CN106561019A - 网络状态测量系统以及用于测量网络状态的方法 - Google Patents

网络状态测量系统以及用于测量网络状态的方法 Download PDF

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Abstract

提出网络状态测量系统以及用于测量网络状态的方法。该系统被配置为测量网络状态和用于显示网络状态的图示，其中网络包括通过链路连接的节点。该系统包括：处理器；显示电路，被配置为在显示器上显示网络的简化示意图；数据流量测量电路，被配置为在网络的链路上测量比特率和延迟时间；和图形生成电路，被配置为通过关联网络的简化示意图生成将被显示在网络的特定链路上的对象，来生成在网络的特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示。处理器被配置为计算将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的数量，以及将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的速度。显示电路还被配置为在网络的简化示意图的特定链路上显示所生成的对象。

Description

网络状态测量系统以及用于测量网络状态的方法
技术领域
本发明涉及一种网络状态测量系统以及用于测量网络状态的方法。
背景技术
在数字数据网络中发送的数据量正在稳步增加。作为结果，在数字数据网络中往往存在着瓶颈和/或不平衡的网络拓扑结构。数字数据网络的用户常常将这个体验为所谓的滞后。因此，有必要在数字数据网络中能够找到瓶颈和/或不平衡的网络拓扑结构。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题中的至少一些问题。
根据第一方面，提供一种用于测量网络的状态以及用于显示所述网络的所述状态的图示的网络状态测量系统，其中所述网络包括通过链路连接的节点。所述网络状态测量系统包括：处理器；显示电路，被配置为在显示器上显示所述网络的简化示意图；数据流量测量电路，被配置为在所述网络的链路上测量比特率和延迟时间；以及图形生成电路，被配置为通过关联所述网络的所述简化示意图生成将被显示在所述网络的特定链路上的对象，来生成在所述网络的所述特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示。所述处理器被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的数量。所述处理器被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的速度。所述显示电路进一步被配置为在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上显示所生成的对象。
可通过所述网络状态测量系统在数字数据网络中找到瓶颈和/或不平衡的网络拓扑结构。此外，通过根据上文来生成并显示所述对象，与在表格中显示比特率和延迟时间的传统方式相比，所使用的显示区域的量可被减少。此外，通过根据上文来生成并显示所述对象，关于网络的多个链路的信息可被同时显示。因此，本网络状态测量系统允许在有限的显示区域上呈现高密度的信息。
将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述数量可由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数来计算。
将被显示在所述网络的所述概括示意图的所述特定链路上的所述对象的所述速度可由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间的对数函数来计算。
所述处理器可进一步被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率和所述延迟时间，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的尺寸。
将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述尺寸可由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间与在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数这两者的乘积来计算。
所述网络状态测量系统可进一步包括鉴别器，所述鉴别器被配置为区分应对于所述网络的哪些链路生成所述网络的相应链路的所述比特率和所述延迟时间的所述图示。通过使用所述鉴别器，所述处理器的处理能力可被节省。因为只有具有可能的瓶颈的链路可被处理。
所述鉴别器可被配置为基于针对所述网络的所述相应链路而测量到的比特率和/或延迟时间，来区分应对于所述网络的哪些链路生成所述网络的所述相应链路的所述比特率和所述延迟时间的所述图示。
根据第二方面，提供一种用于测量网络的状态以及用于显示所述网络的所述状态的图示的方法，其中所述网络包括通过链路连接的节点。所述方法包括：在所述网络的链路上测量比特率和延迟时间；显示所述网络的简化示意图；通过关联所述网络的所述简化示意图生成将被显示在所述网络的特定链路上的对象，来生成在所述网络的所述特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示；以及在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上显示所生成的对象。将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的数量是基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率来计算的。将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的速度是基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间来计算的。
所述网络状态测量系统的上述特征在可适用时，也同样适用于该第二方面。为了避免不必要的重复，参照上文。
根据第三方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质具有在其上存储的程序，所述程序用于当在具有处理能力的设备上被执行时实现上述方法。
所述网络状态测量系统和所述方法的上述特征在可适用时，也同样适用于该第三方面。为了避免不必要的重复，参照上文。
根据下面给出的详细描述，本发明的适用性的进一步范围将变得显而易见。然而，应当理解的是，详细描述和具体示例在指示本发明的优选实施例时仅通过例证的方式来给出，因为对于本领域技术人员而言，根据该详细描述本发明范围内的各种变化和修改将变得显而易见。
因此，应当理解，本发明并不限于所描述的设备的特定部件或描述为这种设备的方法的步骤，并且方法可以变化。还应当理解，本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在进行限制。必须指出，如在说明书和所附权利要求中使用的冠词“一(a)”、“一(an)”、“该(the)”和“所述(said)”意在表示存在一个或多个元件，除非上下文中另有明确说明。因此，例如提及“一单元”或“该单元”可以包括若干个设备和类似物。此外，用语“包括”、“包含”、“含有”和类似的用语并不排除其他元件或步骤。
附图说明
将参考用于示出本发明实施例的附图来更详细地描述本发明的这些方面以及其他方面。提供附图以说明本发明实施例的一般结构。相同的附图标记自始至终指代相同的元件。
图1是网络的简化示意图。
图2是网络状态测量系统的框图。
图3示出在图1中的链路之一上所显示的对象。
图4是用于测量网络状态以及用于显示网络状态的图示的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中将参考附图来更充分地描述本发明，其中示出了本发明的当前优选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为仅限于本文所阐述的实施例；相反，为了彻底性以及完整性并且为了将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员而提供了这些实施例。
图1示出网络1，该网络1包括多个由链路连接的节点10。网络1被配置为允许节点10交换数据。节点10沿网络100的链路彼此传递数据。通常，数据以分组的形式传送。网络1的链路使用电缆或无线的方式建立。网络的非限制性示例是互联网、内联网、局域网和蜂窝网络。不同类型的网络可以互相连接以形成网络1。
节点10是网络1的连接点、再分配点或通信端点。因此，节点10可以是数据通信设备14，诸如网络访问限制装置、调制解调器、集线器、桥接器或交换机等；或者节点10可以是数据终端设备16，诸如照相机、媒体存储装置、音频记录装置、蜂窝电话、平板、打印机或主计算机、路由器、工作站或者服务器等。应当理解的是，除了上面所列出的，网络1还可以包括其他的节点10。除了图1中所示出的那些，网络1还可以包括热节点10。除了图1中所示的那些，网络1还可以包括更多的节点10。
链路是用于将网络1中的节点互相连接的接口。链路可以是被设置为在网络1内传送数据的一个或多个网络电缆。网络电缆的非限制性示例是同轴电缆、光纤电缆和双绞电缆。电缆的选择依赖于网络1的拓扑结构、用于在网络1上发送数据的协议、和/或网络1的节点10的数量。可替代地或组合地，链路可以是网络1的两个或更多个节点10之间的无线连接。网络1的两个或更多个节点10之间的无线连接的非限制性示例是蜂窝电话网络、Wi-Fi网络和地面微波网络。
图2是网络状态测量系统20的框图。网络状态测量系统20被配置为测量网络1的状态。网络状态测量系统20被配置为显示网络1的状态的图示。网络状态测量系统20包括：处理器22、显示电路24、数据流量测量电路26以及图形生成电路28。网络状态测量系统20可进一步包括：易失性存储器23和/或非易失性存储器25，用于存储和/或检索由处理器22、显示电路24、数据流量测量电路26和/或图形生成电路28进行处理后的数据。网络状态测量系统20还可包括：网络接口27，用于在网络1内进行通信。网络状态测量系统20可在网络1的多个节点10中的一个上实现。可替换地，网络状态测量系统20可被分布为在网络1的多个节点10中实现。系统20还被连接到显示器30。
网络状态测量系统20被提供有网络1的简化示意图。网络1的简化示意图例如可以如图1所示的网络。网络状态测量系统20可被提供以来自外部源的网络1的简化示意图。例如，可以由用户将网络1的简化示意图输入到网络状态测量系统20中。可替代地或组合地，网络状态测量系统20可被配置为分析网络1，并据此确定网络1的简化示意图。网络1的简化示意图例如可以通过使用诸如Bonjour和/或MDNS等发现协议来生成。根据一个示例，在企业系统中，系统的网络交换机可以询问哪些设备被连接至其上。根据该信息可以生成网络1的简化示意图。可替代地或组合地，一个或多个分组分析器可被用于分析网络流量。根据该分析，可以推论出与被连接至该网络的设备有关的信息。然后该信息可被用于生成网络1的简化示意图。
显示电路24被配置为在显示器30上显示网络1的简化示意图。
数据流量测量电路26被配置为在网络1的链路上测量比特率和延迟时间。数据流量测量电路26可被实现为硬件组件、在处理器22上运行的软件程序部分、或它们的组合。
图形生成电路28被配置为生成在网络1的特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示。图形生成电路28可以被配置为生成在网络1的多个特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示。在网络1的一个或多个特定链路上测量到的(一个或多个)比特率和(一个或多个)延迟时间的(一个或多个)图示作为将被显示在网络1的特定链路上的对象关联网络1的简化示意图被生成。图形生成电路28可被实现为硬件组件、在处理器22上运行的软件程序部分、或它们的组合。
处理器22被配置为计算将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的数量。将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的数量基于在网络的特定链路上测量到的比特率。根据非限制性示例，将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的数量以在网络的特定链路上测量到的比特率的对数函数来计算。例如，这可被表示为：nbrObjects＝Math.round(Math.log(1+比特率)/Math.LN10)。
处理器22进一步被配置为计算将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的速度。将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的速度基于在网络的特定链路上测量到的延迟时间。根据非限制性示例，将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的速度以在网络的特定链路上测量到的延迟时间的对数函数来计算。例如，这可被表示为：travelTime＝0.1+Math.log(1+Math.pow(延迟时间，1.1)*500)/Math.LN2。
处理器可进一步被配置为计算将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的尺寸。将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的尺寸基于在网络的特定链路上测量到的比特率和延迟时间。将被显示的对象的尺寸可能涉及将被显示的对象的区域，因此，对象的尺寸为两维形式。可替代地或组合地，将被显示的对象的尺寸可能涉及对象的长度，因此，对象的尺寸为一维形式。根据非限制性示例，将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的尺寸以在网络的特定链路上测量到的延迟时间与在网络的特定链路上测量到的比特率的对数函数这两者的乘积来计算。例如，这可被表示为：ObjectLength＝0.005+0.02×Math.min(8，(Math.log(1+比特率)/Math.LN10*延迟时间))。
显示电路24进一步被配置为在显示器30上显示由图形生成电路28生成的对象。
在图3中示出了在图1的多个链路中的一个上显示对象18的示例。在本示例中，用于指示在链路上测量到的比特率的对象的数量n是3。较高数量的对象18指示与呈现为具有较低数量的对象18的链路相比，数据在链路上以较高的比特率传输。此外，在本示例中，对象18沿着用于指示链路的线19以特定的速度v移动。对象的该速度v指示链路的延迟时间。更进一步，在本示例中，对象具有尺寸s，在这里尺寸以一维形式表示为对象的长度。对象的尺寸s指示在链路上经历的比特率和延迟时间。
在图4中示出了用于测量网络状态和用于显示网络状态的图示的方法300。S302，在网络的链路上测量比特率和延迟时间。S304，显示网络的简化示意图。S306，生成在网络的特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示。该图示通过关联网络的简化示意图生成将被显示在网络的特定链路上的对象来生成。接着，S308，在网络的简化示意图的特定链路上显示所生成的对象。根据上文计算出将被显示在网络的简化示意图的特定链路上的对象的数量、速度和/或尺寸。因此，比特率和延迟时间的(一个或多个)图示被呈现为多维信息，其中该多维信息的维数是图形对象的数量、这些图形对象的速度和/或图形对象的尺寸。人们将意识到，显示S304网络的简化示意图的动作以及显示S308所生成的对象的动作可以在相同时间或在不同的时间点上执行。
所生成的对象可以沿网络1的节点10之间的线19被显示。线的颜色、宽度和不透明度可以被设定以指示特定链路的重要性。链路的重要性例如可通过更宽的、更明亮的和/或更高不透明度的线19来指示。这是为了使该线指示相比于网络的图形简化示意图的其余部分要突出的链路。链路的重要性例如可以由对节点进行选择的用户来设定。然后涉及该节点的所有链路将被认为比其他链路更重要。此外，涉及网络拓扑结构中所选择的节点附近的节点的链路可被认为是比之于涉及更远节点的链路更为重要。
本领域技术人员将意识到，本发明不受以上所描述的优选实施例的限制。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和变更是可能的。
例如，网络状态测量系统20可以进一步包括鉴别器29。鉴别器29被配置为区分应对于网络的哪些链路来生成该网络的相应链路的比特率和延迟时间的图示。鉴别器29可被进一步被配置为基于针对网络的相应链路所测量到的比特率和/或延迟时间，来区分应对于该网络的哪些链路来生成该网络的相应链路的比特率和延迟时间的图示。鉴别器29可被实现为硬件组件、在处理器22上运行的软件程序部分、或它们的组合。
此外，通过研究附图、公开和所附权利要求，实践所要求的发明的本领域技术人员将能够理解并实施针对所公开的实施例的变型。

Claims (14)

1.一种用于测量网络的状态以及用于显示所述网络的所述状态的图示的网络状态测量系统，其中，所述网络包括通过链路连接的节点，所述网络状态测量系统包括：
处理器(22)；
显示电路(24)，被配置为在显示器上显示所述网络的简化示意图；
数据流量测量电路(26)，被配置为在所述网络的链路上测量比特率和延迟时间；以及
图形生成电路(28)，被配置为通过关联所述网络的所述简化示意图生成将被显示在所述网络的特定链路上的对象，来生成在所述网络的所述特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示，
其中，所述处理器被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的数量，
其中，所述处理器被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的速度，
其中，所述显示电路进一步被配置为在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上显示所生成的对象。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述数量由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数来计算。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述速度由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间的对数函数来计算。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率和所述延迟时间，来计算将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的尺寸。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述尺寸由所述处理器以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间与在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数这两者的乘积来计算。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
鉴别器(29)，被配置为区分应对于所述网络的哪些链路生成所述网络的相应链路的所述比特率和所述延迟时间的所述图示。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述鉴别器被配置为基于针对所述网络的所述相应链路而测量到的比特率和/或延迟时间，来区分应对于所述网络的哪些链路生成所述网络的所述相应链路的所述比特率和所述延迟时间的所述图示。
8.一种用于测量网络的状态以及用于显示所述网络的所述状态的图示的方法，其中，所述网络包括通过链路连接的节点，所述方法包括：
在所述网络的链路上测量比特率和延迟时间；
显示所述网络的简化示意图；
通过关联所述网络的所述简化示意图生成将被显示在所述网络的特定链路上的对象，来生成在所述网络的所述特定链路上测量到的比特率和延迟时间的图示；以及
在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上显示所生成的对象，
其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的数量是基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率来计算的，并且
其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的速度是基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间来计算的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述数量以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数来计算。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述速度以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间的对数函数来计算。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的尺寸基于在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率和所述延迟时间来计算。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，将被显示在所述网络的所述简化示意图的所述特定链路上的所述对象的所述尺寸以在所述网络的所述特定链路上测量到的所述延迟时间与在所述网络的所述特定链路上测量到的所述比特率的对数函数这两者的乘积来计算。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：区分应对于所述网络的哪些链路生成所述网络的相应链路的所述比特率和所述延迟时间的图示。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述区分基于针对所述网络的所述相应链路测量到的比特率和/或延迟时间。
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