CN105162719A - 分组传送网的丢包检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分组传送网的丢包检测系统，其包括门限关系设置模块、劣化门限设置模块、采样门限选择模块及丢包检测模块，门限关系设置模块用于依需要设定劣化及采样门限值的对应关系，劣化门限设置模块用于依需要设置劣化门限值，采样门限选择模块用于根据所设置劣化门限值及设定的关系选择相应采样门限值，丢包检测模块用于在一个统计周期内统计发包数并判断统计的发包数是否小于所选采样门限值并在小于时存储统计的发包数累计到下一个统计周期计算丢包率，该检测系统在发包数小于采样门限值时将发包数累计到下一个统计周期内以使在每个统计周期内统计的发包数大于等于采样门限值，提高了丢包率检测的准确性。本发明还提供了一种检测方法。

Description

分组传送网的丢包检测系统及方法
技术领域
本发明涉及分组网传送技术，尤其涉及一种分组传送网的丢包检测系统及方法。
背景技术
目前，丢包率是衡量包交换网络物理和逻辑链路质量的重要指标之一，以面向连接的分组交换网络技术(Multi-ProtocolLabelSwitching-TransportProfile，MPLS-TP)为基础的传送网为例，丢包率用来评估一个统计周期内光纤链路或LSP上业务的丢包情况，假设待检测链路为10GBASE-ER链路，且设置信号劣化(SignalDegrade，SD)的门限值为10-5，统计周期为5秒(可根据链路速率和检测精度选取)，丢包率(FrameLossRatio，FLR)的计算公式为：
F L R = [ T x F C [ t 1 ] - T x F C [ t 0 ] ] - [ R x F C [ t 1 ] - R x F C [ t 0 ] ] T x F C [ t 1 ] - T x F C [ t 0 ] , 其中：t0和t1时刻分别为上次采集和本次采集时刻，RxFC[t0]为t0时刻信宿端的收包计数，RxFC[t1]为t1时刻信宿端的收包计数，TxFC[t0]为t0时刻信源端的发包计数，TxFC[t1]为t1时刻信源端的发包计数，t0和t1时刻分别为上次采集和本次采集时刻，t1-t0为采集间隔时间，也即统计周期，该统计周期为固定值如5秒、20秒或1分钟等，根据系统支持的采集实例数上限及CPU系统的处理能力综合决定的。
然而，由于统计周期的时间是固定的，如果要求的SD判决门限为1×10-5，需要保证统计样本的数量(即上述公式中的分母)不小于105，否则达不到10-5的检测精度，因为丢包数最小为1，FLR要小于10-5，则数据包的统计样本数不能小于105，若在t1-t0的采集时间间隔内，信源端发送的数据包数小于105，即TxFC[t1]-TxFC[t0]＜105，而在此区间内丢包数为1将得到FLR＞10-5，进而判断链路进入SD状态，并将上报告警、触发可能的保护倒换，而在下一个采集周期，丢包数为0，导致FLR＝0，又将退出告警和倒换状态，因此将引发告警的振荡和触发错误的倒换，这在通信量极小或保护倒换之后(业务流量被切换到备用链路)会出现在检测周期内要么FLR为0从而退出SD状态，要么FLR很大从而进入SD状态，导致丢包率的检测准确性较低甚至检测无法进行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能提高丢包率检测的准确性的分组传送网的丢包检测系统及方法。
一种分组传送网的丢包检测系统，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统包括：
一个门限关系设置模块，其用于依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储；
一个劣化门限设置模块，其用于依需要设置分组传送网的劣化门限值并存储；
一个采样门限选择模块，其用于根据所设置的劣化门限值及设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储；及
一个丢包检测模块，其用于在一个统计周期内统计发包数并根据所统计的发包数及所选择的采样门限值来判断所统计的发包数是否小于所述采样门限模块所选择的采样门限值并在小于时存储所统计的发包数累计到下一个统计周期来计算丢包率。
一种分组传送网的丢包检测方法，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统包括以下步骤：
依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储；
依需要设置劣化门限值并存储；
根据所设置的劣化门限值及设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储；
统计一个统计周期内的发包数；及
根据所统计的发包数及所选择的采样门限值判断所统计的发包数是否小于所选择的采样门限值并在小于时存储所统计的发包数累计到下一个统计周期来计算丢包率。
与现有技术相比，本发明提供的分组传送网的丢包检测系统及方法中，通过门限关系设置模块来设置信号劣化门限值与采样门限值的对应关系，从而使采样门限选择模块可根据用户设置的信号劣化门限值自动选择相应的采样门限值来判断在统计周期内所统计的信源发包数是否满足采样门限值的要求并在发包数小于采样门限值时将发包数累计到下一个统计周期内，使丢包检测模块在每个统计周期内统计的发包数大于等于采样门限值，从而保证丢包检测模块在计算丢包率时不会因链路的发包数量少而出现错误告警或切换，提高了丢包率检测的准确性。
附图说明
图1是本发明提供的分组传送网的丢包检测系统的模块示意图。
图2是本发明提供的分组传送网的丢包检测方法的流程图。
主要元件符号说明
丢包检测系统100
门限关系设置模块110
劣化门限设置模块120
采样门限选择模块140
丢包检测模块160
计数器162
判断单元164
丢包计算单元166
劣化门限判断模块180
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明实施方式提供的一种分组传送网的丢包检测系统100，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统100包括一个门限关系设置模块110、一个劣化门限设置模块120、一个采样门限选择模块140及一个丢包检测模块160。
所述门限关系设置模块110用于依需要设定信号劣化(SignalDegrade，SD)门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储，可以理解的是，劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系可依实际应用的需要自行设定对应的列表格式以便用户设定及查询，如结合通信链路的线路速率及通信链路路最低流量来共同参考设定，本实施方式中，用户利用门限关系设置模块110设定的对应关系列表如下：
所述劣化门限设置模块120用于依需要设置分组传送网的劣化门限值并存储，如用户根据业务量的多少来设置相应的劣化门限值，在业务量较多时设定的劣化门限值较大，在业务量较少时比如凌晨的通信低谷时段，或者是在保护倒换发生时期设定的劣化门限值较小，本实施方式中，劣化门限设置模块120在线路速率为1GE(GBASE-ER)且业务最低流量为600PPS(PPS表示包/秒)时设置的劣化门限值为10-2。
所述采样门限选择模块140用于根据劣化门限设置模块120所设置的劣化门限值及门限关系设置模块110所设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储，本实施方式中，采样门限选择模块140根据劣化门限设置模块120所设定的上表中的对应关系选择的采样门限值为10×10-2。
所述丢包检测模块160包括一个计数器162、一个判断单元164及一个丢包计算单元166，所述计数器162用于在一个统计周期内统计发包数，由于信源与信宿互相通信，计算信源端的丢包率时统计信源的发包数，计算信宿端的丢包率时统计信宿端的发包数，可以理解的是，统计信源的发包数，统计周期的时长设置可依实际需要自行设置。所述判断模块164用于判断计数器162所统计的发包数是否小于采样门限选择模块140所选择的采样门限值，若计数器162所统计的发包数小于采样门限选择模块140所选择的采样门限值，则计数器162内所统计的发包数累计到下一个统计周期，若计数器162所统计的发包数大于等于采样门限模块140所选择的采样门限值，则丢包计算单元166根据所统计的发包数计算信源的丢包率，同时计数器162内统计的发包数清零后进入下一个周期的发包数重新开始统计。
为提高分组传送网的丢包检测系统的检测效率，所述分组传送网的丢包检测系统100还包括一个劣化门限判断模块180，所述劣化门限判断模块180用于判断劣化门限设置模块120所设置的劣化门限值是否修改，若是，则采样门限选择模块140根据修改后的劣化门限值更新选择相对应的采样门限值以使丢包检测模块160根据更新选择的采样门限值计算丢包率，若否，则丢包检测模块160根据采样门限选择模块140所存储的采样门限值计算丢包率。劣化门限判断模块180判断用户的劣化门限值有修改时控制采样门限选择模块140自动从门限关系设置模块110中选择对应的采样门限值发送至判断单元164判断后计算丢包率，劣化门限判断模块180判断用户的劣化门限值未修改时控制采样门限选择模块180将上次选择存储的采样门限值发送至判断单元164判断后计算丢包率。劣化门限判断模块180可以根据用户是否修改劣化门限值来控制采样门限选择模块140是否需要从门限关系设置模块110设置的对应关系中选择相应的采样门限值，采样门限选择模块140无需每次都从所设定的对应关系中选择相应的采样门限值，提高了检测效率。
请参阅图2，其为本发明实施方式提供的一种分组传送网的丢包检测方法，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统包括以下步骤：
S110：依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储；
S120：依需要设置劣化门限值并存储；
S130：根据所设置的劣化门限值及设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储；
S140：统计一个统计周期内信源的发包数；
S150：判断所统计的发包数是否小于所选择的采样门限值，若是，则进入步骤S160，若否，则进入步骤S170；
S160：存储所统计的发包数累计到下一个统计周期来计算丢包率；
S170：计算丢包率并将所统计的发包数清零。
在步骤S110中，利用门限关系设置模块110依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储。
在步骤S120中，利用劣化门限设置模块120依需要设置分组传送网的劣化门限值并存储。
在步骤S130中，利用采样门限选择模块140根据劣化门限设置模块120所设置的劣化门限值及门限关系设置模块110所设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储。
在步骤S140中，利用计数器162统计一个周期内统计信源的发包数。
在步骤S150中，利用判断模块164判断计数器162所统计的发包数是否小于采样门限选择模块140所选择的采样门限值。
在步骤S160中，在计数器162所统计的发包数小于采样门限选择模块140所选择的采样门限值时将计数器162内所统计的发包数累计到下一个统计周期。
在步骤S170中，在计数器162所统计的发包数大于等于采样门限模块140所选择的采样门限值时，丢包计算单元166根据所统计的发包数计算信源的丢包率，同时计数器162内统计的发包数清零后进入下一个周期的发包数重新开始统计。
为提高分组传送网的丢包检测方法的检测效率，在步骤S120与步骤S130之间还包括以下步骤：
S121：判断所存储的劣化门限是否修改，若是，则进入步骤S122，若否，则进入步骤S123；
S122：根据修改后的劣化门限值更新选择相对应的采样门限值并根据更新选择的采样门限值计算丢包率；
S123：根据所存储的采样门限值计算丢包率。
在步骤S121中，利用劣化门限判断模块180判断门限关系设置模块110所设置的劣化门限值是否修改。
在步骤S122中，在劣化门限值被修改时，采样门限选择模块140根据修改后的劣化门限值及设定的对应关系更新选择相对应的采样门限值，丢包检测模块160根据更新选择的采样门限值计算丢包率。
在步骤S123中，在劣化门限值未被修改时，丢包检测模块160直接根据采样门限选择模块140已经存储的采样门限值计算丢包率，无需根据设定的对应关系重新选择采样门限值。
本发明提供的分组传送网的丢包检测系统100及方法中，通过门限关系设置模块110来设定SD门限值与采样门限值的对应关系，采样门限选择模块140根据用户设置的SD门限值可自动选择相应的采样门限值，然后利用判断单元164判断计数器162在统计周期内所统计的信源发包数是否满足所选择的采样门限值的要求，并在所统计的发包数小于采样门限值时将发包数累计到下一个统计周期内以计算丢包率，使计数器162在每个统计周期内统计的发包数大于等于采样门限值，从而保证丢包计算单元166在计算丢包率时不会因链路的发包数量少而出现错误告警或切换，提高了丢包率检测的准确性。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种分组传送网的丢包检测系统，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统包括：
一个门限关系设置模块，其用于依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储；
一个劣化门限设置模块，其用于依需要设置分组传送网的劣化门限值并存储；
一个采样门限选择模块，其用于根据所设置的劣化门限值及设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储；及
一个丢包检测模块，其用于在一个统计周期内统计发包数并根据所统计的发包数及所选择的采样门限值来判断所统计的发包数是否小于所述采样门限模块所选择的采样门限值并在小于时存储所统计的发包数累计到下一个统计周期来计算丢包率。
2.如权利要求1所述的分组传送网的丢包检测系统，其特征在于，所述信源发包检测模块在所统计的发包数大于等于所述采样门限模块所选择的采样门限值时计算丢包率并将所统计的发包数清零。
3.如权利要求2所述的分组传送网的丢包检测系统，其特征在于，所述丢包检测模块包括一个计数器、一个判断单元及一个丢包计算单元，所述计数器用于在一个统计周期内统计信源的发包数，所述判断模块用于判断所统计的发包数是否小于所述采样门限选择模块所选择的采样门限值，若是，则所述计数器内所统计的发包数累计到下一个统计周期，若否，则所述丢包计算单元根据所统计的发包数计算信源的丢包率后使所述计数器内统计的发包数清零。
4.如权利要求1所述的分组传送网的丢包检测系统，其特征在于，所述分组传送网的丢包检测系统还包括一个劣化门限判断模块，所述劣化门限判断模块用于判断所设置的劣化门限值是否修改，若是，则所述采样门限选择模块根据修改后的劣化门限值更新选择相对应的采样门限值以使所述丢包检测模块根据更新选择的采样门限值计算丢包率，若否，则所述丢包检测模块根据所述采样门限选择模块所存储的采样门限值计算丢包率。
5.一种分组传送网的丢包检测方法，其用于在分组传送网的信源与信宿之间检测丢包率，所述分组传送网的丢包检测系统包括以下步骤：
依需要设定劣化门限值及相对应的采样门限值的对应关系并存储；
依需要设置劣化门限值并存储；
根据所设置的劣化门限值及设定的对应关系选择相对应的采样门限值并存储；
统计一个统计周期内发包数；及
判断所统计的发包数是否小于所选择的采样门限值并在小于时存储所统计的发包数累计到下一个统计周期来计算丢包率。
6.如权利要求5所述的分组传送网的丢包检测方法，其特征在于，在所述计算丢包率的步骤中还包括以下步骤：
在所统计的发包数大于等于所选择的采样门限值时计算丢包率并将所统计的发包数清零。
7.如权利要求6所述的分组传送网的丢包检测方法，其特征在于，在设置所述劣化门限值步骤与选择所述采样门限值步骤之间还包括以下步骤：
判断所存储的劣化门限是否修改，若是，则根据修改后的劣化门限值更新选择相对应的采样门限值以根据更新选择的采样门限值计算丢包率，若否，则根据所存储的采样门限值计算丢包率。
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