CN105207828A - 路由器及其测量上行频宽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式中的路由器包括侦测模块、发送模块、接收模块以及计算模块。侦测模块侦测公用网络中距离路由器路由路径最小的网关。发送模块向选出的网关发送多个用户数据报文。接收模块接收选出的网关返回的多个控制报文，并记录控制报文的接收时间。计算模块计算连续两个控制报文之间的时间间隔，并计算多个时间间隔的平均值，将一个用户数据报文的比特量除以平均值，以计算路由器的上行频宽。本发明还提供一种路由器测量上行频宽的方法。本发明能避免报文丢失、报文拥塞的情况，获取连续两个报文之间的时间间隔，利用报文比特量与多个时间间隔的平均值计算上行频宽，具有测量耗时、短测量结果准确的优点。

Description

路由器及其测量上行频宽的方法

技术领域

本发明涉及频宽测量领域，尤其涉及路由器及其测量上行频宽的方法。

背景技术

目前，路由器测量上行频宽的一般过程分为发送用户数据报文，接收返回的控制报文，记录接收控制报文的时间间隔，根据时间间隔计算上行频宽。在这个过程中，控制报文的时间间隔会因为报文丢失、报文拥塞等情况产生很大的误差，不准确的报文时间间隔将导致计算的上行频宽不准确。

发明内容

有鉴于此，有必要提供路由器，可避免报文丢失、报文拥塞等情况，能准确计算上行频宽。

此外，还需提供路由器计算上行频宽的方法，可避免报文丢失、报文拥塞等情况，能准确计算上行频宽。

本发明实施方式中的路由器路由器与公用网络中的网关相连，所述路由器包括侦测模块、发送模块、接收模块以及计算模块。侦测模块用于侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关。发送模块用于通过多个空闲的端口一对一地发送多个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到所述多个用户数据报文后会返回多个控制报文。接收模块用于接收所述多个控制报文，并记录控制报文的接收时间。计算模块用于计算连续两个所述控制报文之间的时间间隔，及计算获得的多个时间间隔的平均值，并将所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算所述路由器的上行频宽。

优选地，所述侦测模块还用于选择多个空闲端口，并通过每个所选择的端口发送设置有生存时间的用户数据报文至所述公用网络，并依据所述生存时间选择所述路由路径最小的网关。

优选地，所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，所述用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。

本发明实施方式所提供的路由器测量上行频宽的方法，所述路由器与公用网络中的网关相连，所述方法包括以下步骤：侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关，通过多个空闲的端口一对一地发送多个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到所述多个用户数据报文后会返回多个控制报文，接收所述路由路径最小的网关在收到所述多个用户数据报文后返回的多个控制报文，记录所述控制报文的接收时间，计算连续两个所述控制报文之间的时间间隔，计算获得的多个时间间隔的平均值，并将所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算所述路由器的上行频宽。

优选地，所述侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关具体包括选择多个空闲端口，并通过每个所选择的端口发送有生存时间的用户数据报文至所述公用网络，并依据所述生存时间选择所述路由路径最小的网关。

优选地，所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，所述用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。

相较于现有技术，本发明提供的路由器及其测量上行频宽的方法能避免报文丢失、报文拥塞的情况，获取连续两个报文之间的时间间隔，计算多个时间间隔的平均值，将单个用户数据报文的比特量除以时间间隔的平均值计算上行频宽，与目前的测量方式相比较，具有测量耗时短，测量结果准确的优点。

附图说明

图1为本发明路由器应用环境图。

图2为本发明路由器一实施方式的功能模块图。

图3为本发明路由器另一实施方式的功能模块图。

图4为本发明路由器计算上行频宽方法一实施方式的流程图。

图5为本发明路由器计算上行频宽方法一实施方式的报文传送示意图。

主要元件符号说明

私有网络10

路由器20

网关A30

网关B40

网关C50

公用网络60

侦测模块200

发送模块202

接收模块204

计算模块206

存储器208

处理器210

具体实施方式

参阅图1，所示为本发明路由器20一实施方式的实施环境图。在本实施方式中，路由器20通过网关A50接入公用网络60，为私有网络40提供网络服务。公有网络60包含有网关A50、网关B60、网关C70等多个网关。在本实施方式中，路由器20可通过选择不同的空闲端口发送用户数据报文，侦测公用网络60中距离路由器20路由路径最小的网关，并选择空闲的端口发送用户数据报文，避免用户数据报文的丢失和拥塞，确保用于计算上行频宽时间间隔的准确度，从而提高路由器计算上行频宽的准确度。

参阅图2，所示为图1所示的路由器20的功能模块图。在本实施方式中，路由器20包括侦测模块200、发送模块202、接收模块204以及计算模块206。侦测模块200以广播方式向公用网络60发送多个用户数据报文，用户数据报文可以到达多个网关，比如网关A50、网关B60、网关C70等。这些通过广播方式传送的用户数据报文设置有生存时间(Timetolive,TTL)，该生存时间是从1开始，连续的数字。举例而言，侦测模块200发送20个用户数据报文，在这20个用户数据报文中就分别将生存时间设置为1,2,3，…,20。其中，生存时间是指用户数据报文能通过拷贝传送的网关的个数，即当用户数据报文每传递到一个新的网关时，这个设置的数值就会减1，当为0时，用户数据报文所在的网关将发送控制报文给路由器20，用户数据报文将被丢弃不再传递给其他网关。

在本实施方式中，为了避免报文丢失、报文拥塞等情况，侦测模块200从空闲的端口中选择20个端口，这里说的端口号是操作系统为各个进程安排的不同的队，数据报文按照目的端口被推入相应的队中，等待被进程取用，侦测模块200选出20个空闲端口，并通过每个所选择的端口发送设置有生存时间的用户数据报文以广播方式发送至公用网络60，当设置有生存时间的用户数据报文的生存时间变为0时，用户数据报文所在的网关将发送一个控制报文给路由器20，因此，侦测模块200将接收20个控制报文，并依据所述生存时间选择所述路由路径最小的网关。这里的控制报文是封装在IP数据包中返回的。这样，接收模块202就能根据IP数据包分析出多个网关对应的IP地址。然后，控制报文接收模块202从多个IP地址中根据生产时间选出距离路由器20路由路径最小的网关。

所说的广播方式是指向公用网络60上所有的其他主机发送用户数据报文，即路由器20向本网络广播地址发送一份用户数据报文，网络将用户数据报文拷贝传送到所有网段。所说的用户数据报文分用户数据报文报头和用户数据报文数据区两部分。报头由四个16位长(2字节)字段组成，分别说明该报文的源端口、目的端口，报文长度及校验值。所说的控制报文是封装在IP数据包的数据区中发送的，控制报文分成头标和数据区两部分，其中头标包含类型、代码和检验码三个区域。

在侦测出路由路径最小的网关后，发送模块202选择多个空闲的端口，并通过每个端口发送一个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到多个所述用户数据报文后会返回多个控制报文。接收模块204接收距离路由器20路由路径最小的网关返回的多个控制报文，并记录连续两个控制报文之间的时间间隔，这样就可以获得多个时间间隔。计算模块计算连续两个控制报文之间的时间间隔，并计算获得的多个时间间隔的平均值，并将多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算所述路由器的上行频宽。

计算上行频宽的具体计算公式如下：多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。

用户数据报文具有相同的比特量，可以确保每次上传的数据包的大小一致，利用平均时间间隔可以减少时间误差对计算结果的影响。本发明可以避免因数据报文丢失导致测量失败的问题，也可以避免因数据报文排队导致测量结果远远大于实际值的情况发生。另外，本发明的测量时间远远低于现有的测量方案而且测量结果准确。

参阅图3，所示为本发明路由器20另一功能模块图，在本实施方式中，路由器20包括侦测模块200、发送模块202、接收模块204、计算模块206、存储器208以及处理器210。存储器208包括有软件代码，用于实现侦测模块200、发送模块202、接收模块204以及计算模块206的功能，处理器210用于执行软件代码以实现上述模块的功能，侦测模块200、发送模块202、接收模块204以及计算模块206的功能与图2的功能相同，在此不再赘述。

参阅图4，所示为本发明路由器20计算上行频宽的方法一实施方式的流程图。参阅图5，所示为图5为本发明路由器计算上行频宽方法一实施方式的报文传送示意图。在本实施方式中，图2所示的功能模块图执行图4与图5的所示的过程。下面结合图4与图5来详细说明本发明一实施方式中路由器20计算上行频宽的过程。

在步骤S400中，侦测模块200选择20个空闲端口，以广播方式从这20个端口一一对应的发送20个用户数据报文至公用网络60。

这些通过广播方式传送的用户数据报文的生存时间(Timetolive,TTL)是从1开始,且互数目连续的数字，举例而言，侦测模块200所发送的这20个用户数据报文的生存时间设为1,2,3，…，20。其中，生存时间是指用户数据报文能通过拷贝传送的路由器的个数，即当用户数据报文每传递到一个新的网关时，这个设置的数值就会减1，当为0时，用户数据报文所在的网关将发送控制报文给路由器20，用户数据报文将被丢弃不再传递给其他网关，这些控制报文是封装在IP数据报中发送的。

在步骤S402中，侦测模块200接收多个网关返回的控制报文，根据生存时间选出距离路由器20路由路径最小的网关。

在步骤S404中，发送模块202选择多个空闲的端口，并通过每个端口发送一个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到多个所述用户数据报文后会返回多个控制报文。举例来说，可以选取不同于步骤S500中的20个空闲的端口，并将20个用户数据报文一一对应的从这20个端口发送至距离路由器20路由路径最小的网关。参阅图5，所示为图5为本发明路由器计算上行频宽方法一实施方式的报文传送示意图。图5所述为路由器20向选出的公用网络60中距离路由器20路由路径最近的网关A50发送20个用户数据报文，网关A50在接受路由器20发送的一个用户数据报文后，返回一个控制报文给路由器20，图5中将连续两个控制报文之间的时间间隔设为T1、T2……T19。

在步骤S506中，接收模块204接收网关返回的多个控制报文，记录每个控制报文的接收时间，并判断接收的控制报文的数量是否超过预订数量。若接收的控制报文数量未超过预订数量，则返回步骤S500。若接收的控制报文的数量超过预订数量，则在步骤S508中，计算模块206根据记录的接收时间计算连续两个控制报文的时间间隔，并计算多个时间间隔的平均值。

在步骤S508中，计算模块206将多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算路由器20的上行频宽。计算上行频宽的具体计算公式如下：多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。

本发明实施方式中的路由器及其计算频宽的方法能避免报文丢失、报文拥塞的情况，获取连续两个报文之间的时间间隔，并计算多个时间间隔的平均值，能计算出准确的时间间隔，与目前的测量方式相比较，具有测量耗时短，测量结果更准确的优点。

Claims (6)

1.一种路由器，所述路由器与公用网络中的网关相连，其特征在于，所述路由器包括：

侦测模块，用于侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关；

发送模块，用于选择多个空闲的端口，并通过每个端口发送一个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到多个所述用户数据报文后会返回多个控制报文；

接收模块，用于接收所述多个控制报文，并记录控制报文的接收时间；

计算模块，用于计算连续两个所述控制报文之间的时间间隔，及计算获得的多个时间间隔的平均值，并将所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算所述路由器的上行频宽。

2.如权利要求1所述的路由器，其特征在于，所述侦测模块还用于选择多个空闲端口，并通过每个所选择的端口发送设置有生存时间的用户数据报文至所述公用网络，并依据所述生存时间选择所述路由路径最小的网关。

3.如权利要求1所述的路由器，其特征在于，所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，所述用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。

4.一种路由器测量上行频宽的方法，所述路由器与公用网络中的网关相连，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关；

选择多个空闲的端口，并通过每个端口发送一个用户数据报文至所述路由路径最小的网关，其中所述路由路径最小的网关在收到多个所述用户数据报文后会返回多个控制报文；

接收所述多个控制报文，并记录所述控制报文的接收时间；

计算连续两个所述控制报文之间的时间间隔，并计算获得的多个时间间隔的平均值；及

将所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量除以所述平均值，以计算所述路由器的上行频宽。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述侦测所述公用网络中距离所述路由器路由路径最小的网关具体包括：

选择多个空闲端口；

通过每个所选择的端口发送有生存时间的用户数据报文至所述公用网络；及

依据所述生存时间选择所述路由路径最小的网关。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个用户数据报文中一个用户数据报文的比特量＝用户数据报文的大小*8，其中，所述用户数据报文的大小＝用户数据报文的报头长度+用户数据报文的数据长度。