机统计分布。在图4a中示出了均匀随机分布，该均匀随机分布有延时下限412和延时上限414的延时范围并且贯穿该范围有瞬时概率410。根据这个统计分布，特定延时值416被示出为可能产生于延时选择。

在图4b中示出了截断正态随机分布，该截断正态随机分布有延时下限422和延时上限424的延时范围并且贯穿该范围有瞬时概率420。根据这个统计分布，特定延时值426被示出为可能产生于延时选择。

在图4c中示出了截断泊松随机分布，该截断泊松随机分布有延时下限432和延时上限434的延时范围并且贯穿该范围有瞬时概率430。根据这个统计分布，特定延时值436被示出为可能产生于延时选择。

在图4d中示出了截断指数随机分布，该截断指数随机分布有延时下限442和延时上限444的延时范围并且贯穿该范围有瞬时概率440。根据这个统计分布，特定延时值446被示出为可能产生于延时选择。

在本发明的这些实施例的应用中，在本发明的网络元件位于的特定网络中，可选择特定的随机统计分布来代表先前为消息所观测到的那种分布。替代地，可选择所述分布来展示网络元件的特定性能响应。

例如，在某些情况下选择合适的分布并且然后提供代表平均延时时间的上限可能是有利的。延时的结果集将代表以平均延时或低于平均延时到达的消息。在测试下的网络元件的响应可被用于展示在当网络以平均延时间或低于平均延时时间运行时这个特定网络元件贡献的关键性能指标上的影响程度。

根据本发明的另一个实施例，在将消息向输入端口缓冲区返回前，测试协议处理器改变该消息的有效载荷。根据恢复时间和采用的恢复路径，这种形式的测试可被用于（例如）评估网络元件对包括在消息中的错误内容值的响应。

替代地，根据本发明的另一个实施例，测试协议处理器改变消息头部，变更消息类型。所述改变可以是（例如）失败消息代替所接收的消息的替换。根据恢复时间和采用的恢复路径，这种形式的测试也可被用于评估网络元件对失败消息的响应。

根据本发明的又一个实施例，测试协议处理器不向输入端口缓冲区返回任何消息。这种形式的测试将代表进入消息被丢弃的情况。

在本发明的一个实施例下，测试协议处理器将从输入端口缓冲区中移除消息的条件被定义在参考表中。测试协议处理器扫描到达的消息并且当消息对应于在参考表中的消息时，将从输入端口缓冲区中移除该消息并且执行如对应地定义在参考表中的动作。如前面所述，动作的类型可包括：延时特定的消息、改变消息的有效载荷的内容、改变消息的类型、或甚至丢弃消息。在一些实施例中，参考表包括进一步的细节，例如如果消息将招致延时，则参考表可详细列出具体延时或延时范围。所述范围可以由上限和下限指定或也可或单独包括参照特定类型具有特定特征的随机分布的函数。

在操作中，测试协议处理器350被启用作为测试环境的一部分。所述启用可以是经由特定操作指令或是对自动测试程序的响应自动地。

根据本发明的另一个实施例，在操作中，测试协议处理器350监视输出端口缓冲区334并且在特定条件下在消息通过接口通过输出端口314被传送出去之前移除存储在输出端口缓冲区334内的该消息。随后，测试协议处理器350可在延时后替换所述消息；可改变所述消息的有效载荷并且然后替换该消息；可改变所述消息的头部并且然后替换该消息；或可不替换所述消息，实际上丢弃该消息。

为了检查与网络元件300毗邻的网络元件的响应，和另外大型网络的响应（在大型网络中与网络元件300毗邻的网络元件是节点），这些作用中的每个作用的最终结果是改变消息（或者在内容中或根据到达时间）。本发明的实施例提供了没有本发明的实施例的测试邻近的网络元件的方法，因此扩展了本发明的使用。

按照在输入端口缓冲区332中的消息上所执行的延时和改变消息，或甚至丢弃消息，在本发明的这个实施例中测试协议处理器可应用如先前公开的与输入端口缓冲区332相关的所有的相同的消息修改。

在操作中，在输出端口缓冲区334中的这些修改、延时和丢弃消息可由定义在参考表中的特定消息类型触发。与每个消息类型相关联的将是测试协议处理器350将执行的特定操作，该操作包括细节例如：延时时间、改变消息有效载荷、改变消息类型、和消息将被丢弃的实例。

根据上面的实施例，在操作中，测试协议处理器350被启用作为测试环境的一部分。启用可以是经由特定操作指令或是对自动测试程序的响应自动地。

根据正常的网络测试步骤，网络元件300的响应和网络元件的相互作用将被捕获在跟踪文件中并且被记录在数据库中用于以后分析。

根据本发明的另一个实施例，在测试协议处理器识别了预定的消息的情况下，测试协议处理器的操作依赖于随机统计量。在确定测试协议处理器将采用何种操作中，随机统计量的应用可能出现一次或多次。根据这个实施例的一种形式，根据随机或伪随机过程确定值。然后将该值与门限值进行比较。如果所确定的值是门限值的一侧，例如大于门限值，则在这个实例中测试协议处理器的操作可忽略存在的预定消息。在确定的值等于门限值或是门限值的另一侧的情况下，测试协议处理器的操作可以是从端口缓冲区中移除该消息。在这个实施例中，在预定的消息类型被放置在缓冲区的情况下，随机统计量被用于建立测试协议处理器与端口缓冲区交互的频率。在这个实施例中，随机统计量确定是否从端口缓冲区中完全移除消息，因此潜在地缩短了延时的添加或消息的修改。

根据本发明的另一个实施例，延时的提供依靠随机统计量。根据这个实施例的一种形式，根据随机或伪随机过程确定值。然后将该值与门限值进行比较。如果所确定的值是门限值的一侧，例如大于门限值，则测试协议处理器的操作可以是从端口缓冲区中移除所述消息并且在一些确定的延时后返回该消息。在这个实施例的一些版本中，延时可以是特定的固定值，而在其他形式中延时时间段可通过从延时时间的随机分布中选择延时来确定。这种随机分布可以有代表为在这个端口处到达的消息招致的延时范围的确定的下限和确定的上限。此外，延时时间的随机分布可以由包括均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的一些标准的统计分布来定义。

根据本发明的另一个实施例，在测试协议处理器识别了预定的消息的情况下，测试协议处理器的操作依赖于随机统计量。根据这个实施例的一种形式，根据随机或伪随机过程确定值。然后将该值与门限值进行比较。如果所确定的值是门限值的一侧，例如大于门限值，则测试协议处理器的操作可以是从端口缓冲区中移除所述消息并且在修改该消息的有效载荷后返回该消息。

根据本发明的另一个实施例，在测试协议处理器识别了预定的消息的情况下，测试协议处理器的操作依赖于随机统计量。根据这个实施例的一种形式，根据随机或伪随机过程确定值。然后将该值与门限值进行比较。如果所确定的值是门限值的一侧，例如大于门限值，则测试协议处理器的操作可以是从端口缓冲区中移除所述消息并且在修改该消息的有效载荷后返回该消息。替代地，这个操作可由所确定的值等于门限值或是门限值的另一侧来触发，例如小于或等于门限值。

根据本发明的另一个实施例，在测试协议处理器识别了预定的消息的情况下，测试协议处理器的操作依赖于随机统计量。根据这个实施例的一种形式，根据随机或伪随机过程确定值。然后将该值与门限值进行比较。如果所确定的值是门限值的一侧，例如大于门限值，则测试协议处理器的操作可以是从端口缓冲区中移除所述消息并且在修改该消息的头部后返回该消息。可以与改变消息类型，例如失败消息的类型，结合地使用这种操作。替代地，这个操作可由所确定的值等于门限值或是门限值的另一侧来触发，例如小于或等于门限值。

根据本发明的一个实施例，针对随机或伪随机统计值作出一系列测试并且个体测试的累计结果大体确定在端口缓冲区中的消息上测试协议处理器执行何种操作。

作为示例，并且现在参照图5，可以看到根据本发明的这个实施例的一种形式提供了一种方法的处理流程图500。

在步骤502处，所述过程开始。在步骤504处，生成第一随机值。在步骤506处，这个第一生成的值与第一参考门限进行比较，并且如果第一随机值是第一参考门限的一边，则控制前进到步骤508，在步骤508处消息从端口缓冲区中移除。然后，控制前进到步骤530，在步骤530处处理结束。通过所述过程的这个特定路径代表从端口缓冲区中移除并且丢弃消息的实例。

在步骤506确定第一随机值是第一门限的另一边或等于第一门限的情况下，控制从步骤506前进到步骤510，在步骤510处生成第二随机值。在步骤512处，这个第二生成的值与第二参考门限进行比较，并且如果第二随机值是第二参考门限的一边，则控制前进到步骤514，在步骤514处建立特定延时。这个延时可通过参照参考表建立或可以是从统计分布中所生成的延时，例如在图4中所描述的任何一种分布的形式。然后，控制前进到步骤516。

在步骤512确定第二随机值是第二门限的另一边或等于第二门限的情况下，控制从步骤512前进到步骤516。在步骤516处生成第三随机值。在步骤518处这个第三生成的值与第三参考门限进行比较，并且如果第三随机值是第三参考门限的一边，则控制前进到步骤520，在步骤520处为消息建立特定改变的内容。然后，控制前进到步骤522。

在步骤518确定第三随机值是第三门限的另一边或等于第三门限的情况下，控制从步骤518前进到步骤522。在步骤522处生成第四随机值。在步骤524处这个第四生成的值与第四参考门限进行比较，并且如果第四随机值是第四参考门限的一边，则控制前进到步骤526，在步骤526处为消息建立特定改变的头部。所改变的头部将改变消息的类型。在一些情况中，消息类型可以被改变成失败消息的类型。然后，控制前进到步骤528。

在步骤524确定第四随机值是第四门限的另一边或等于第四门限的情况下，控制从步骤524前进到步骤528。

在步骤528处，在端口缓冲区中的消息被移除，并且在强加在步骤514处所确定的特定延时后用产生于步骤520和526所改变的消息替换。需要注意的是依赖于所生成的随机值和测试步骤的结果，由此而来的替换消息可能招致：只有延时、只有有效载荷内容的改变、只有头部的改变、或这些情况的任何组合。然后，控制前进到步骤530，在步骤530处流程结束。

因此，本发明的这个实施例使用利用随机分布来确定何种改变和延时被强加在特定的消息上的级联测试组。这个实施例可找到更适合的应用，在应用中用于丢弃消息的频率、延时的消息、改变内容的消息、和改变类型的消息的统计分布是已知的并且是不同的。由于独立地应用每个统计分布，因此这个实施例允许单独地调整确定特定条件的应用的分布。

根据本发明的不同实施例，根据随机分布不同形式的确定被使用。现在参照图6，根据坐标轴610和不同的似然621、622、623、和624可以看到具有统计似然值的分布600。这些不同的似然每个分别与条件620相关联。在操作中，分布600确定特定条件中的一个将被应用于给定的预定的消息的似然。例如，条件一可代表丢弃消息的情况并且有25%的似然。条件二可代表延时消息的情况并且有20%的似然。条件三可代表改变消息内容的情况并且有26%的似然。条件四可代表改变消息头部（消息类型）的情况并且有24%的似然。

在这个实施例中单个统计分布（分布600）被用于确定哪个条件将被应用于消息。由于在分布600中所指定的分开的条件，因此在这个实施例中条件中只有一个将被应用于预定的消息。

参照图7，图7示出了替代的统计分布700，其为单个统计分布提供允许多个条件被应用于替换消息。在图7中，根据坐标轴710和不同的似然721、722、723、724、725、726、727和728可以看到具有统计似然值的分布700。这些不同的似然每个分别与状况720相关联。状况720中的每个状况与一个或多个条件的应用相关联，并且每个状况与各自的似然相关联。作为示例，允许条件C₁代表丢弃消息，C₂代表延时消息，C₃代表改变消息内容，和C₄代表改变消息头部或消息类型。于是，根据分布700对应于C₁的似然721是丢弃消息的似然。同样，根据分布700对应于C₂的似然722是延时消息的似然，而对应于条件（C₂+C₃）的似然723是既延时消息又改变消息有效载荷的似然，和对应于条件(C2+C3+C4)的似然728是延时消息和改变消息有效载荷和类型的似然。在操作中分布700确定特定条件的一套特定组合将被应用于给定的预定的消息的似然。

在这个实施例中单个统计分布（分布700）被用于确定哪个条件集合将被应用于消息。由于在分布700中所指定的分开的状况，条件的每套特定组合有分开的指定似然。

图8示出了适合用于执行本文所描述的功能的网络设备协议处理器组装的高级框图。

如在图8中所示，网络设备协议处理器组装800包括：网络设备处理器元件802（例如，中央处理单元（CPU））和/或其他合适的处理器、存储器（例如，随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、等等）、合作模块/进程808、和各种输入/输出设备806（例如，用户输入设备（例如键盘、小型键盘、鼠标、等等）、用户输出设备（例如显示器、扬声器、等等）、输入端口、输出端口、接收器、传送器、和存储设备（例如，磁带驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、等等））。

应当了解本文所示出的和描述的功能可以在硬件（例如使用一个或多个专用集成电路（ASIC））和/或任何其他的等同的硬件中实现。替代地，根据一个实施例，合作进程808可被加载到存储器804并且由网络设备处理器802执行以便实现如本文所描述的功能。同样，合作进程808（包括相关联的数据结构）可被存储在有形的、非易失性的计算机可读的存储介质，例如磁介质或光介质驱动器或磁盘、半导体存储器等等。

因此，已经公开的是为从端口缓冲区中移除消息和随后的丢弃、在处理后的消息向端口缓冲区返回前的延时或改变该消息的统计控制提供设备和相关联的方法。根据本发明的一些实施例，通过做出关于是否发生丢弃消息、延时消息、改变消息有效载荷或消息头部或消息类型的分开的统计决定，统计控制在逐个事件的基础上执行。根据其他实施例单个测试针对定义了被应用的单个条件的似然的预定分布做出。在所有的实施例中，在端口缓冲区是输入端口缓冲区的情况下，在网络元件的标准协议处理器已经从该输入端口缓冲区中取回消息之前，完成该消息的移除、改变和替换（如果该消息没有被丢弃）。在端口缓冲区时输出端口缓冲区的情况下，在消息从该输出端口缓冲区被传送之前，完成消息的移除、改变和替换（如果该消息没有被丢弃）。因此，所提供的一种用于测试在客户网络的原位置处的网络元件的方法。特别地，方法已经公开，通过该方法特定网络元件对多个有问题的消息条件的响应可以在预定的统计机制下展示。

本文所描述的作为方法的步骤中的一些可以在硬件内实现是可以预期的，例如，如与网络设备处理器协同来执行各种方法步骤的电路。本文所描述的功能/元件的部分可以被实施为计算机程序产品，其中当由网络设备处理器处理计算机指令时，该计算机指令适配该网络设备处理器的操作以便调用或以其他方式提供本文所描述的方法和/或技术。用于调用本发明方法的指令可被存储在固定或可移动的介质，和/或存储在根据该指令运行的计算设备内的存储器内。应当理解在不背离如在以下权利要求中所陈述的本发明的范围的情况下，为了阐述本发明的本质在已被描述和说明的部件的细节、材料、和组合中的各种改变可由本领域的技术人员做出。

也应当理解本文给出的示例的方法的步骤不是必须要求按照所描述的顺序执行，并且应当理解这样的方法的步骤的顺序仅是示例。同样，另外的步骤可被包括在这样的方法中，并且在与本发明的各种实施例相一致的方法中特定的步骤可被省略或组合。

虽然在以下方法权利要求中的元件（如果有的话）用对应的标识以特定的顺序描述，但是除非权利要求描述以其他方式隐含用于实施这些元件的部分或所有的特定顺序，否则那些元件不是必须旨在限制于以那种特定顺序来实现。

本文提及的“一个实施例”或“实施例”指与该实施例有关的所描述的特定特征、结构、或特点可被包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各种位置中出现的短语“在一个实施例中”不是必须都参照相同的实施例，也不是必须相互排除其他实施例的分开的或替代的实施例。这同样适用于术语“实施”。在不背离权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可做出对以上所描述的本发明的实施例的许多修改、变化和改造。

Claims (15)

1.一种网络元件，包括：

端口，其具有端口缓冲区；

标准协议处理器，其处理存储在所述端口缓冲区中的消息；和

测试协议处理器，其能够访问所述端口缓冲区；

其中所述测试协议处理器被配置为：

在存储于所述端口缓冲区中的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值，其中所述第一统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个，其中所述预定的消息类型是多个预定的消息类型中的一个；

将所述第一值与第一门限进行比较；并且

如果所述第一值是所述第一门限的一边，则从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息。

2.根据权利要求1所述的网络元件，其中所述测试协议处理器还被配置为：如果所述第一值是所述第一门限的另一边，则根据第二统计分布生成第二值，其中所述第二统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个；

将所述第二值与第二门限进行比较；

如果所述第二值是所述第二门限的一边，则将延时与所述第一协议消息相关联；

在所述相关联的延时的时间段内从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息；并且

然后向所述端口缓冲区返回所述第一协议消息。

3.根据权利要求2所述的网络元件，其中所述测试协议处理器还被配置为：在所述返回步骤之前，根据第三统计分布生成第三值，其中所述第三统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个；

将所述第三值与第三门限进行比较；并且

如果所述第三值是所述第三门限的一边，则将消息内容中的改变与所述第一协议消息相关联；

将所述消息内容中的相关联的改变提供给所述第一协议消息。

4.根据权利要求3所述的网络元件，其中所述测试协议处理器还被配置为：在所述返回步骤之前，根据第四统计分布生成第四值，其中所述第四统计分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个；

将所述第四值与第四门限进行比较；并且

如果所述第四值是所述第四门限的一边，则将消息类型中的改变与所述第一协议消息相关联；

将所述消息类型中的相关联的改变提供给所述第一协议消息，其中所述消息类型中的相关联的改变是失败消息的类型。

5.根据权利要求2所述的网络元件，其中从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择所述延时，通过随机分布定义所述延时作为特定延时的可能性，并且所述随机分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个。

6.根据权利要求1所述的网络元件，其中

所述端口缓冲区包括所述网络元件的输入端口缓冲区；并且

所述移除步骤发生在所述标准协议处理器处理所述消息之前。

7.根据权利要求1所述的网络元件，其中

所述端口缓冲区包括所述网络元件的输出端口缓冲区；并且

所述移除步骤发生在从所述端口传送所述第一协议消息之前。

8.一种网络元件，包括：

端口，其具有端口缓冲区；

标准协议处理器，其处理存储在所述端口缓冲区中的消息；和

测试协议处理器，其能够访问所述端口缓冲区；

其中所述测试协议处理器被配置为：

在存储于所述端口缓冲区的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；

根据所述第一值选择应用于所述第一协议消息的条件，其中所述第一统计分布包括对应于所述条件的加权值。

9.根据权利要求8所述的网络元件，其中所述测试协议处理器还被配置为：在所述选择步骤期间，从包括以下内容的集合中选择条件：从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息、从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在延时后替换该第一协议消息、从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在改变消息的有效载荷内容后替换该第一协议消息和从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在改变消息类型后替换该第一协议消息。

10.根据权利要求9所述的网络元件，其中所述消息类型被改变成失败消息的类型。

11.根据权利要求9所述的网络元件，其中从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择所述延时，通过随机分布定义所述延时作为特定延时的可能性，并且所述随机分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布和截断指数随机分布的集合中的一个。

12.一种网络元件，包括：

端口，其具有端口缓冲区；

标准协议处理器，其处理存储在所述端口缓冲区中的消息；和

测试协议处理器，其能够访问所述端口缓冲区，其中所述测试协议处理器被配置为：在存储于所述端口缓冲区的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值，并且根据所述第一值选择应用于所述第一协议消息的条件的组合。

13.根据权利要求12所述的网络元件，其中所述条件的组合包括：

从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息；

或替代地从包括以下内容的条件集合中选择至少一个条件：

从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在延时后替换该第一协议消息、从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在改变消息的有效载荷内容后替换该第一协议消息和从所述端口缓冲区中移除所述第一协议消息并且在改变消息类型后替换该第一协议消息；并且

应用所选择的条件。

14.根据权利要求13所述的网络元件，其中从具有延时下限和延时上限的延时范围中选择所述延时，通过随机分布确定所述延时作为特定延时的可能性，并且所述随机分布是均匀随机分布、截断正态随机分布、截断泊松随机分布、和截断指数随机分布的集合中的一个。

15.一种为网络元件测试性能指标的方法，所述网络元件具有：端口，其具有端口缓冲区；标准协议处理器，其处理存储在所述端口缓冲区中的消息和测试协议处理器，其能够访问所述端口缓冲区，并且所述测试协议处理器被配置为执行所述方法；所述方法包括步骤：

在存储于所述端口缓冲区的第一协议消息对应于预定的消息类型的情况下，根据第一统计分布生成第一值；

根据所述第一值选择应用于所述第一协议消息的条件。