CN106170950B - 一种节点的运行状态检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种节点的运行状态检测方法及装置，用以解决现有技术中在多媒体数据实时传输过程中，无法确定每个网络节点的运行状态的问题，该方法为：在发送端与接收端之间建立的传输链路的各个节点中选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示；接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的IP数据包的第一数目；根据该实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与该阈值的大小，确定检测节点的运行状态。根据实时控制报文，可以实现快速准确的获得网络中的节点的运行状态。

Description

一种节点的运行状态检测方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种节点的运行状态检测方法及装置。
背景技术
在多媒体数据实时传输的场景中，如视频会议、在线直播视频等，通常采用实时传输协议(Real-time Transport Protocol，RTP)/实时传输控制协议(RTP ControlProtocol，RTCP)进行视频数据以及音频数据的传输和控制，视频数据和/或音频数据统称为流媒体数据，其中RTP协议负责对流媒体数据进行封装，并通过RTP报文实现对封装后的流媒体数据包的实时传输，而RTCP协议则负责分别在发送端和接收端对RTP报文的收发情况进行监控，并周期性的通过RTCP报文在发送端和接收端之间交换RTP报文收发情况的报告，从而提供动态的网络状态信息。
RTP协议只能保证实时流媒体数据的传输，并不能为按顺序传送流媒体数据包提供可靠的传送机制，也不能提供流量控制或拥塞控制；RTCP报文中，可以封装接收端对RTP报文的收发情况的统计报表信息，使得发送端可以根据这些信息对RTP报文的传输速度进行动态的调整，并对网络进行拥塞控制。
接收端每隔一段时间，会将其接收到的RTP报文的统计信息，如丢包数，抖动，延时等，以RTCP报文中的接收报告(Receiver Report)(以下均用RR表示)报文格式封装，返回给发送端。若发送端根据RR报文中的数据判断网络状态良好，则可以增大视频的发送帧率或质量；否则，可以增大语音延迟时间以保证语音连续，或者减少视频的发送帧率或质量，以减少网络的阻塞。
然而，当通过RR报文发送端确定多媒体数据实时传输出现故障时，发送端仅可以通过调整RTP报文的传输速度，而无法确定传输过程中，每个网络节点的运行状态，进而导致延误节点的故障维修，降低了多媒体数据实时传输效率。
发明内容
本发明实施例提供了一种节点的运行状态检测方法，用以解决现有技术中在多媒体数据实时传输过程中，无法确定每个网络节点的运行状态的问题。
第一方面，一种节点的运行状态检测方法，包括：
在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，并向所述检测节点发送检测指示；
接收所述检测节点基于所述检测指示返回的实时控制报文，以及所述检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目，其中，所述实时控制报文携带所述发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
获取所述第一数目和所述第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述实时控制报文为实时传输控制协议RTCP报文。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，包括：
解析所述实时控制报文，获得所述实时控制报文中携带的所述发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得所述传输链路中从发送端到所述检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的最大传输单元MTU值；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，包括：
在所述MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据所述目标MTU值确定所述目标MTU值中的有效承载字节数；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于所述传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、所述第三数目，得到所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
结合第一方面或第一方面的以上任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态，包括：
若所述数目差的绝对值小于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为正常状态；
若所述数目差的绝对值大于或等于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为故障状态。
结合第一方面或第一方面的以上任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，包括：
选择所述节点中距离所述接收端最近的未检测节点作为检测节点；或者
选择所述节点中处于所述发送端与所述接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。
结合第一方面或第一方面的以上任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，向所述检测节点发送检测指示，包括：
向所述检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
第二方面，一种节点的运行状态检测装置，包括：
选择单元，用于在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，并向所述检测节点发送检测指示；
接收单元，用于接收所述检测节点基于所述检测指示返回的实时控制报文，以及所述检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目，其中，所述实时控制报文携带所述发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
计算单元，用于根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
处理单元，用于获取所述第一数目和所述第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述实时控制报文为实时传输控制协议RTCP报文。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述计算单元，具体用于：
解析所述实时控制报文，获得所述实时控制报文中携带的所述发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得所述传输链路中从发送端到所述检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的最大传输单元MTU值；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述计算单元在根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目时，具体用于：
在所述MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据所述目标MTU值确定所述目标MTU值中的有效承载字节数；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于所述传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、所述第三数目，得到所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
结合第二方面或第二方面的以上任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理单元在根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态时，具体用于：
若所述数目差的绝对值小于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为正常状态；
若所述数目差的绝对值大于或等于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为故障状态。
结合第二方面或第二方面的以上任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述选择单元在选择所述节点中其中一个节点作为检测节点时，具体用于：
选择所述节点中距离所述接收端最近的未检测节点作为检测节点；或者
选择所述节点中处于所述发送端与所述接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。
结合第二方面或第二方面的以上任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述选择单元在向所述检测节点发送检测指示时，具体用于：
向所述检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
本发明实施例中，通过本发明实施例中提供的一种节点的运行状态检测方法及装置，该方法通过在发送端与接收端之间建立的传输链路的各个节点中选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示；接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的IP数据包的第一数目；根据该实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与阈值的大小，确定检测节点的运行状态，该实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目。根据实时控制报文，可以实现快速准确的获得网络中的节点的运行状态，在获得网络中每个节点的运行状态时，即可找到故障源，避免了无法确认故障源，延误节点的故障维修，降低多媒体数据实时传输效率的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种节点的运行状态检测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种节点的运行状态检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种网络监测设备的结构示意图。
具体实施方式
采用本发明技术方案，通过在发送端与接收端之间建立的传输链路的各个节点中选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示；接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的IP数据包的第一数目；根据该实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与该阈值的大小，确定检测节点的运行状态，该实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目。根据实时控制报文，可以实现快速准确的获得网络中的节点的运行状态，在获得网络中每个节点的运行状态时，即可找到故障源，避免了无法确认故障源，延误节点的故障维修，降低多媒体数据实时传输效率的问题。
本发明实施例提供了一种节点的运行状态检测方法，适用于多媒体实时传输网络中的网络监测设备，如软件定义网络(Software Defined Network，SDN)控制器等，下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
在多媒体实时传输网络中，发送端通过端口号1025-65535中的一个未使用的偶数端口号传输RTP数据包，而发送端和接收端在同一次会话中通过上述偶数端口号的下一个奇数端口号传输RTCP数据包。
在多媒体实时传输过程中，发送端会持续向接收端发送封装后的RTP报文——RTP数据包，即一个RTP报文对应一个RTP数据包。多个RTP数据包形成RTP流。
在发送端向接收端发送RTP流的同时，发送端/接收端均会周期性的向接收端/发送端发送RTCP报文，该RTCP报文包括发送端/接收端对RTP报文的收发情况的统计报表信息，其中，接收端发送的RTCP报文称为接收端报告(Receiver Report，RR)报文，而发送端发送的RTCP报文称为发送端报告(Sender Report，SR)报文。
其中，SR报文中携带有发送端从开始发送RTP流到该SR报文产生时该发送端发送的RTP数据包的数目、发送端从开始发送RTP流到该SR报文产生时该发送端发送的所有RTP数据包的字节总数。
发送端与接收端之间建立的传输链路中，包括至少一个节点，该节点可以但不限于为交换机，由于RTP数据包的字节数有可能会大于最大传输单元(Maximum TransmissionUnit，MTU)值，当RTP数据包的字节数小于或等于MTU值时，该RTP数据包将被封装在一个网络互连协议(Internet Protocol，IP)数据包中进行传输；当RTP数据包的字节数大于MTU值时，将该RTP数据包分为多个IP数据包进行传输。
其中，MTU值为当前链路中能承受的最大单个报文的字节数，由于发送端与接收端之间的传输链路包括若干个相邻节点之间的链路，每两个相邻节点之间的链路对应的MTU值可能不同。
参阅图1所示，本发明实施例提供了一种节点的运行状态检测方法，该方法的具体处理流程包括：
步骤101：在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示。
根据上述描述可知，发送端与接收端之间的传输链路中，存在着若干个节点，如交换机等，用于转发数据，其中，发送端和接收端也均包含节点。在网络监测设备检测发送端与接收端之间的网络状态时，首先需要确定发送端与接收端之间的各个节点。
例1，发送端A和接收端B之间建立了一条传输链路发送RTP流，且该RTP流从A到B依次经过n个SDN交换机：S1，S2，...，Sn。因此，在步骤101中，网络监测设备需要确定节点S1，S2，...，Sn。
具体的，选择各个节点中其中一个节点作为检测节点，包括以下两种方式：
第一种：选择确定的节点中距离接收端最近的未检测节点作为检测节点。仍以例1为例，选择距离接收端最近的节点Sn作为检测节点。
第二种：选择确定的节点中处于发送端与接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。仍以例1为例，选择处于发送端与接收端的中间位置的节点：当n为奇数时，选择节点S(n+1)/2作为检测节点；当n为偶数时，选择节点Sn/2作为检测节点。
具体的，向检测节点发送检测指示，包括：
向检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
网络监测设备在确定检测节点时，向该检测节点发送检测指示，该检测指示为包含的发送端IP地址，接收端IP地址，以及当前会话中用于传输RTCP报文的RTCP端口号的SDN流表项；检测节点收到该检测指示后，根据检测指示，找到匹配发送端IP地址，接收端IP地址，以及RTCP端口号的由发送端发送给接收端的RTCP报文——SR报文，并将该RTCP报文上报给网络监测设备。
该检测指示中还包括查询指令，用于查询检测节点转发的IP数据包的第一数目。
步骤102：接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及该检测节点转发的IP数据包的第一数目，其中，该实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目。
可选的，实时控制报文可以但不限于为RTCP报文，本发明实施例中，仅以RTCP报文为例。
根据步骤101中的描述可知，检测节点接收到检测指示后，则基于检测指示向网络监测设备返回的RTCP报文、该检测节点转发的IP数据包的第一数目。
步骤103：根据实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
具体的，执行步骤104时，包括以下步骤：
解析该实时控制报文，获得实时控制报文中携带的发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得当前传输链路中从发送端到待检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的MTU值；
根据第三数目、第四数目以及获得的MTU值，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
具体的，根据第三数目、第四数目以及获得的MTU值，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，包括：
在获得的MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据该目标MTU值确定该目标MTU值中的有效承载字节数；
根据第三数目、第四数目以及该有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于得到的传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、第三数目，得到检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
根据以上对RTCP报文的论述可知，发送端发给接收端的RTCP报文(SR报文)中携带有发送端从开始发送RTP流到该SR报文产生时该发送端发送的RTP数据包的数目、发送端从开始发送RTP流到该SR报文产生时该发送端发送的所有RTP数据包的字节总数，因此，网络监测设备接收检测节点发送的RTCP报文后，解析该RTCP报文，即可获得该RTCP报文中携带的发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包的字节的第四数目。
由于发送端与接收端之间的传输链路由多个相邻节点之间的链路组成，每个节点之间的链路对应的MTU值可能不同，因此，需要选择发送端到待检测节点之间，两个相邻节点形成的链路的最小MTU值进行第二数目的计算。
将目标MTU值减去IP数据包的包头字节数、用户数据报协议(User DatagramProtocol，UDP)数据包的包头字节数以及填充字节数，得到该目标MTU值中的有效承载字节数；目标MTU值中的有效承载字节数MTU_Payload_length满足公式一的条件：
其中，MTU_length为目标MTU值，IP_Header_length为IP数据包的包头字节数，UDP_Header_length为UDP数据包的包头字节数，Padding_length为填充字节数，Padding_length＝[MTU_length-IP_Header_length]mod 8；
根据第三数目、第四数目以及有效承载字节数，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，满足公式二：
其中，IP Packet Count为第二数目，Octet count为第四数目，Packet count为第三数目，MTU_Payload_length为有效承载字节数，为传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数。
步骤104：获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据该数目差的绝对值与该阈值的大小，确定检测节点的运行状态。
具体的，根据该数目差的绝对值与该阈值的大小，确定检测节点的运行状态，包括：
若该数目差的绝对值小于该阈值，则确定检测节点的运行状态为正常状态；
若该数目差的绝对值大于或等于该阈值，则确定检测节点的运行状态为故障状态。
其中，若数目差的绝对值小于设定的阈值，表示该检测节点上游网络没有发生丢包或延时；若数目差的绝对值大于或等于设定的阈值，表示该检测节点上游网络可能发生丢包或延时，当这种现象连续持续设定时间段后，则表示该检测节点上游网络已经发生丢包或延时。
由于网络监测设备如SDN控制器，具有转发、控制分离的特点，且可以集中控制网络中各个节点，因此，可以结合RTCP报文的统计信息以及网络中交换机的统计信息，确定整个网络的状态信息。
而现有技术通常中采用一些网络故障诊断工具，或网络探测工具，向发送端和接收端之间的传输链路中的各个网络设备发送探测包，确定各个网络设备的网络状态，然而探测包通常与实际的RTP流在不同的网络协议层传输，因此，探测包的统计结果不能真实的反映RTP流的传输情况，导致根据探测包确定的网络设备的网络状态错误，且探测包也会增加网络负载，降低了RTP流的传输效率。
显然，现有技术中通过探测包无法准确获得网络中网络设备的网络状态，且在多媒体数据实时传输过程中，增加了网络负载，降低了RTP流的传输效率，增加了延迟和丢包，降低了用户体验。
相对于现有技术中通过探测包确定网络中的网络状态，网络监测设备通过RTCP报文，不需要探测包或者其它检测设备如探针等，在不改变网络状态的情况下，即可准确的确定发送端与接收端之间节点的运行状态，降低了网络负载，提高了RTP流的传输效率。
当选择确定的节点中距离接收端最近的未检测的节点作为第一检测节点时，确定该第一检测节点的运行状态为故障状态后，还包括：
在发送端与该第一检测节点之间的节点中，继续选择距离接收端最近的未检测的节点作为第二检测节点；
采用相同的方式确定该第二检测节点的运行状态；
当确定该第二检测节点的运行状态为正常状态时，表示第二检测节点上游网络设备没有发生丢包或延时，即发送端到该第二检测节点之间的节点(包括第二检测节点)的运行状态均为正常状态。从发送端到第二检测节点之间的的运行状态为正常状态，相邻的第一检测节点的运行状态为故障状态，显然，可以确定第一检测节点为故障源。
当选择确定的节点中处于发送端与接收端的中间位置的未检测的节点作为第一检测节点时，确定该第一检测节点的运行状态为故障状态后，还包括：
在发送端与该第一检测节点之间的节点中，继续选择发送端与该第一检测节点的中间位置的未检测的节点作为第二检测节点；
采用相同的方式确定该第二检测节点的运行状态；
当确定该第二检测节点的运行状态为正常状态时，确定故障源在第一检测节点和第二检测检点之间的节点中，其中，不包括第二检测节点，但是包括第一检测的检测节点；
当确定该第二检测节点的网络状态为故障状态时，确定故障源在发送端与第二检测节点之间的节点中，包括第二检测节点；
继续在故障源所在的节点中，选择处于中间位置的节点作为第三检测节点，直至确定与故障状态的节点相邻的正常状态的节点，则可以确定该故障状态的节点为故障源。
这样，网络监测设备通过可以结合RTCP报文的统计信息以及网络中交换机的统计信息，确定网络中每个节点的运行状态，从而确定整个网络的状态信息后，可以准确的确定网络中发生故障的位置，提高了故障定位效率。
例2，当网络监测设备为SDN控制器，发送端和接收端通过n个交换机作为节点进行多媒体实时传输，节点的运行状态检测方法的具体的流程为：
步骤201：SDN控制器选择距离接收端最近未检测的交换机Sn。
步骤202：SDN控制器将携带有发送端IP地址、接收端IP地址和RTCP端口号的SDN流表项下发给交换机Sn，要求交换机Sn上报与该SDN流表项中的信息向匹配的发送端发送的RTCP报文。
步骤203：SDN控制器收到交换机Sn发送的RTCP报文后，解析中其中的发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包的字节的第四数目，并根据发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包的字节的第四数目，计算交换机Sn需要承载的IP数据包的第二数目。
步骤204：SDN控制器继续向该交换机Sn下发查询指令，令交换机Sn上报其转发的IP数据包的第一数目。
步骤205：SDN控制器将第二数目和第一数目差的绝对值与设定阈值进行比较。
步骤206：在第一数目和第二数目差的绝对值小于设定的阈值时，表示该交换机Sn以及上游网络的运行状态为正常状态。
步骤207：在第一数目和第二数目差的绝对值大于或等于设定的阈值时，表示该交换机Sn或上游网络的运行状态为故障状态，需要继续执行步骤201，直至找到首个正常状态的交换机Sm，则确定从交换机Sm+1发生了故障，交换机Sm+1为故障源。
例3，在SDN控制器选择未检测的交换机时，还可以采用二分查找法实现本发明的节点的运行状态检测方法，具体的流程为：
网络监测设备仍以SDN控制器为例，发送端和接收端之间的交换机为5个，从发送端到接收端依次为S1、S2、S3、S4、S5。
步骤301：SDN控制器选择发送端与接收端之间中间位置的交换机S3。
步骤302：SDN控制器将携带有发送端IP地址、接收端IP地址和RTCP端口号的SDN流表项下发给交换机S3，要求交换机S3上报与该SDN流表项中的信息向匹配的发送端发送的RTCP报文。
步骤303：SDN控制器收到交换机S3发送的RTCP报文后，解析中其中的发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包的字节的第四数目，并根据发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包的字节的第四数目，计算交换机S3需要承载的IP数据包的第二数目。
步骤304：SDN控制器继续向该交换机S3下发查询指令，令交换机S3上报其转发的IP数据包的第一数目。
步骤305：SDN控制器将第二数目和第一数目差的绝对值与设定阈值进行比较。
步骤306：在第一数目和第二数目差的绝对值小于设定的阈值时，表示该交换机Sn以及上游网络的运行状态为正常状态。
步骤307：在第一数目和第二数目差的绝对值大于或等于设定的阈值时，表示该交换机或上游网络的运行状态为故障状态，需要继续执行步骤301，在发送端与S3之间选择交换机S2，直至确定与交换机S3相邻的交换机S2为正常状态，则确定从交换机S3开始发生了故障，交换机S3为故障源。
基于上述实施例，参阅图2所示，本发明实施例还提供了一种节点的运行状态检测装置，该装置包括：选择单元201、接收单元202、计算单元203以及处理单元204，其中，
选择单元201，用于在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择各个节点中其中一个节点作为检测节点，并向检测节点发送检测指示；
接收单元202，用于接收检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目，其中，实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
计算单元203，用于根据实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
处理单元204，用于获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据数目差的绝对值与阈值的大小，确定检测节点的运行状态。
可选的，实时控制报文为实时传输控制协议RTCP报文。
计算单元203，具体用于：
解析实时控制报文，获得实时控制报文中携带的发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得传输链路中从发送端到检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的最大传输单元MTU值；
根据第三数目、第四数目以及获得的MTU值，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
计算单元203在根据第三数目、第四数目以及获得的MTU值，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目时，具体用于：
在MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据目标MTU值确定目标MTU值中的有效承载字节数；
根据第三数目、第四数目以及有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、第三数目，得到检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
处理单元204在根据数目差的绝对值与阈值的大小，确定检测节点的运行状态时，具体用于：
若数目差的绝对值小于阈值，则确定检测节点的运行状态为正常状态；
若数目差的绝对值大于或等于阈值，则确定检测节点的运行状态为故障状态。
选择单元201在选择各个节点中其中一个节点作为检测节点时，具体用于：
选择各个节点中距离接收端最近的未检测节点作为检测节点；或者
选择各个节点中处于发送端与接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。
选择单元201在向检测节点发送检测指示时，具体用于：
向检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
基于以上实施例，本发明还提供了一种网络监测设备300，例如，SDN控制器等，参阅图3，该设备包括：收发器301、处理器302以及总线303，其中：
收发器301和处理器302通过总线303相互连接；总线303可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extendedindustry standard architecture，简称EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
收发器301用于向检测节点发送检测指示，并接收检测加点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目。
处理器302用于实现本发明实施例图1所示的节点的运行状态检测方法，包括：
在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示；
接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及该检测节点转发的IP数据包的第一数目，其中，该实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
根据实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据该数目差的绝对值与该阈值的大小，确定检测节点的运行状态。
当该处理器302为网络处理器NP时，该网络监测设备300还包括存储器304(图中未示出)，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器304可能包含随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。处理器302执行存储器304所存放的应用程序，实现如上数据传输方法。
综上所述，通过本发明实施例中提供的一种节点的运行状态检测方法及装置，该方法通过在发送端与接收端之间建立的传输链路的各个节点中选择其中一个节点作为检测节点，并向该检测节点发送检测指示；接收该检测节点基于检测指示返回的实时控制报文，以及检测节点转发的IP数据包的第一数目；根据该实时控制报文，确定检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；获取第一数目和第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与阈值的大小，确定检测节点的运行状态，该实时控制报文携带发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目。根据实时控制报文，可以实现快速准确的获得网络中的节点的运行状态，在获得网络中每个节点的运行状态时，即可找到故障源，避免了无法确认故障源，延误节点的故障维修，降低多媒体数据实时传输效率的问题。且本发明实施例提供的节点的运行状态检测方法，相对于现有技术中通过探测包确定网络中的网络状态，由于不需要通过发送网络探测包，因此，可以在不改变网络状态，即可实现准确的确定发送端与接收端之间节点的运行状态，降低了网络负载，提高了RTP流的传输效率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种节点的运行状态检测方法，其特征在于，包括：
在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，并向所述检测节点发送检测指示；
接收所述检测节点基于所述检测指示返回的实时控制报文，以及所述检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目，其中，所述实时控制报文携带所述发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
获取所述第一数目和所述第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时控制报文为实时传输控制协议RTCP报文。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，包括：
解析所述实时控制报文，获得所述实时控制报文中携带的所述发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得所述传输链路中从发送端到所述检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的最大传输单元MTU值；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目，包括：
在所述MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据所述目标MTU值确定所述目标MTU值中的有效承载字节数；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于所述传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、所述第三数目，得到所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
5.如权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态，包括：
若所述数目差的绝对值小于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为正常状态；
若所述数目差的绝对值大于或等于所述阈值，则确定所述检测节点或所述检测节点的上游网络的运行状态为故障状态。
6.如权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其特征在于，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，包括：
选择所述节点中距离所述接收端最近的未检测节点作为检测节点；或者
选择所述节点中处于所述发送端与所述接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。
7.如权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其特征在于，向所述检测节点发送检测指示，包括：
向所述检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
8.一种节点的运行状态检测装置，其特征在于，包括：
选择单元，用于在发送端与接收端之间建立的传输链路上包括的各个节点中，选择所述节点中其中一个节点作为检测节点，并向所述检测节点发送检测指示；
接收单元，用于接收所述检测节点基于所述检测指示返回的实时控制报文，以及所述检测节点转发的网络互连协议IP数据包的第一数目，其中，所述实时控制报文携带所述发送端发送的所有RTP数据包的数目以及所有RTP数据包包含的字节的数目；
计算单元，用于根据所述实时控制报文，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目；
处理单元，用于获取所述第一数目和所述第二数目的数目差以及设定的阈值，根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述实时控制报文为实时传输控制协议RTCP报文。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述计算单元，具体用于：
解析所述实时控制报文，获得所述实时控制报文中携带的所述发送端发送的所有RTP数据包的第三数目、所有RTP数据包包含的字节的第四数目；
分别获得所述传输链路中从发送端到所述检测节点之间的各个节点中，任意两个相邻的节点之间的链路对应的最大传输单元MTU值；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述计算单元在根据所述第三数目、所述第四数目以及所述MTU值，确定所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目时，具体用于：
在所述MTU值中筛选出最小的MTU值作为目标MTU值；
根据所述目标MTU值确定所述目标MTU值中的有效承载字节数；
根据所述第三数目、所述第四数目以及所述有效承载字节数，得到传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数；
基于所述传输每个RTP数据包需要的承载的IP数据包的个数、所述第三数目，得到所述检测节点需要承载的IP数据包的第二数目。
12.如权利要求8、9、11中任一项所述的装置，其特征在于，所述处理单元在根据所述数目差的绝对值与所述阈值的大小，确定所述检测节点的运行状态时，具体用于：
若所述数目差的绝对值小于所述阈值，则确定所述检测节点的运行状态为正常状态；
若所述数目差的绝对值大于或等于所述阈值，则确定所述检测节点或所述检测节点的上游网络的运行状态为故障状态。
13.如权利要求8、9、11中任一项所述的装置，其特征在于，所述选择单元在选择所述节点中其中一个节点作为检测节点时，具体用于：
选择所述节点中距离所述接收端最近的未检测节点作为检测节点；或者
选择所述节点中处于所述发送端与所述接收端的中间位置的未检测节点作为检测节点。
14.如权利要求8、9、11中任一项所述的装置，其特征在于，所述选择单元在向所述检测节点发送检测指示时，具体用于：
向所述检测节点发送携带有发送端IP地址、接收端IP地址以及RTCP端口号的检测指示。
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