CN106209494A - 可用带宽的测量方法、测量装置和测量系统 - Google Patents

可用带宽的测量方法、测量装置和测量系统 Download PDF

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Abstract

在本公开实施例中，提供一种可用带宽的测量方法，包括：确定可用带宽的测量范围；根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息；接收探测包，并记录接收信息；获取所述发送信息和所述接收信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。通过探测包的时间间隔逐渐缩小的方式发送探测包，在丢包发生时计算可用带宽，实现快速测量可用带宽。本公开实施例同时提供一种可用带宽的测量装置和测量系统。

Description

可用带宽的测量方法、测量装置和测量系统
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种可用带宽的测量方法、测量装置和测量系统。
背景技术
端到端路径可用带宽是动态描述网络路径传输能力的重要参数，在多媒体传输、协议设计、端到端接入控制、网络故障检测中均有广泛应用。例如，在互联网的视频点播服务有赖于将视频数据从业务源节点发送到目的地节点，网络可用带宽直接影响到视频数据的传输速度和完整性。为了尽量地满足各类业务应用对网络传输服务的要求，需要对当前网络带宽的使用情况进行快速而有效的测量。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种可用带宽的测量方法、测量装置和测量系统，以测量可用带宽。
根据本公开的第一方面，本公开提供一种可用带宽的测量方法，包括：确定可用带宽的测量范围；根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息；接收探测包，并记录接收信息；获取所述发送信息和所述接收信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
可选地，所述获取所述发送信息和所述接收信息包括：通过发送端获取所述发送信息和接收信息；或通过接收端获取所述发送信息和接收信息。
可选地，所述根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包包括：比较所述发送信息中携带的探测包和所述接收信息中携带的探测包，确定是否存在丢包。
可选地，其中所述接收可用带宽的测量范围包括：根据发送端和接收端之间的网络类型确定所述可用带宽的测量范围。
可选地，所述将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包包括：
将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，第一次之后的每次发送的两个探测包的时间间隔为前次发送的两个探测包的时间间隔的二分之一。
根据本公开的第二方面，提供一种可用带宽的测量装置，包括：参量确定单元，用于确定可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；
探测包发送单元，用于将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，记录发送信息，并向探测判断单元发送所述发送信息；
探测判断单元，用于获取所述发送信息和接收端的接收信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包；
带宽计算单元，用于根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
可选地，所述探测判断单元通过比较所述发送信息中携带的探测包和所述接收信息中携带的探测包，确定是否存在丢包。
可选地，所述参量确定单元根据发送端和接收端之间的网络类型确定所述可用带宽的测量范围。
可选地，探测包发送单元进一步地包括：将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，第一次之后的每次发送的两个探测包的时间间隔为前次发送的两个探测包的时间间隔的二分之一。
根据本公开的第三方面，提供一种可用带宽的测量系统，包括发送端和接收端，所述发送端，用于接收可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息，并将所述发送信息发送给所述接收端；
所述接收端，用于接收探测包，并记录接收信息，获取所述发送端的发送信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
根据本公开的第四方面，提供一种可用带宽的测量系统，包括发送端和接收端，所述发送端，用于接收可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息，获取所述接收端的接收信息，根据所述发送信息和所述接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽；
所述接收端，用于接收探测包，并记录接收信息，并将所述接收信息发送给所述发送端。
在上述实施例中，通过两个大小恒定的探测包，采用探测包的时间间隔逐渐缩小的方式发送探测包，在丢包发生时计算可用带宽，实现快速测量可用带宽。
附图说明
通过参照以下附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本公开实施例的可用带宽的测量方法的流程图；
图2是本公开实施例的连接发送设备和接收设备的网络示意图；
图3是本公开另一实施例的可用带宽的测量方法的流程图；
图4是本公开实施例可用带宽的测量装置的结构图。
图5是本公开实施例可用带宽的测量系统的结构图。
具体实施方式
以下基于实施例对本公开进行描述，但是本公开并不仅仅限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本公开。为了避免混淆本公开的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
图1是本公开实施例的可用带宽的测量方法的流程图。如图1所示，包括步骤101-105。
在步骤101中，确定可用带宽的测量范围，根据测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔。
发送端和接收端的网络类型决定了可用带宽的测量范围，如某主机的网络类型为非对称数字用户线路(ADSL)，那么该主机在和其他主机或服务器进行通信时，其带宽最大不会超过64K/s,则可确定可用带宽的范围为[0,64K]。进一步地，根据测量范围确定一个探测包的字节数和发送的时间间隔。例如，针对64K的ADSL，可以将探测包设置为1K，两个包之间的间隔为5s。在实际应用中，也可以预先设定测量范围、探测包的字节数和最大时间间隔。
在步骤102中，将最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个特定字节数的探测包，并记录发送信息。
本步骤是一个循环执行的步骤，在开始时，先以101步骤中确定的最大时间间隔和探测包的字节数发送两个探测包，然后，以后每次发送的两个探测包的时间间隔都比上一次要小，例如，第一次时间间隔为5s,第二次为3s,第三次为2s,以此类推。为了便于计算，可以将第一次之后的时间间隔设置为前一次的1/2或者1/3。
两个探测包的时间间隔可以为探测包起始数据位发送的时间间隔，也可以为探测包结束数据位发送的时间间隔。所述起始位和结束位可以是一个或多个字节。
在步骤103中，接收探测包，并记录接收信息。
接收步骤102中发送出去的探测包，并记录接收信息，接收信息中包括接收到的探测包(可能和发送时的探测包不同)、接收时间、两个包的时间间隔等。
在步骤104中，获取发送信息和接收信息，根据探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包。如果存在丢包，则结束循环，执行步骤105。
具体地，通过接收端获取发送信息和接收信息，在接收端比较发送信息和接收信息，从而判断是否存在丢包；或者，通过发送端获得发送信息和接收信息，通过发送端比较发送信息和接收信息从而判断是否存在丢包。丢包意味着单位时间内通过网络的数据包大小超过可用带宽的容量。
在步骤105中，则根据两个探测包的大小和当前的时间间隔计算可用带宽。
如果探测包的大小分别为1K,丢包时的时间间隔为0.1s,则通过1K/0.1s获得网络可用带宽为10K。
图2是本公开实施例的连接发送设备和接收设备的网络示意图。如图2所示，，发送设备和接收设备通过局域网或INTERNET连接，发送设备发送探测包，接收设备接收探测包，发送设备可以根据自己的发送信息和从接收设备接收到的接收信息进行丢包判断，进而计算可用带宽，接收设备也可以根据自己的接收信息和从发送端接收到的发送信息进行丢包判断，进而计算可用带宽。发送设备和接收设备只是相对的概念，用于区分上述测量方法的发起方和接收方，发送设备和接收设备可以是诸如PC机、智能手机、PAD、手持PDA、智能电视机等电子设备。可选地，也可以互为发送方和接收方，同时进行双向的带宽测量。
图3是本公开另一实施例的可用带宽的测量方法的流程图。所述方法包括步骤301-307。
在步骤301中，发送端根据发送端和接收端之间的网络类型确定可用带宽的测量范围。
在步骤302中，发送端根据测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔。
在步骤303中，发送端将最大时间间隔作为初始时间间隔，以后每次发送的时间间隔都为前一次的时间间隔的1/2，发送两个特定字节数的探测包并记录发送信息。
在步骤304中，接收端接收探测包，并记录接收信息。
在步骤305中，接收端接收发送端的发送信息。
在步骤306中，接收端根据发送和接收信息比较探测包的大小，判断是否存在丢包。如果存在丢包，则执行步骤307，否则执行步骤303。
在步骤307中，则根据两个探测包的大小和当前的时间间隔计算可用带宽。
在上述实施例中，通过两个大小恒定的探测包测量发送到接收端的可用带宽，采用探测包的时间间隔逐渐缩小的方式发送探测包，在发现丢包时计算可用带宽，从而获得可用带宽。
图4是本公开实施例可用带宽的测量系统的结构图，包括参量确定单元401、探测包发送单元402、探测判断单元403和带宽确定单元404。
参量确定单元401确定可用带宽的测量范围，根据测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔。可选地，参量确定单元根据发送端和接收端之间的网络类型确定可用带宽的测量范围，进而确定探测包的字节数和最大时间间隔。
探测包发送单元402将最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个特定字节数的探测包，记录发送信息，并向探测判断单元发送所述发送信息。可选地，探测包发送单元以最大时间间隔作为初始时间间隔，第一次之后的每次发送的两个探测包的时间间隔为前次发送的两个探测包的时间间隔的二分之一
探测判断单元403获取发送信息和接收端的接收信息，根据探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包。可选地，探测判断单元通过比较发送信息中携带的探测包和接收信息中携带的探测包，确定是否存在丢包。
带宽确定单元404根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算可用带宽。
如图5所示，本公开实施例同时提供一种可用带宽的测量系统，包括发送端503和接收端504。
一个可选的实施方式里，发送端503接收可用带宽的测量范围，根据测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔，将最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息，并将发送信息发送给接收端；
接收端504接收探测包，并记录接收信息，获取发送端的发送信息，根据探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据探测包的大小和当前的时间间隔计算可用带宽。
另一个可选的实施方式里，发送端503接收可用带宽的测量范围，根据测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔，将最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个字节数的探测包，并记录发送信息，获取接收端的接收信息，根据发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽；
接收端504接收探测包，并记录接收信息，并将接收信息发送给发送端。
本公开实施例提供的可用带宽的测量系统，通过接收端和发送端之间的数据探测，以初步缩小时间间隔的方式发送探测包，从而完成可用带宽的测量。
系统的各个或单元可以通过硬件、固件或软件实现。软件例如包括采用JAVA、C/C++/C#、SQL等各种编程语言形成的编码程序。虽然在方法以及方法图例中给出本公开实施例的步骤以及步骤的顺序，但是所述步骤实现规定的逻辑功能的可执行指令可以重新组合，从而生成新的步骤。所述步骤的顺序也不应该仅仅局限于所述方法以及方法图例中的步骤顺序，可以根据功能的需要随时进行调整。例如将其中的某些步骤并行或按照相反顺序执行。
根据本公开的系统和方法可以部署在单个或多个服务器上。例如，可以将不同的分别部署在不同的服务器上，形成专用服务器。或者，可以在多个服务器上分布式部署相同的功能单元、或系统，以减轻负载压力。所述服务器包括但不限于在同一个局域网以及通过Internet连接的多个PC机、PC服务器、刀片机、超级计算机等。
以上所述仅为本公开的优选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域技术人员而言，本公开可以有各种改动和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种可用带宽的测量方法，包括：
确定可用带宽的测量范围；
根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；
将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息；
接收探测包，并记录接收信息；
获取所述发送信息和所述接收信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述获取所述发送信息和所述接收信息包括：
通过发送端获取所述发送信息和接收信息；或
通过接收端获取所述发送信息和接收信息。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包包括：
比较所述发送信息中携带的探测包和所述接收信息中携带的探测包，确定是否存在丢包。
4.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述确定可用带宽的测量范围包括：根据发送端和接收端之间的网络类型确定所述可用带宽的测量范围。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包包括：
将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，第一次之后的每次发送的两个探测包的时间间隔为前次发送的两个探测包的时间间隔的二分之一。
6.一种可用带宽的测量装置，包括：
参量确定单元，用于确定可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔；
探测包发送单元，用于将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，记录发送信息，并向探测判断单元发送所述发送信息；
探测判断单元，用于获取所述发送信息和接收信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包；
带宽计算单元，用于根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
7.根据权利要求6所述的测量装置，其中，所述探测判断单元通过比较所述发送信息中携带的探测包和所述接收信息中携带的探测包，确定是否存在丢包。
8.根据权利要求6所述的测量装置，其中，所述参量确定单元根据发送端和接收端之间的网络类型确定所述可用带宽的测量范围。
9.根据权利要求6所述的测量装置，其中，探测包发送单元进一步地包括：将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，第一次之后的每次发送的两个探测包的时间间隔为前次发送的两个探测包的时间间隔的二分之一。
10.一种可用带宽的测量系统，包括发送端和接收端，
所述发送端，用于接收可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔，将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息，并将所述发送信息发送给所述接收端；
所述接收端，用于接收探测包，并记录接收信息，获取所述发送端的发送信息，根据所述探测包的发送信息和接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽。
11.一种可用带宽的测量系统，包括发送端和接收端，
所述发送端，用于接收可用带宽的测量范围，根据所述测量范围确定探测包的字节数和最大时间间隔，将所述最大时间间隔作为初始时间间隔，以逐步缩小时间间隔的方式发送两个所述字节数的探测包，并记录发送信息，获取所述接收端的接收信息，根据所述发送信息和所述接收信息判断是否存在丢包，如果存在丢包，则根据两个所述探测包的大小和当前的时间间隔计算所述可用带宽；
所述接收端，用于接收探测包，并记录接收信息，并将所述接收信息发送给所述发送端。
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