CN107306211A - 内网诊断方法和用于内网诊断的网关 - Google Patents

内网诊断方法和用于内网诊断的网关 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内网诊断方法和用于内网诊断的网关，涉及宽带通信领域。其中的内网诊断方法包括：内网的网关获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；网关根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽；网关比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。本发明由内网的网关根据高带宽应用的运行情况获知内网当前的网络状况，使运营商可以主动、准确地诊断内网网络，及时发现网络故障。

Description

内网诊断方法和用于内网诊断的网关
技术领域
本发明涉及宽带通信领域，尤其涉及一种内网诊断方法和用于内网诊断的网关。
背景技术
高带宽应用，是指视频、云计算、游戏等占用带宽较大的互联网应用。一旦用户接入网络的网速很慢，高带宽应用会无法流畅运行。在部分情况下，网速慢并不是由运营商的线路原因导致，而是由用户的内网配置导致的，例如低速路由器、低速网络接入插口、低速网卡等等。
在排除网络中断的原因后，一般采用测网速的方法对网络进行诊断。现有的测网速诊断方法为用户终端通过测速软件向测速软件服务器端发出针对网络线路的测速请求，然后测速软件服务器端返回网速值。该方法需要用户主动发起测速请求，运营商无法主动获知用户的网络使用体验。
此外，运营商还可以在服务器端采集用户通过网络收发报文的统计数据，并通过这些统计数据测量用户内网速度，但是由于运营商无法获知用户使用网络的细节信息，并且这些数据除了内网之外还经过了外网传输，导致诊断不够准确。
发明内容
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：运营商如何主动、准确地对用户内网进行诊断。
根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种内网诊断方法，包括：内网的网关获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；网关根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽；网关比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
在一个实施例中，方法还包括：网关获取内网接收和发送的非高带宽应用的数据报文；网关根据非高带宽应用的数据报文计算非高带宽应用实际所占平均带宽；将高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
在一个实施例中，方法还包括：网关根据数据报文的应用标识确定数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文；网关根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
在一个实施例中，方法具体包括：内网的网关获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文；网关根据各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽；网关比较各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
在一个实施例中，方法具体包括：网关获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文；网关根据各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽；将各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
根据本发明实施例的第二个方面，提供一种用于内网诊断的网关，该网关为内网的网关，包括：高带宽应用数据收发模块，用于获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；高带宽应用带宽计算模块，用于根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块，用于比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
在一个实施例中，网关还包括：非高带宽应用数据收发模块，用于获取内网接收和发送的非高带宽应用的数据报文；非高带宽应用带宽计算模块，用于根据非高带宽应用的数据报文计算非高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块用于将高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
在一个实施例中，网关还包括数据类型确定模块，用于根据数据报文的应用标识确定数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文；理论值确定模块，用于根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
在一个实施例中，高带宽应用数据收发模块用于获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文；高带宽应用带宽计算模块用于根据各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块用于比较各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
在一个实施例中，非高带宽应用数据收发模块用于获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文；非高带宽应用带宽计算模块用于根据各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块用于将各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
本发明由内网的网关根据高带宽应用的运行情况获知内网当前的网络状况，使运营商可以主动、准确地诊断内网网络，及时发现网络故障。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明内网诊断方法的一个实施例的流程图。
图2为本发明内网诊断方法的另一个实施例的流程图。
图3为本发明内网诊断方法的又一个实施例的流程图。
图4为本发明用于内网诊断的网关的一个实施例的结构图。
图5为本发明用于内网诊断的网关的另一个实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面参考图1描述本发明一个实施例的内网诊断方法。
图1为本发明内网诊断方法的一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括：
步骤S102，内网的网关获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文。
其中，网关位于内网的出口处，例如可以为智能网关。内网可以是家庭内网、企业内网等。
网关可以识别收发的数据所对应的应用类型。例如，网关可以根据数据报文的应用标识确定数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文。具体地，网关在获取数据后，可以解析数据报文并获取数据所对应的应用的标识，然后从网关存储的数据库、文本或其他类型的文件中获取该应用标识和应用类型的对应关系，从而确定数据报文的类型。此外，网关可以获取一种或多种高带宽应用的数据报文。
步骤S104，网关根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽。
网关可以将在设定时间内获取的高带宽应用的总数据量与设定时间的商作为高带宽应用实际所占平均带宽。
步骤S106，网关比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
如果占用带宽较大的高带宽应用在内网中能够流畅运行，那么占用带宽较小的非高带宽应用也能够正常地使用。而如果高带宽应用实际所占平均带宽远小于高带宽应用所占带宽的理论下限值，则说明无法保证高带宽应用的正常使用，内网有故障。可以根据具体的需求和应用场景对高带宽应用实际所占平均带宽远小于高带宽应用所占带宽的理论下限值的程度进行设定。设高带宽应用实际所占平均带宽为B1，高带宽应用所占带宽的理论下限值为BL，则例如可以设定当2*B1<BL或者B1-BL<-1(M)时，内网有故障。
如果在检测时间段内检测到多种高带宽应用，高带宽应用实际所占平均带宽根据所有高带宽应用的总数据量与设定时间的商确定，高带宽应用所占带宽的理论下限值根据各个高带宽应用所占带宽的理论下限值的平均值确定。例如，对于内网中某段时间运行的全部高带宽应用A、B和C，在设定时间T内检测到的各高带宽应用的总数据量分别为LA、LB和LC，则高带宽应用实际所占平均带宽B1＝(LA+LB+LC)/T，各高带宽应用所占带宽的理论下限值分别为BLA、BLB和BLC，则高带宽应用所占带宽的理论下限值BL1＝(BLA+BLB+BLC)/3或者BL1＝max(BLA,BLB,BLC)，判断B1是否远小于BL1，如果是，则确定内网有故障。
网关中除了可以存储应用标识和应用类型的对应关系以外，还可以存储高带宽应用的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系。从而，网关可以根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
应用标识、应用类型和高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系可以是预置在网关中，也可以由运营商向网关推送，网关根据接收的推送内容增加或更新上述对应关系。
通过由内网的网关根据高带宽应用的运行情况获知内网当前的网络状况，使运营商可以主动、准确地诊断内网网络，及时发现网络故障。
除了获取高带宽应用的数据进行内网诊断以外，还可以获取非高带宽应用的数据来进行辅助诊断。下面参考图2描述本发明另一个实施例的内网诊断方法。
图2为本发明内网诊断方法的另一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括：
步骤S202，网关获取内网接收和发送的高带宽应用数据报文和非高带宽应用的数据报文。
其中，非高带宽应用数据报文的获取方法可以参考步骤S102。
步骤S204，网关根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽，网关根据非高带宽应用的数据报文计算非高带宽应用实际所占平均带宽。
网关可以将在设定时间内获取的非高带宽应用的总数据量与设定时间的商作为非高带宽应用实际所占平均带宽。
步骤S206，网关比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障，诊断过程结束；如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值不小于预设值，则进入步骤S208。
步骤S208，将高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
除了查看高带宽应用是否使用流畅以外，还可以通过所有应用的实际平均带宽与运营商承诺带宽值的比较结果进一步判断用户的网络使用情况。如果实际应用带宽远小于运营商承诺带宽值，则说明当前的整体使用状况并不理想。其中，可以根据具体的需求和应用场景对实际应用带宽远小于运营商承诺带宽值的程度进行设定。设高带宽应用实际所占平均带宽为B1，非高带宽应用实际所占平均带宽为B2，运营商承诺带宽值为B0，则例如可以设定当3*(B1+B2)<B0或者(B1+B2)-B0<-2(M)时，内网有故障。
通过综合判断高带宽应用使用流畅程度以及整体应用使用流畅程度，可以进一步地对内网的网络状况进行诊断，提高了诊断的可靠性。
内网中可能包含有多个路由器，每个路由器下的网络又可以被视为子内网。网关能够知晓数据报文来自哪一个路由器下的网络，因此网关除了诊断内网是否有问题以外，还可以诊断内网中哪一个路由器下的网络发生故障。下面参考图3描述本发明又一个实施例的内网诊断方法。
图3为本发明内网诊断方法的又一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法包括：
步骤S302，内网的网关获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文。
其中，网关还可以获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文。
步骤S304，网关根据各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽。
当网关获取了各个路由器下的非高带宽应用的数据报文时，还可以根据各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽。
步骤S306，网关比较各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障，诊断过程结束。
如果所有路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值均不小于预设值，则该实施例的方法还可以包括步骤S308：
步骤S308，将各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
通过采用上述方法，网关可以进一步缩小产生故障的网络的范围，有助于故障的诊断和解决。
下面参考图4描述本发明一个实施例的用于内网诊断的网关。
图4为本发明用于内网诊断的网关的一个实施例的结构图。如图4所示，该实施例的网关包括：高带宽应用数据收发模块42，用于获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；高带宽应用带宽计算模块44，用于根据高带宽应用的数据报文计算高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块46，用于比较高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
通过由内网的网关根据高带宽应用的运行情况获知内网当前的网络状况，使运营商可以主动、准确地诊断内网网络，及时发现网络故障。
下面参考图5描述本发明另一个实施例的用于内网诊断的网关。
图5为本发明用于内网诊断的网关的另一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例的网关还包括：非高带宽应用数据收发模块52，用于获取内网接收和发送的非高带宽应用的数据报文；非高带宽应用带宽计算模块54，用于根据非高带宽应用的数据报文计算非高带宽应用实际所占平均带宽；所述故障诊断模块46用于将高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
通过综合判断高带宽应用使用流畅程度以及整体应用使用流畅程度，可以进一步地对内网的网络状况进行诊断，提高了诊断的可靠性。
此外，网关还可以包括数据类型确定模块56，用于根据数据报文的应用标识确定数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文；理论值确定模块58，用于根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
当内网网络中包括多个路由器时，上述各个实施例中的模块还可以用于诊断各个路由器下的网络是否有故障。例如，高带宽应用数据收发模块42可以用于获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文；高带宽应用带宽计算模块44可以用于根据各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块46可以用于比较各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
非高带宽应用数据收发模块52可以用于获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文；非高带宽应用带宽计算模块54可以用于根据各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽；故障诊断模块46可以用于将各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
通过采用上述各个模块，网关可以进一步缩小产生故障的网络的范围，有助于故障的诊断和解决。
此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内网诊断方法，其特征在于，包括：
内网的网关获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；
所述网关根据所述高带宽应用的数据报文计算所述高带宽应用实际所占平均带宽；
所述网关比较所述高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述网关获取内网接收和发送的非高带宽应用的数据报文；
所述网关根据所述非高带宽应用的数据报文计算所述非高带宽应用实际所占平均带宽；
将所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果所述实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
网关根据数据报文的应用标识确定所述数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文；
网关根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括：
内网的网关获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文；
所述网关根据所述各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽；
所述网关比较所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体包括：
所述网关获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文；
所述网关根据所述各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算所述各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽；
将所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与所述非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
6.一种用于内网诊断的网关，其特征在于，所述网关为内网的网关，包括：
高带宽应用数据收发模块，用于获取内网接收和发送的高带宽应用的数据报文；
高带宽应用带宽计算模块，用于根据所述高带宽应用的数据报文计算所述高带宽应用实际所占平均带宽；
故障诊断模块，用于比较所述高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，还包括：
非高带宽应用数据收发模块，用于获取内网接收和发送的非高带宽应用的数据报文；
非高带宽应用带宽计算模块，用于根据所述非高带宽应用的数据报文计算所述非高带宽应用实际所占平均带宽；
所述故障诊断模块用于将所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果所述实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定内网有故障。
8.根据权利要求6或7所述的网关，其特征在于，还包括：
数据类型确定模块，用于根据数据报文的应用标识确定所述数据报文的类型为高带宽应用的数据报文或非高带宽应用的数据报文；
理论值确定模块，用于根据高带宽应用的数据报文中的应用标识与高带宽应用所占带宽的理论下限值的对应关系，确定高带宽应用所占带宽的理论下限值。
9.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，
所述高带宽应用数据收发模块用于获取内网中各个路由器下接收和发送的高带宽应用的数据报文；
所述高带宽应用带宽计算模块用于根据所述各个路由器下的高带宽应用的数据报文计算所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽；
所述故障诊断模块用于比较所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与高带宽应用所占带宽的理论下限值，如果路由器下的所述高带宽应用实际所占平均带宽与所述高带宽应用所占带宽的理论下限值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
10.根据权利要求7所述的网关，其特征在于，
所述非高带宽应用数据收发模块用于获取内网中各个路由器下接收和发送的非高带宽应用的数据报文；
所述非高带宽应用带宽计算模块用于根据所述各个路由器下的非高带宽应用的数据报文计算所述各个路由器下的非高带宽应用实际所占平均带宽；
所述故障诊断模块用于将所述各个路由器下的高带宽应用实际所占平均带宽与所述非高带宽应用实际所占平均带宽的和确定为应用实际带宽，如果路由器下的实际应用带宽与运营商承诺带宽值的差值小于预设值，则确定该路由器下的内网有故障。
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