CN108259335B - 路径探测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了路径探测方法和装置。本申请中，转发设备模仿实际业务流的报文头构造用于探测业务流经由路径的探测报文，依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文，这确保探测报文与实际业务流的转发行为一致，能够最终精准确定出实际业务流经由的路径。

Description

路径探测方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及路径探测方法和装置。

背景技术

为了实现IP网络运维的需要，经常需要探测业务流在网络中经过的路径。

目前，常用的用于路径探测的是路由追踪(Traceroute)机制。Traceroute机制是基于目的主机的IP地址(简称目的IP地址)发送探测报文以探测业务流从源主机至目的主机的路径。

Traceroute机制中的探测报文不同于业务流报文，比如，为了规避探测报文对业务流的影响，探测报文的端口号不同于业务流报文的端口号。

发明内容

本申请提供了路径探测方法和装置，以准确探测业务流经由的路径。

本申请提供的技术方案包括：

一种路径探测方法，该方法应用于转发设备，包括：

针对业务流构造探测报文，所述探测报文的报文头包含的转发信息和所述业务流的报文头包含的转发信息相同；

依据所述转发信息转发所述探测报文；

若在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文，则确定所述其他转发设备的地址，返回执行所述针对业务流构造探测报文的操作；

若在设定时间内未接收到所述出错控制报文，则根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

一种路径探测装置，该装置应用于转发设备，包括：

构造模块，用于针对业务流构造探测报文，所述探测报文的报文头包含的转发信息和所述业务流的报文头包含的转发信息相同；

转发模块，用于依据所述转发信息转发所述探测报文；

检查模块，用于检查是否在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文；

地址确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为是时，确定所述其他转发设备的地址，并触发所述构造模块执行所述针对业务流构造探测报文的操作；

路径确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为否时，根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

由以上技术方案可以看出，本申请中，转发设备模仿实际业务流的报文头构造用于探测业务流经由路径的探测报文，依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文，这确保探测报文与实际业务流的转发行为一致，如此，转发根据设定时间内接收到其他转发设备针对探测报文返回的出错控制报文时确定的其他转发设备的地址，便能够最终精准确定出实际业务流经由的路径。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请提供的方法流程图；

图2为本申请提供的报文结构对比图；

图3为本申请一示例公开的路径探测示意图；

图4a至图4c为本申请第一实施例提供的探测报文结构图；

图5为本申请提供的第二实施例示意图；

图6a至图6f为本申请第二实施例提供的探测报文结构图；

图7为本申请提供的装置结构示意图；

图8为本申请提供的图7所示装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

Traceroute机制中，用于探测业务流经由路径的探测报文的报文头所包含的转发信息不同于业务流的报文头包含的转发信息，以转发信息为UDP端口号为例，UDP端口号一般对应一些预先定义的应用，为了规避探测报文对实际业务应用的潜在影响，Traceroute机制中，探测报文的报文头包含的UDP端口号一般为特定UDP端口号(比如大于30000的UDP端口号)，不对应任何业务应用，其不同于业务流的报文头包含的用于对应业务流应用的UDP端口号；而不管是转发探测报文还是转发业务流，若存在等价路径或者策略路由(PBR)则是依赖于报文头包含的转发信息选择路径转发的，因为探测报文的报文头包含的转发信息不同于业务流的报文头包含的转发信息，这导致探测报文最终探测出的路径与业务流实际经由的路径不同。

而本申请，转发设备通过模仿实际业务流的报文头构造用于探测业务流经由路径的探测报文，如此，在依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文时，能够确保探测报文与实际业务流的转发行为一致，能够最终精准确定出实际业务流经由的路径。

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。

参见图1，图1为本申请提供的方法流程图。该流程应用于业务流经由的转发设备。作为一个实施例，这里的转发设备比如为路由器等，本申请并不具体限定。

如图1所示，该流程可包括以下步骤：

步骤101，转发设备针对业务流构造探测报文，探测报文的报文头包含的转发信息和业务流的报文头包含的转发信息相同。

作为一个实施例，本申请中，探测报文的报文头所包含的转发信息是来自外部控制设备发送的。这里的外部控制设备可为SDN控制器，也可为网管设备等，本申请并不具体限定。

本申请中，不管步骤101中针对业务流构造过多少探测报文，构造的各探测报文的报文头所包含的转发信息都一致，具体为业务流的报文头包含的转发信息。因此，本申请中，只需要外部控制设备向转发设备发送一次上述转发信息即可。

作为一个实施例，上述的转发设备可为业务流经由的首个转发设备。其中，外部控制设备可通过以下方式确定业务流经由的首个转发设备：依据业务流的源IP地址、目的IP地址并结合其管理的网络拓扑计算出从源IP地址至目的IP地址的各路径，对各路径上的首个转发设备进行业务流采样，通过采样的方式确定有业务流经过的转发设备为上述业务流经由的首个转发设备。

作为一个实施例，步骤101中针对业务流构造探测报文可依赖于是否已针对业务流构造过探测报文。其中，当确定未针对业务流构造过探测报文时，此时本步骤101中构造的探测报文的报文头包含的生存时间(TTL)为初始值；而当确定已针对所述业务流构造过探测报文时，此时本步骤101中构造的所述探测报文的报文头包含的TTL为已构造的上一个探测报文的TTL与预设值之和；其中，所述预设值和所述初始值相等，比如都为1。

在本申请中，步骤101构造的探测报文的报文头还包含校验和。其中，校验和配置为指示校验和错误的指定校验值；所述校验和用于使业务流的目的主机接收到所述探测报文时丢弃所述探测报文。

作为一个实施例，探测报文的报文头细分为IP头部和传输层协议头部(TCP/UDP头部)。其中，上述的TTL为IP头部的字段，校验和为TCP/UDP头部的字段。IP头部包含的转发信息包括：源IP地址、目的IP地址、协议类型、差分服务代码点(DSCP)；TCP/UDP头部包含的转发信息包括：源端口号、目的端口号。

需要说明的是，在本申请中，也可以根据实际需求在步骤101构造的探测报文中增加更多的头部，比如如果要探测VXLAN报文路径，可以在步骤101构造的探测报文中增加VXLAN头部。

步骤102，转发设备依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文。

在本申请中，作为一个实施例，转发设备转发的探测报文的载荷携带本设备的地址，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时向本设备返回出错控制报文。图2举例示出了业务流报文与探测报文的结构。

在业务流转发应用中，当有等价路径或者PBR时，会依据业务流的报文头所包含的转发信息进行设定运算，并依据运算结果确定下一跳以向下一跳转发业务流。应用于本申请中，步骤102在依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文时，即使转发探测报文时有等价路径或者PBR，因为探测报文的报文头中的转发信息与业务流的报文头中的转发信息相同，则通过对转发信息进行设定运算并依据运算结果确定下一跳以向下一跳转发探测报文，这能够保证探测报文与业务流报文的转发路径一致。作为一个实施例，上述的设定运算可为哈希运算等用于路由的运算方式。

步骤103，转发设备若在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文，则确定所述其他转发设备的地址，返回执行所述针对业务流构造探测报文的操作；若在设定时间内未接收到所述出错控制报文，则根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

在本申请中，设定时间可根据业务流实际路径传输所需时间自定义设定，本申请并不具体限定。

在本申请中，转发设备收到的出错控制报文是其他转发设备在将收到的探测报文的报文头中的TTL减去预设值比如1后得到用于表示探测报文转发出错的值比如0时向本转发设备返回的。

本申请中，转发设备若在设定时间内未接收到其他转发设备针对探测报文返回的出错控制报文，则意味着业务流经由路径的探测结束。其中，之所以会出现转发设备在设定时间内未接收到其他转发设备针对探测报文返回的出错控制报文，其中一个原因是：目的主机收到探测报文，目的主机对收到的探测报文解析，发现报文头中校验和为上述用于指示校验和错误的指定校验值(比如为0x0或其他值)，则丢弃收到的探测报文，最终导致转发设备不能在设定时间内接收到针对探测报文返回的出错控制报文。

至于步骤103中如何依据已接收的出错控制报文确定所述业务流路径，将通过下文两个实施例详细描述，这里不再赘述。

至此，完成图1所示流程。

通过上面描述的流程可以看出，在本申请中，转发设备模仿实际业务流的报文头构造用于探测业务流经由路径的探测报文，依据探测报文的报文头包含的转发信息转发探测报文，这确保探测报文与实际业务流的转发行为一致，如此，转发根据设定时间内接收到其他转发设备针对探测报文返回的出错控制报文时确定的其他转发设备的地址，便能够最终精准确定出实际业务流经由的路径。

下面通过对图1所示流程进行详细描述：

参见图3，图3为本申请一示例公开的路径探测示意图。本实施例在确定业务流的路径时依赖记录的出错控制报文的源地址。下面以探测业务流(Flow)1的路径为例描述本实施例。

在本实施例中，假如Flow1为视频报文，源IP地址为PC1的IP地址(记为IP1)，目的IP地址为PC3的IP地址(记为IP3)。Flow1的结构如图4a所示。

SDN控制器基于Flow1的源IP地址、目的IP地址并结合已收集的图3所示网络的网络拓扑计算出Flow1可能经由的路径，并通过对计算出的各路径上的首个转发设备进行业务流采样，通过采样的方式确定路由器(Router)B为Flow1经由的首个转发设备。

SDN控制器向Flow1经由的首个转发设备Router B下发Flow1的报文头包含的转发信息。这里的转发信息包括：Flow1的IP头部所包含的转发信息和Flow1的UDP头部所包含的转发信息。Flow1的IP头部所包含的转发信息举例包括：源IP地址(IP1)、目的IP地址(IP3)、协议类型、DSCP；Flow1的UDP头部所包含的转发信息举例包括：源端口号、目的端口号。

Router B接收并存储转发信息。

Router B构造用于探测Flow1的首个探测报文，为便于描述，将该探测报文记为探测报文3_1。探测报文3_1的IP头中TTL为初始值(本实施例以1为例)。探测报文3_1的IP头还包含已接收的Flow1的IP头部所包含的转发信息比如源IP地址(IP1)、目的IP地址(IP3)、协议类型、DSCP；探测报文3_1的UDP头中校验和为用于指示校验和错误的指定校验值(以0x0为例)，探测报文3_1的UDP头还包含已接收的Flow1的UDP头部所包含的转发信息比如源端口号、目的端口号。图4b示出了探测报文3_1的格式。

Router B将本Router B的IP地址添加至探测报文3_1的载荷，图4c示出添加了Router B的IP地址的探测报文3_1的结构。

Router B依据探测报文3_1的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_1。假如Router B依据探测报文3_1的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_1，最终会转发至Router A。

Router A收到探测报文3_1。

Router A将探测报文3_1的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文3_1的转发出错。

Router A从探测报文3_1的载荷解析出Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文3_1的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router A的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文还携带探测报文3_1的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)，便于Router B识别出出错控制报文是针对哪一业务流。

Router B在设定时间内接收到Router A返回的出错控制报文，则记录该出错控制报文的源IP地址即Router A的IP地址。

Router B生成用于探测Flow1路径的第二个探测报文，为便于描述，这里将第二个探测报文记为探测报文3_2。探测报文3_2的报文头与探测报文3_1的报文头仅TTL不同，探测报文3_2的TTL为探测报文3_1中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文3_2的报文头中TTL为2。

Router B将本Router B的IP地址添加至探测报文3_2的载荷。

Router B依据探测报文3_2的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_2。假如Router B依据探测报文3_2的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_2，最终会转发至Router A。

Router A收到探测报文3_2。

Router A将探测报文3_2的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文3_2的转发未出错。此时探测报文3_2的TTL更新为1。

Router A依据探测报文3_2的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_2。假如Router A依据探测报文3_2的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_2，最终会转发至Router C。

Router C收到探测报文3_2。

Router C将探测报文3_2的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文3_2的转发出错。

Router C从探测报文3_2的载荷解析出Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文3_2的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router C的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文还携带探测报文3_2的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)，便于Router B识别出出错控制报文是针对哪一业务流。

Router B在设定时间内接收到Router C返回的出错控制报文，则记录该出错控制报文的源IP地址即Router C的IP地址。

Router B生成用于探测Flow1路径的第三个探测报文，为便于描述，这里将第三个探测报文记为探测报文3_3。探测报文3_3的报文头与探测报文3_2的报文头仅TTL不同，探测报文3_3的TTL为探测报文3_2中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文3_3的报文头中TTL为3。

Router B将本Router B的IP地址添加至探测报文3_3的载荷，依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3。假如Router B依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3，最终会转发至RouterA。

Router A收到探测报文3_3。

Router A将探测报文3_3的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到2，确定此时探测报文3_3的转发未出错。此时探测报文3_3的TTL更新为2。

Router A依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3。假如Router A依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3，最终会转发至Router C。

Router C收到探测报文3_3。

Router C将探测报文3_3的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文3_3的转发未出错。此时探测报文3_3的TTL更新为1。

Router C依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3。假如Router C依据探测报文3_3的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_3，最终会转发至Router F。

Router F收到探测报文3_3。

Router F将探测报文3_3的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文3_3的转发出错。

Router F从探测报文3_3的载荷解析出Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文3_3的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router C的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文还携带探测报文3_3的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)，便于Router B识别出出错控制报文是针对哪一业务流。

Router B在设定时间内接收到Router F返回的出错控制报文，则记录该出错控制报文的源IP地址即Router F的IP地址。

Router B生成用于探测Flow1路径的第四个探测报文，为便于描述，这里将第四个探测报文记为探测报文3_4。探测报文3_4的报文头与探测报文3_3的报文头仅TTL不同，探测报文3_4的TTL为探测报文3_3中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文3_4的报文头中TTL为4。

Router B将本Router B的IP地址添加至探测报文3_4的载荷，依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4。假如Router B依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4，最终会转发至RouterA。

Router A收到探测报文3_4。

Router A将探测报文3_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到3，确定此时探测报文3_4的转发未出错。此时探测报文3_4的TTL更新为3。

Router A依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4。假如Router A依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4，最终会转发至Router C。

Router C收到探测报文3_4。

Router C将探测报文3_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到2，确定此时探测报文3_4的转发未出错。此时探测报文3_4的TTL更新为2。

Router C依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4。假如Router C依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4，最终会转发至Router F。

Router F收到探测报文3_4。

Router F将探测报文3_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文3_4的转发未出错。此时探测报文3_4的TTL更新为1。

Router F依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4。假如Router F依据探测报文3_4的IP头中的转发信息以及UDP头中的转发信息转发探测报文3_4，最终会转发至目的主机PC3。

PC3收到探测报文3_4，对探测报文3_4的UDP头进行解析发现探测报文3_4的UDP头中的校验和为用于指示校验和错误的指定校验值(以0x0为例)，则丢弃探测报文3_4。

Router B在设定时间内接收不到针对探测报文3_4返回的出错控制报文，则结束Flow1的路径探测。

Router B根据记录的Router A、C、F的IP地址构造出Flow1的路径。具体构造路径的方法需结合网络拓扑，本实施例并不赘述。

至此，完成实施例1的描述。

实施例2：

参见图5，图5为本申请另一示例公开的路径探测示意图。本实施例中，转发设备在构造探测报文时，若未针对业务流构造过探测报文时，构造的探测报文的载荷携带本设备的地址；而若已针对业务流构造过探测报文时，则构造的探测报文的载荷携带上一个探测报文的载荷携带的转发设备的地址以及针对上一个探测报文的出错控制报文的载荷携带的来源地址；转发设备的地址和所述来源地址按照预设的顺序排列；其中，本设备的地址位于构造的探测报文的载荷中的指定位置比如载荷的最前端，以使接收到探测报文的其他转发设备在针对探测报文返回出错控制报文时从指定位置获取地址并向获取的地址返回出错控制报文。基于此，本实施例中，就可以依据最后一次构造并发送的探测报文的载荷携带的转发设备的地址确定业务流的路径。这不需要记录出错控制报文的源地址，灵活性好。

下面以探测Flow2的路径为例描述本实施例。

在本实施例中，假如Flow2为互联网浏览报文，源IP地址为PC1的IP地址(记为IP1)，目的IP地址为PC3的IP地址(记为IP3)。Flow2的结构如图6a所示。按照图1所示流程探测Flow2的路径的过程包括：

SDN控制器基于Flow2的源IP地址、目的IP地址并结合已收集的图5所示网络的网络拓扑计算出Flow2可能经由的路径，并通过对计算出的各路径上的首个转发设备进行业务流采样，通过采样的方式确定Router B为Flow2经由的首个转发设备。

SDN控制器向Flow2经由的首个转发设备Router B下发Flow2的报文头包含的转发信息。这里的转发信息包括：Flow2的IP头部所包含的转发信息和Flow2的TCP头部所包含的转发信息。Flow2的IP头部所包含的转发信息举例包括：源IP地址(IP1)、目的IP地址(IP3)、协议类型、DSCP；Flow2的TCP头部所包含的转发信息举例包括：源端口号、目的端口号。

Router B接收并存储转发信息。

Router B构造用于探测Flow2的首个探测报文，为便于描述，将该探测报文记为探测报文5_1。探测报文5_1的IP头中TTL为第一值(本实施例以1为例)。探测报文5_1的IP头还包含已接收的Flow2的IP头部所包含的转发信息比如源IP地址(IP1)、目的IP地址(IP3)、协议类型、DSCP；探测报文5_1的TCP头中校验和为用于指示校验和错误的指定校验值(以0x0为例)，探测报文5_1的TCP头还包含已接收的Flow2的TCP头部所包含的转发信息比如源端口号、目的端口号。图6b示出了探测报文3_1的格式。

Router B将本Router B的IP地址添加至探测报文5_1的载荷的指定位置(以载荷的首端为例)，图6c示出添加了Router B的IP地址的探测报文5_1的结构。

Router B依据探测报文5_1的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_1。假如Router B依据探测报文5_1的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_1，最终会转发至Router D。

Router D收到探测报文5_1。

Router D将探测报文5_1的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文5_1的转发出错。

Router D从探测报文5_1的载荷的指定位置解析出Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文3_1的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router D的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文的载荷携带探测报文5_1的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)，便于Router B识别出出错控制报文是针对哪一业务流；出错控制报文的载荷还携带Router D的IP地址。

Router B在设定时间内接收到Router D返回的出错控制报文，则生成用于探测Flow2的第二个探测报文，为便于描述，这里将作为当前探测报文的第二个探测报文记为探测报文5_2。探测报文5_2的报文头与探测报文5_1的报文头仅TTL不同，探测报文5_2的报文头中的TTL为探测报文5_1中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文5_2的报文头中TTL为2。探测报文5_2的载荷中包含探测报文5_1中载荷携带的Router B的IP地址、以及出错控制报文的载荷携带的Router D的IP地址。其中，Router B的IP地址可处于载荷中的指定位置(以载荷首端为例)，以使接收到探测报文5_2的其他转发设备在针对探测报文5_2返回出错控制报文时从探测报文5_2的上述指定位置获取Router B的IP地址并向获取的Router B的IP地址返回出错控制报文。本实施例以探测报文5_2的载荷包含的Router B的IP地址、Router D的IP地址是按顺序排列的，其中，Router D的IP地址在载荷中排在RouterB的IP地址之后，图6d示出了探测报文5_2的报文结构。下文各探测报文的载荷携带IP地址的情况均类似探测报文5_2，不再一一解释。

Router B依据探测报文5_2的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_2。假如Router B依据探测报文5_2的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_2，最终会转发至Router D。

Router D收到探测报文5_2。

Router D将探测报文5_2的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文5_2的转发未出错。此时探测报文5_2的TTL更新为1。

Router D依据探测报文5_2的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_2。假如Router D依据探测报文5_2的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_2，最终会转发至Router E。

Router E收到探测报文5_2。

Router E将探测报文5_2的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文5_2的转发出错。

Router E从探测报文5_2的载荷的指定位置解析出排在最前面的首个IP地址即Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文5_2的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router E的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文的载荷包含：探测报文5_2的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)、以及Router E的IP地址。

Router B在设定时间内接收到Router E返回的出错控制报文，则生成用于探测Flow2的第三个探测报文，为便于描述，这里将作为当前探测报文的第三个探测报文记为探测报文5_3。探测报文5_3的报文头与探测报文5_2的报文头仅TTL不同，探测报文5_3的报文头中的TTL为探测报文5_2中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文5_3的报文头中TTL为3。探测报文5_3的载荷中包含探测报文5_2的载荷携带的Router B的IP地址、RouterD的IP地址、以及接收的出错控制报文的载荷携带的Router E的IP地址。其中，Router B的IP地址可处于载荷中的指定位置(以载荷首端为例)，Router E的IP地址按顺序排在RouterD的IP地址之后，图6e示出了探测报文5_3的报文结构。

Router B依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3。假如Router B依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3，最终会转发至Router D。

Router D收到探测报文5_3。

Router D将探测报文5_3的TTL减去预设值(本实施例以1为例)，得到2，确定此时探测报文5_3的转发未出错。此时探测报文5_3的TTL更新为2。

Router D依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3。假如Router D依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3，最终会转发至Router E。

Router E收到探测报文5_3。

Router E将探测报文5_3的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文5_3的转发未出错。此时探测报文5_3的TTL更新为1。

Router E依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3。假如Router D依据探测报文5_3的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_3，最终会转发至Router F。

Router F收到探测报文5_3。

Router F将探测报文5_3的TTL减去第二值(本实施例以1为例)得到0，确定此时探测报文5_3的转发出错。

Router F从探测报文5_3的载荷的指定位置中解析出排在最前面的首个IP地址即Router B的IP地址，依据Router B的IP地址向Router B返回一个对应探测报文5_3的出错控制报文。出错控制报文的源IP地址为Router F的IP地址，目的IP地址为Router B的IP地址，出错控制报文的载荷包含：探测报文5_3的报文头包含的转发信息(IP头包含的转发信息和UDP头包含的转发信息)、以及Router F的IP地址。

Router B在设定时间内接收到Router F返回的出错控制报文，则生成用于探测Flow2的第四个探测报文，为便于描述，这里将作为当前探测报文的第四个探测报文记为探测报文5_4。探测报文5_4的报文头与探测报文5_3的报文头仅TTL不同，探测报文5_4的TTL为探测报文5_3中的TTL与预设值(以1为例)之和，此时探测报文5_4的报文头中的TTL为4。探测报文5_4的载荷中包含探测报文5_3的载荷所包含的按顺序排列的Router B的IP地址、Router D的IP地址、Router E的IP地址、以及接收的出错控制报文的载荷携带的Router F的IP地址。其中，Router F的IP地址按顺序排在Router E的IP地址之后，图6f示出了探测报文5_4的报文结构。

Router B依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4。假如Router B依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4，最终会转发至Router D。

Router D收到探测报文5_4。

Router D将探测报文5_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)，得到3，确定此时探测报文5_4的转发未出错。此时探测报文5_4的TTL更新为3。

Router D依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4。假如Router D依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4，最终会转发至Router E。

Router E收到探测报文5_4。

Router E将探测报文5_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)，得到2，确定此时探测报文5_4的转发未出错。此时探测报文5_4的TTL更新为2。

Router E依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4。假如Router E依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4，最终会转发至Router F。

Router F收到探测报文5_4。

Router F将探测报文5_4的TTL减去预设值(本实施例以1为例)得到1，确定此时探测报文5_4的转发未出错。此时探测报文5_4的TTL更新为1。

Router F依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4。假如Router F依据探测报文5_4的IP头中的转发信息以及TCP头中的转发信息转发探测报文5_4，最终会转发至目的主机PC3。

PC3收到探测报文5_4，对探测报文5_4的TCP头进行解析发现探测报文5_4的TCP头中的校验和为用于指示校验和错误的指定校验值(以0x0为例)，则丢弃探测报文5_4。

Router B在设定时间内接收不到针对探测报文5_4返回的出错控制报文，则结束Flow2的路径探测。

Router B根据最后生成的探测报文5_4的载荷包含的各转发设备的IP地址(Router B的IP地址、Router D的IP地址、Router E的IP地址、以及RouterF的IP地址)构造出Flow2经由的路径。具体构造路径的方法需结合网络拓扑，类似现有路径确定方式，本实施例并不赘述。

至此，完成实施例2的描述。

以上对本申请提供的方法进行了描述。下面对本申请提供的装置进行描述：

参见图7，图7为本申请提供的装置结构图。该装置应用于业务流经由的转发设备，包括：

构造模块，用于针对业务流构造探测报文，所述探测报文的报文头包含的转发信息和所述业务流的报文头包含的转发信息相同；

转发模块，用于依据所述转发信息转发所述探测报文；

检查模块，用于检查是否在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文；

地址确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为是时，确定所述其他转发设备的地址，并触发所述构造模块执行所述针对业务流构造探测报文的操作；

路径确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为否时，根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

优选地，所述探测报文的报文头包括校验和，所述校验和配置为指示校验和错误的指定校验值，以使业务流的目的主机接收到所述探测报文时丢弃所述探测报文。

优选地，所述探测报文的报文头包括IP头部和传输层协议头部；

所述校验和为传输层协议头部的字段；

其中，所述IP头部包含的转发信息包括：源IP地址、目的IP地址、协议类型、差分服务代码点DSCP；

所述传输层协议头部包含的转发信息包括：源端口号、目的端口号。

优选地，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带本转发设备的地址，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时向所述地址返回出错控制报文。

优选地，所述地址确定模块确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的源地址；

所述地址确定模块进一步记录所述源地址；记录的所述源地址按照对应的出错控制报文的接收顺序排列；

所述路径确定模块根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：根据本转发设备的地址和所述地址确定模块记录的所述源地址确定所述业务流的路径。

优选地，当确定未针对所述业务流构造过探测报文时，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带本设备的地址；

当确定已针对所述业务流构造过探测报文时，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带上一个探测报文的载荷携带的转发设备的地址以及针对上一个探测报文的出错控制报文的载荷携带的来源地址；所述转发设备的地址和所述来源地址按照预设的顺序排列；

其中，本设备的地址位于构造的所述探测报文的载荷中的指定位置，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时从所述指定位置获取地址并向获取的地址返回出错控制报文。

优选地，所述地址确定模块确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的载荷携带的来源地址；

所述路径确定模块根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：依据最后一次构造并发送的探测报文的载荷携带的转发设备的地址确定所述业务流的路径。

至此，完成图7所示的装置结构描述。

对应地，本发明还提供了图7所示装置的硬件结构。参见图8，图8为本申请提供的图7所示装置的硬件结构示意图。该装置包含：

存储器，用于存放构造模块运行的程序指令、转发模块运行的程序指令、检查模块运行的程序指令、地址确定模块运行的程序指令、以及路径确定模块运行的程序指令；

处理器，用于执行造模块运行的程序指令、转发模块运行的程序指令、检查模块运行的程序指令、地址确定模块运行的程序指令、以及路径确定模块运行的程序指令。其中，处理器执行首构造模块运行的程序指令运行的程序指令所执行的操作如上构造模块执行的操作，处理器执行转发模块运行的程序指令所执行的操作如上转发模块执行的操作，处理器执行检查模块运行的程序指令所执行的操作如上检查模块执行的操作，处理器执行地址确定模块运行的程序指令所执行的操作如上地址确定模块执行的操作、处理器执行路径确定模块运行的程序指令所执行的操作如上路径确定模块执行的操作。

如图8所示，该硬件结构还可以包括一个电源组件被配置为执行装置的电源管理，一个有线或无线网络接口被配置为将装置连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口。

至此，完成图8所示的硬件结构描述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种路径探测方法，其特征在于，该方法应用于转发设备，包括：

针对业务流构造探测报文，所述探测报文的报文头包含的转发信息和所述业务流的报文头包含的转发信息相同；所述探测报文的报文头包括IP头部和传输层协议头部；其中，所述IP头部包含的转发信息包括：源IP地址、目的IP地址、协议类型、差分服务代码点DSCP；所述传输层协议头部包含的转发信息包括：源端口号、目的端口号；

依据所述转发信息转发所述探测报文；

若在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文，则确定所述其他转发设备的地址，返回执行所述针对业务流构造探测报文的操作；

若在设定时间内未接收到所述出错控制报文，则根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测报文的报文头包括校验和，所述校验和配置为指示校验和错误的指定校验值，以使业务流的目的主机接收到所述探测报文时丢弃所述探测报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述校验和为传输层协议头部的字段。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，构造的所述探测报文的载荷携带本转发设备的地址，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时向所述地址返回出错控制报文。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的源地址；

该方法还包括：记录所述源地址；记录的所述源地址按照对应的出错控制报文的接收顺序排列；

根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：

根据本转发设备的地址和记录的所述源地址确定所述业务流的路径。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

当确定未针对所述业务流构造过探测报文时，构造的所述探测报文的载荷携带本设备的地址；

当确定已针对所述业务流构造过探测报文时，构造的所述探测报文的载荷携带上一个探测报文的载荷携带的转发设备的地址以及针对上一个探测报文的出错控制报文的载荷携带的来源地址；所述转发设备的地址和所述来源地址按照预设的顺序排列；

其中，本设备的地址位于构造的所述探测报文的载荷中的指定位置，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时从所述指定位置获取地址并向获取的地址返回出错控制报文。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的载荷携带的来源地址；

根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：

依据最后一次构造并发送的探测报文的载荷携带的转发设备的地址确定所述业务流的路径。

8.一种路径探测装置，其特征在于，该装置应用于转发设备，包括：

构造模块，用于针对业务流构造探测报文，所述探测报文的报文头包含的转发信息和所述业务流的报文头包含的转发信息相同；所述探测报文的报文头包括IP头部和传输层协议头部；其中，所述IP头部包含的转发信息包括：源IP地址、目的IP地址、协议类型、差分服务代码点DSCP；所述传输层协议头部包含的转发信息包括：源端口号、目的端口号；

转发模块，用于依据所述转发信息转发所述探测报文；

检查模块，用于检查是否在设定时间内接收到其他转发设备针对所述探测报文返回的出错控制报文；

地址确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为是时，确定所述其他转发设备的地址，并触发所述构造模块执行所述针对业务流构造探测报文的操作；

路径确定模块，用于在所述检查模块的检查结果为否时，根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述探测报文的报文头包括校验和，所述校验和配置为指示校验和错误的指定校验值，以使业务流的目的主机接收到所述探测报文时丢弃所述探测报文。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述校验和为传输层协议头部的字段。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带本转发设备的地址，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时向所述地址返回出错控制报文。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述地址确定模块确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的源地址；

所述地址确定模块进一步记录所述源地址；记录的所述源地址按照对应的出错控制报文的接收顺序排列；

所述路径确定模块根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：根据本转发设备的地址和所述地址确定模块记录的所述源地址确定所述业务流的路径。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

当确定未针对所述业务流构造过探测报文时，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带本设备的地址；

当确定已针对所述业务流构造过探测报文时，所述构造模块构造的所述探测报文的载荷携带上一个探测报文的载荷携带的转发设备的地址以及针对上一个探测报文的出错控制报文的载荷携带的来源地址；所述转发设备的地址和所述来源地址按照预设的顺序排列；

其中，本设备的地址位于构造的所述探测报文的载荷中的指定位置，以使接收到所述探测报文的其他转发设备在针对所述探测报文返回出错控制报文时从所述指定位置获取地址并向获取的地址返回出错控制报文。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述地址确定模块确定的其他转发设备的地址为所述出错控制报文的载荷携带的来源地址；

所述路径确定模块根据所述其他转发设备的地址确定所述业务流的路径包括：依据最后一次构造并发送的探测报文的载荷携带的转发设备的地址确定所述业务流的路径。

Images