CN108737206A - 网络通道的选路方法、装置及其计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络通道的选路方法、装置及其计算机设备。该网络通道的选路方法包括：接收通路检测请求的指令；通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；接收到该目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；根据判断的结果选择网络通道。本发明通过向若干个节点并发检测报文，在提高了网络通道的检测效率的同时为后续调试工作提供更为直观、针对性更强的参考数据，使得检测人员可以同时查看两个单板以上的统计数据，避免了在外场故障中，操纵前方人员收集数据以带来的不便。

Description

网络通道的选路方法、装置及其计算机设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及网络通道的选路方法、装置及其计算机设备。

背景技术

电信网元单元在提供业务服务时，网络问题常常会造成业务的异常。目前对网络通道的诊断为一对一的方式，利用本端的某个端口向检测通路上的某个对端节点发送通道检测报文，即一个处理单元对应检测目标网元中的一个网络节点，当网络通道断开或者连接异常时，将对应的偶联记入日志并统计，其检测步骤一般包括：

在本电信网元中通过网元操作维护设定检测周期时间及各处理单元的本地丢包计数器的阀值；在本电信网元的多个处理单元在每一个检测周期时间内分时独立通过本网元的网络接口向目标网电信网元发送检测请求；判断发起检测的处理单元是否通过所述网络接口收到所述目标电信网元返回的检测响应；未收到所述检测响应，则更新所述发起检测的处理单元的本地丢包计数器计数值；若收到所述检测响应，则清零所述发起检测的处理单元的本地丢包计数器的计数值；在所述发起检测的处理单元的本地丢包计数值达到设定的阀值时，释放所述发起检测的处理单元已申请业务的用户资源。

由于目前这种检测方式的检测报文是分时独立的向目标网电信网元发送，其发送目标、发送方式以及后期的统计与管理的局限性很强，即使在环境比较简单的情况下，一个接口上只有一条偶联，检测人员要想同时查看两个单板上的统计结果对用户来说也很是不便，在外场故障中操纵前方人员收集数据，这种不便尤为突出。

以上这种缺陷进一步导致在历史日志和统计表中，无法直观的表达偶联和对端接口的对应关系，致使很难联合两个模块的统计判断通道的网络状态，调试人员由于无法快速有效地定位网络通道的故障位置，对于后期的通道调试工作也极为不利，导致网络通道的检测效率以及后期的调试效率都十分低。

发明内容

基于此，有必要针对目前对网络通道的检测效率低的问题，提供一种网络通道的选路方法、装置及其计算机设备。

一种网络通道的选路方法，该方法应用于本端，该方法包括：

接收通路检测请求的指令；

通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；

接收到该目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；

根据判断的结果选择网络通道。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行所述程序时实现应用于本端的网络通道的选路方法

上述通讯网络通道的选路方法应用于检测发起端，通过向若干个节点并发检测报文，使得本端接口可以与该若干个节点均进行偶联，一方面提高了网络通道的检测效率，另一方面，为后续调试工作提供更为直观、针对性更强的参考数据，使得检测人员可以同时查看两个单板以上的统计数据，避免了在外场故障中，操纵前方人员收集数据以带来的不便。

网络通道的选路装置，该装置包括：

检测指令接收模块，用于接收通路检测请求的指令；

检测报文发送模块，用于通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；

判断模块，用于接收到该目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；

选择模块，用于根据判断的结果选择网络通道。

该网络通道的选路装置通过执行上述应用于检测发起端的网络通道的选路方法，通过向若干个节点并发检测报文，使得本端接口可以与该若干个节点均进行偶联，提高了网络通道的检测效率的同时为后续调试工作提供更为直观、针对性更强的参考数据。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的系统架构图；

图2为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图3为根据本发明的另一实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图4为根据本发明的又一实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图5为根据本发明的一个实施例的检测报文和应答报文的封装格式；

图6为根据本发明的另一实施例的应答报文的封装格式；

图7为根据本发明的一个实施例的检测报文的净荷报文格式；

图8为根据本发明的一个实施例的物理板的检测报文的封装格式；

图9为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图10为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的时序图；

图11为根据本发明的一个实施例的应用于偶联机制的网络通道的选路方法；

图12为根据本发明的一个实施例的网络通道的预检测阶段以及检测阶段的方法的时序图；

图13为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图14为根据本发明的另一实施例的网络通道的选路方法的流程图；

图15为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的系统流程图；

图16为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路装置的结构框图；

图17为根据本发明的一个实施例的网络通道的第二选路装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的一个实施例的系统架构图，在一个实施例中，如图1所示，根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法涉及用户层、维护层和探测层，图1中SCTP即Stream Control Transmission Protocol，表示流控制传输协议；TCP即TransmissionControl Protocol，表示传输控制协议；Uesr表示DOS磁盘操作系统下的一种常用命令，OAM即Operation Administration andMaintenance，表示操作管理与维护；ICMP与UDP表示两种不同协议，其中，ICMP即Internet Control Message Protocol，表示Internet控制报文协议。它是TCP/IP协议族的一个子协议，UDP即User Datagram Protocol，表示OSI(OpenSystem Interconnection：开放式系统互联)参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

图2为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图，如图2所示，该网络通道的选路方法包括以下步骤S110、S120、S130以及S140。

S110、接收通路检测请求的指令。

其中，该检测请求的指令可以是用户输入的开始检测的命令，也可以是本端侦测到当前的网络连接异常时自动发起的触发命令。根据本实施例的一个示例，如当检测到网络时延时间超过预设的时间阈值，或者IP包的乱序率达到设定的比例等等，在这种情况下也视为接收到了通路检测请求的指令。

结合附图1来看，该步骤S110主要应用于用户层。

S120、通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文。

在该步骤中，并发是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机上运行，但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。在本实施例中可以理解为同时发送。根据本实施例的一个示例，该位置数据例包括但不限于本端端口的物理地址、本端的IP地址和/或本端板(物理板)的位置标识数据。该步骤主要应用于维护层。

根据本实施例的一个示例，该并发的实现方式例如：同时发出TTL从1开始一定范围内的UDP或ICMP请求报文，用于同时检测通路上的各个节点。其中，TTL是Time To Live的缩写，该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量，该TTL的最大值可以由上层用户指定。该实现方式与目前的实现方式的不同点在于：目前的实现方式是发出一个设定TTL的检测报文后需等待收到应答报文，之后再发(TTL+1)的检测报文，而本实施例的实现方法是同时发出TTL从1开始一定范围内的UDP或ICMP检测报文，能够快速检测通路上的各个节点，其中，该TTL字段中指定的数值表示IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。

S130、接收到该目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态。

在该步骤S130中，判断目的端节点未回发该应答报文的方法例如：

发送所述检测报文时，启动定时器；

当所述定时器超时但未接收到对应的目的端节点回发的应答报文时，判断对应的目的端节点未回发应答报文。

S140、根据判断的结果选择网络通道。

在该步骤中，当判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态选择当前的网络通道不进行切换，当判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态，将网络通道切换至判断结果为连接状态的本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道。

当判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接时，为了进一步检测网络连接的质量，该方法还包括：

根据该检测报文和该应答报文统计本端至每个该目的端节点的网络通道的通路数据；

将统计的所有通路数据分别与预设的通路标准数据进行比较；

当比较结果超过预设的阈值时，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第二连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第一连接状态。

其中，该第一连接状态表示正常连接状态，第二连接状态表示异常连接状态。

当需要将网络延时的时间作为考量该网络连接的质量时，根据本实施例的一个示例，上述通路数据包括双向延时的时间，该检测报文携带有发送该检测报文的第一时间TA，该应答报文携带有接收该检测报文的第二时间TB和回发该应答报文的第三时间TC，该方法还包括：

将本端接收所述应答报文的时间作为第四时间TD，以及将第四时间减去第一时间减去第三时间加上第二时间作为获取所述本端至目的端节点的网络通道的双向延时的时间，即：TD-TA-(TC-TB)。

作为可选地，该方法还包括：

检测到网络质量差时，发送告警消息。

该步骤对通路问题进行告警，当网络接口出现丢包/抖动异常/IP包的乱续等问题的时候，本模块根据PD模块的诊断结果，进行告警，发送告警消息到OAM。

其中，网络质量差的表现包括但不限于：网络接口出现丢包、抖动异常、IP包的乱续、判断网络通道为异常状态、判断网络通道为第二连接状态(即异常连接状态)、判断双向延时的时间超过预设的时间值等等。

本实施例通过向若干个节点并发检测报文，使得本端接口可以与该若干个节点均进行偶联，一方面提高了网络通道的检测效率，另一方面，为后续调试工作提供更为直观、针对性更强的参考数据，使得检测人员可以同时查看两个单板以上的统计数据，避免了在外场故障中，操纵前方人员收集数据以带来的不便。

根据本发明的另一实施例，为了解决网络连接状态统计不直观、关联性不强的技术问题，该实施例在包括上述步骤S110、S120、S130以及S140的基础上，该本端位置数据包括本端IP地址以及本端网络接口的物理地址，该目的端节点位置数据包括目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址，还包括：

获取向该若干个节点发送的检测报文中的本端IP地址、本端网络接口的物理地址、目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址；

根据获取的该本端IP地址以及本端网络接口的物理地址建立与所述目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址的偶联关系表；

将判断的本端至该目的端节点的连接状态或异常状态记录在该偶联关系表中对应的偶联条目下。

偶联中的SCTP偶联实际上是在两个SCTP端点之间的一个对应关系，它包括了两个SCTP端点、以及包含验证标签和传送顺序号码等信息在内的协议状态信息，一个SCTP偶联可以由使用该偶联的SCTP端点用传送地址来唯一识别。

SCTP偶联由两个SCTP端点的传送地址来定义，当SCTP在IP上运行时，传送地址就是由IP地址与SCTP端口号的组合来定义的，因此通过定义本地IP地址、本地SCTP端口号、对端IP地址、对端SCTP端口号等四个参数，就可以唯一标识一个SCTP偶联。

本示例通过将各个偶联信息与各个网络节点信息进行关联，使得在偶联关系表中，可以查询各个偶联ID的IP地址以及端口以及偶联承载的协议类型等信息，并关联各个偶联对应的节点，这样可以把通路的链路问题映射为业务模块问题，解决网络异常的统计关联性不强的弊端，进一步解决目前在电信网元业务与网络问题定位难的问题。

图11为根据本发明的一个实施例的应用于偶联机制的网络通道的选路方法，下面以偶联的故障检测为例具体描述该网络通道的选路方法，该方法包括以下步骤A、步骤B、步骤C、步骤D和步骤E。

A、在偶联建立正常后由操作维护模块中诊断测试模块发起通路检测请求。

B、检测模块对指定通路发起FastTrace探测，尽可能获取完整的通路中间节点的地址列表，因为网络中可能对探测报文进行了过滤，所以需要在通路正常的情况下预先进行一次探测，称该过程为通路预检测阶段。偶联在出现异常时(如SCTP连续重传或者时延抖动频繁)向PD模块发起通路检测请求，PD模块对指定通路上所有节点发起FastTrace可达性探测，FastTrace可以选择使用icmp和udp报文。通过预检测和检测两个阶段前后结果的比较，可以发现检测路经是否发生变化，图12为根据本发明的一个实施例的网络通道的预检测阶段以及检测阶段的方法的时序图，具体参照图12所示。

C、当需要进行通路质量监测时，是通过定时发送icmp或udp报文检测对端，本方案对ICMP或UDP报文进行了重新封装(图5/图6，后附报文封装说明)，根据对端的回应情况按照一定的计算策略得到网络质量数据，这可以由手工或上层用户发起，完成通路质量的实时监测。

D、对端接口板接到通路检测请求时，处理步骤如图10所示；本步骤主要是PD客户端模块解析ICMP请求报文，根据报文参数，进行对应的诊断，并封装诊断打印信息到IMCP响应报文中；

E、以上步骤把检测结果汇总到PD模块，PD模块负责端到端的通路检测数据的管理和维护，PD模块将检测结果反馈到操作维护模块中诊断测试模块，进行诊断结果显示。

本示例在ICMP、UDP模块之上新增FastTrace模块，用于网元外部通路的快速Trace探测。FastTrace模块和内部通路检测模块之上新增通路检测模块(PD，Path-Detect)，负责端到端的通路检测数据的管理和维护，由SCTP/TCP等上层用户触发对指定通路进行探测，将检测结果反馈到后台或者存储于内存，做为故障定位的参考依据。通路质量监测是特殊的FastTrace检测，使用ICMP或UDP报文检测端到端的网络通路质量。

所述以上步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中，具体由八个模块进行实现：

第一、操作维护模块中诊断测试模块，本模块主要是对检测目标以及各参数的设置和显示检测结果，同时也可以通过协议栈的在线配置来发起任务，填入参数，上电自动发起并定期上报；

第二、通路检测模块(PD，Path-Detect)模块，负责端到端的通路检测数据的管理和维护，由SCTP/TCP等上层用户触发对指定通路进行探测，将检测结果反馈到后台或者存储于内存，作为故障定位的参考依据；PD模块在检测过程中，记录各种统计量，同时提供相应的接口进行查询，可以方便地查看PD模块运行时的功能及效率。显示各种PD检测类型的请求、取消请求、超时、性能统计、报文转发次数等，查看当前进程中发起的所有PD检测任务的具体参数及收发统计，显示PD模块配置的任务,显示PD性能统计数据等

第三、FastTrace模块，实现快速trace模块(FastTrace)，实现路径的快速发现和探测功能。与普通trace不同的是，FastTrace同时发出TTL从1开始一定范围内的UDP或ICMP请求报文，用于同时检测通路上的各个节点。需要提供直接进行端到端检测的选项。TTL的最大值由上层用户指定。

第四、IP通路质量检测模块，目前协议栈ping只能以最快1秒的速度进行发送，实际环境中这种流量可能并不能检测出丢包。可以提供更高发送频率的ping工具，或者一次发起多个ping实例，满足大流量检测的需要，提供一种检测备份。本模块包括如下步骤：

1)上层模块通过消息接口，向PD模块发起通路质量监测(通路压力测试)请求；

2)PD模块在收到通路质量监测请求后，回应ACK消息，打开定时器T1，创建检测实例，向对端连续高并发发送ICMP请求/UDP Echo报文；

3)对端接口板微码收到ICMP/UDP Echo应答报文后，将检测报文上送协议栈；协议栈进行网络的Qos相关计算，并对检测报文回应(ICMP reply或UDPecho)；将ICMP/UDP检测结果上报PD模块

4)PD模块将监测实例的结果综合后进行性能统计，对于非诊断测试类型的通路质量监测任务，由OAM性能统计定时采集；

5)如果定时器T1超时，则停止监测，将检测结果通过消息送上层用户。

第五、本地关键信息收集模块，通路问题与路由、端口、ARP表以及转发表的关系密切，需要收集通路相关表项，通过对比前后记录反映其变化。这里边路由和端口为业务处理板本板信息等，收集相对比较容易。

第六、远端网元信息采集模块，如果对接端是已知设备，可以通过特殊报文获取对接端的调试信息。特殊报文可以考虑使用无害的SCTP报文，或者使用ping等查询报文。调试信息可以考虑是预先订制好的内容，也可以考虑扩展为对对端系统所有支持的调试命令，.

第七、业务与网络接口对应模块，本网络主要是针对业务各个偶联信息与各个网络节点信息进行关联，在偶联关系表中，查询各个偶联ID的IP地址以及端口以及偶联承载的协议类型等信息，然后关联对应的节点；这样可以把通路的链路问题映射为业务模块问题，解决问题统计关联性不强的弊端。

第八、告警模块，本模块主要是针对通路问题进行告警，当网络接口出现丢包/抖动异常/IP包的乱续等问题的时候，本模块根据PD模块的诊断结果，进行告警；发送告警消息到OAM。

本实施例在ping、trace和内部通路等检测工具之上加入通路检测模块(PD，Path-Detect)，负责端到端的通路检测数据的管理和维护，由SCTP/TCP等模块(当然不仅限于传输模块)或上层用户触发对指定通路进行探测，重新封装请求/响应报文，将检测结果反馈到网元操作维护或者存储在内存，作为故障定位的参考依据；同时，进一步完善与通路质量有关的性能统计、内部通路检测、告警等工具，为定位IP通路相关的故障提供参考。

图3为根据本发明的另一实施例的网络通道的选路方法的流程图，如图3所示，本实施例提供的网络通道的选路方法在包括上述步骤S110的基础上，还包括以下步骤：

S121、当网络应用正常运行时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的预检测报文，进入步骤S131。其中网络应用正常运行例如网络应用没有延时；

S131、接收该目的端节点回发的携带有检测结果数据的第一应答报文，进入步骤S133；

S122、当网络应用异常运行时时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文，进入步骤S132。其中网络应用异常运行例如网络延时比较严重；

S132、是否接收到接收该目的端节点回发的第二应答报文，若是，则跳转至步骤S133，否则，跳转至步骤S134；

S133、判断相同的目的端节点回发的第一应答报文中的检测结果数据和第二应答报文中的检测结果数据是否相符，进入步骤S135；

S135、当判断结果为是时，判断本端至对应目的端节点为第一连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点为第二连接状态。

S134、判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态。

根据本实施例的一个示例，该第一连接状态为正常连接状态，该第二连接状态为异常连接状态，当判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为第一连接状态时，选择当前的网络通道不进行切换，当判断结果为第二连接状态或异常状态(即断开状态)时，将网络通道切换至判断结果为第一连接状态的本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道。

在该步骤S133中，根据本实施例的一个示例，判断前后检测结果数据相符的一种情况例如双向延时的时间差在设定的范围内则判断检测结果数据相符，否则判断为不相符。根据本实施例的一个示例，判断前后检测结果数据相符的一种情况例如判断前后两种阶段的数据包的乱序率的差值是否在预设的差值范围内，若是则判断相符，否则判断不相符。

该网络应用是否正常运行也可以根据用户的使用情况，由用户自己判断，当用户觉得应用(例如网络游戏)运行卡顿时，接收用户反馈的第一数据视为判断网络应用异常运行，当用户觉得应用运行流畅时，接收用户反馈的第二数据视为判断网络应用正常运行。

图12为根据本发明的一个实施例的网络通道的预检测阶段以及检测阶段的方法的时序图，如图12所示，在各业务正常时触发预检测阶段，当有业务异常时触发检测阶段。

本实施例通过预检测阶段和检测两个阶段前后返回的应答报文结果的比较，可以找出检测路经是否发生变化，从而判断检测的网络通路是否出现问题。

图4为根据本发明的又一实施例的网络通道的选路方法的流程图，如图4所示，上述本端位置数据包括发送该检测报文的本端物理板的标识数据，该检测报文的类型为ICMP请求报文或UDP请求报文，该方法在包括上述步骤S110和S130的基础上还包括以下步骤：

S111、获取发送该检测报文的本端物理板的标识数据；

S112、当检测报文的类型为ICMP请求报文时，将该本端物理板的标识数据封装至该ICMP请求报文的首部的预设字节中；当检测报文的类型为UDP请求报文，将该本端物理板的标识数据封装至该UDP请求报文的首部的预设字节中。其中，可以将该本端物理板的标识数据封装至该ICMP请求报文的首部的第五和第六个字节中，可以将该本端物理板的标识数据封装至该UDP请求报文的首部的第一和第二个字节中；

上述步骤S120具体为步骤S123、通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端物理板的标识数据和目的端节点位置数据的检测报文。

根据本实施例的一个示例，上述本端物理板的标识数据包括机架、机框、槽位以及控制面，其中：

所述机架占用所述检测报文首部的四位；

所述机框占用所述检测报文首部的三位；

所述槽位占用所述检测报文首部的五位；

所述控制面占用所述检测报文首部的两位。

本实施例将发送该检测报文的本端物理板的标识数据封装至检测报文中，可以使得被检测端的节点能够将应答报文准确返回检测端的物理板(检测单板)，避免了ICMP超时报文和目的/端口不可达报文的产生。

图5至图8为根据本发明的实施例的不同报文的封装格式，下面做具体说明。

图5为根据本发明的一个实施例的检测报文和应答报文的封装格式，根据本实施例的检测报文和应答报文的封装格式可以如图5所示。

由于PD检测报文承载协议类型有ICMP和UDP，根据协议，检测发起端对检测报文例如作如下设置：ICMP直接使用Echo request报文(类型为8)，即与Ping报文类似；UDP检测请求报文，目的端口号设定为知名的Echo端口号(端口号7)。

考虑到目的端或网络中间节点回应的ICMP超时报文和目的/端口不可达报文，仅携带原检测报文的IP首部和数据部分前8字节，也就是只包含了原检测报文的ICMP和UDP首部，为了能使回应报文能准确返回检测端(检测单板)，本发明需要将源板信息(如物理板位信息)封装到ICMP和UDP报文首部，具体方法是：

(1)ICMP请求报文将物理板位信息封装在标识符字段(ICMP首部第5、6字节)，物理板报文的封装形式，考虑到目前网元内部IP编址采用：机架4bits，机框3bits，槽位5bits，控制面CPU 2bits，因此只需要14bits，图8为根据本发明的一个实施例的物理板的检测报文的封装格式，如图8所示；

(2)UDP请求报文将物理板位信息封装在源端口字段，即UDP首部第1、2字节；

(3)本端接收不带原报文净荷的回应报文，如：ICMP的TTL超时、目的不可达，ICMP应答，UDP echo回应)时根据这个进行转发，其中，2位标志字段用来区分ICMP/UDP检测报文；

(4)在媒体面通道通用质量检测中，检测端网元接口板，对于应答报文，需要根据该板位信息，将应答报文上送到检测端。

图6为根据本发明的另一实施例的应答报文的封装格式，根据ICMP协议，检测报文ICMP echo request，如图6所示，其回应报文可能是：

(1)ICMP回应报文(类型0)，ICMP净荷就是检测报文的净荷；

(2)ICMP超时报文(类型11)，ICMP净荷携带检测报文的IP首部和ICMP首部；

根据UDP协议，对UDP检测报文(目的端口号为7)，其回应报文可能是：

(1)UDP回显报文(源端口7)，UDP净荷就是检测报文的净荷；

(2)ICMP超时报文(类型11)，ICMP净荷携带检测报文的IP首部和UDP首部；

(3)ICMP端口不可达报文(类型3)，ICMP净荷携带检测报文的IP首部和UDP首部，图7为检测流程

图7为根据本发明的一个实施例的检测报文的净荷报文格式，其中：

(1)ICMP请求和UDP echo报文的净荷整体报文结构是：4字节填充字段+标志区+时间戳+上层业务正常的SCTP/TCP/UDP端口号信息+PD任务信息；

(2)标志区包括3字节的网元节点标志(0x5A 0x54 0x45)、4bits转发标志和4bits时戳标志。网元节点标志用来区分是否是厂家设备网元发出的特殊ICMP/UDP检测报文。转发标志包括1bit检测请求按协议转发标志、1bit检测应答按协议转发标志及2位保留字段。4bits时戳标志分别对应后面的四个时戳(只有发送和接收时戳标志相同时，计算时延抖动等QOS指标才有意义)；

(3)上层业务信息中的协议号和端口号用于微码查分发表进行转发，用以模拟真实业务报文的收发通道。

(4)PD任务信息记录检测类型、检测实例号和检测序列号。

图9为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图，如图9所示，当本端具有目的端节点对应的设备的调试权限时，本实施例提供的网络通道的选路方法在包括上述步骤S110、S120、S130以及S140的基础上，该方法还包括：

S141、接收调试命令；

S142、将包含该调试命令的数据封装至该检测报文；

S143、将该检测报文发送至该目的端节点对应的设备；

S144、接收该目的端节点对应的设备回发的携带有调试结果数据的应答报文；

S145、获取该应答报文中的调试结果。

本实施例适用于对接端是已知的设备并提供了对应的调试接口，一般通讯设备均有调试接口，一个业务的开通一般有很多设备网元单元组成，在本业务开通过程中，这些业务单元一般均为本公司网元或者本公司封装外设后的网元，因此很多对接端是本公司设备。上述本端具有目的端节点对应的设备的调试权限即表示本端已知对接端的唯一标识码，并能够调用该调试接口。

包含该调试命令的报文可以选用使用无害的SCTP报文，或者使用ping等查询报文。调试命令的具体执行步骤可以考虑是预先订制好的内容，也可以考虑扩展为对对端系统所有支持的调试命令，例如利用printf重定向和vxworks的符号表功能。

图10为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的时序图，下面结合图10对本实施例做具体的描述，包括以下步骤：

(1)上层用户(如BRS的SCTP/TCP/DNS等模块，OAM的前台诊断测试进程等)将调试命令封装入消息，向PD模块发起远程信息采集请求；

(2)PD模块在收到远程信息采集请求后，回应ACK消息，选择ICMP检测报文类型，封装入调试命令，发出；

(3)对端业务处理板PD模块收到ICMP检测报文后，根据检测类型判断是远程信息采集命令，取出封装的调试命令(如果是标准设备，可以通过公用标准命令进行)，设置printf重定向至buffer，执行调试命令，将buffer中的打印内容封装入ICMP应答报文中发送，其中Buffer指输出缓冲器，用来暂时存放处理器送往外设的数据。

图10是对本步骤(3)的进一步解释，其流程已在图形上详细描述；

(4)本端检测源板PD模块收到ICMP检测应答报文后，根据检测类型判断是远程信息采集命令结果，取出结果。

图13为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的流程图，该方法应用于被检测端，如图13所示的一种网络通道的选路方法，该方法包括以下步骤S210、S220、S230、S240，其中：

S210、通过网络通道接收通道检测报文，该检测报文中携带有发送该检测报文的物理板的标识数据；

S220、获取本端节点位置数据以及该物理板的标识数据；

S230、将该本端节点位置数据封装至应答报文中；

S240、将该应答报文回发给物理板的标识数据所对应的物理板。

本实施例通过识别检测报文中的物理板的标识数据，使得该应答报文可以准确的回发到对应的检测板中。

图14为根据本发明的另一实施例的网络通道的选路方法的流程图，当该检测报文中携带有调试命令时，如图14所示，上述步骤S220具体为：

步骤S221、获取本端节点位置数据、该物理板的标识数据以及检测报文中的调试命令。

该应用于被检测端的网络通道的选路方法还包括步骤：

S222、执行该调试命令；

S223、获取调试结果；

上述步骤S230具体为S231、将该调试结果以及本端节点位置数据封装至应答报文中。

图15为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路方法的系统流程图，如图15所示，包括本实施例的系统的流程包括以下步骤：

步骤1，操作维护诊断测试模块发送诊断测试请求到网元OAM模块，OAM模块通过消息接口，向PD模块发起通路检测请求，其请求指令例如：EV_PD_MSG(ucMsgType＝1，即PD_DETECT_REQ)；

步骤2，PD模块收到通路检测请求后，检查检测类型ucPDType及其他参数，向上层用户回应确认消息，其回应指令如：EV_PD_MSG(ucMsgType＝2，即PD_DETECT_ACK)；

步骤3：如果检测类型是通路Trace，Trace类型的检测指令如：PD_PATH_TRACE，则跳转步骤4，

步骤4，PD模块调用开始FastTrace请求接口请求trace外部通路，FastTrace模块发送出ICMP或UDP检测报文；并启动定时T1，本模块包括步骤：

1)上层模块调用开始FastTrace接口请求trace外部通路，指定最大检测跳数；

2)FastTrace模块每500毫秒并发向最大跳数内各个节点发送出ICMP或UDP检测报文，共发3次；检测报文携带检测单板的物理位置信息，检测报文承载在ICMP或UDP。PD模块标签发送时间戳(TA)，有微码的单板，由微码标签

3)各个节点接收到ICMP报文和UDP echo请求/应答报文时，接口板收到检测报文，给检测报文打上接收时间戳(TB)，将检测报文上送协议栈；协议栈对检测报文打上回应报文的发送时间戳TC并回应(ICMP reply或UDP echo)；发起PD的内部单板接收到检测回应报文，进行网络的Qos相关计算，标记时间为TD；

4)各个节点中的处理时间比较精确反映了报文在网元中的处理：TC-TB。检测端测量的双向时延是TD-TA。显然TD-TA-(TC-TB)可以反映检测端到对端接口板之间的双向时延；

5)FastTrace模块处理回应报文，通过回调函数将结果通知上层模块；

步骤5，PD模块调用获取本板关键信息接口，其中该关键信息如路由表对应的路由条目、出接口信息、SCTP/TCP/UDP转发表对应的条目等等；本步骤又包括如下步骤：

1)PD模块调用获取本板关键信息接口获取路由表中对应的路由条目和出接口下一跳信息，通过各种上层协议的转发分别验证SCTP/TCP/UDP报文的入向转发表；

2)PD模块向接口板进程的PD模块发送MSG_BRSINFO_REQ消息请求出接口关键信息；

3)接口板进程的PD模块调用接口进行ARP cache查找，得到下一跳IP地址对应的的MAC硬件地址，封装成应答消息MSG_BRSINFO_ACK送回业务处理板的PD模块；

4)PD模块将出接口关键信息保存；

步骤6，PD模块调用获取远端网元信息采集，本模块主要包括如下步骤：

1)上层用户将调试命令封装入消息，向BRS的PD模块发起远程信息采集请求；

2)PD模块在收到远程信息采集请求后，回应ACK消息，选择ICMP检测报文类型，封装调试命令发出；

3)对端业务处理板PD模块收到ICMP检测报文后，根据检测类型判断是远程信息采集命令，取出封装的调试命令，执行调试命令，将打印内容封装入ICMP应答报文，发送；

4)本端检测源板PD模块收到ICMP检测应答报文后，根据检测类型判断是远程信息采集命令结果，取出结果，封装入消息发送给上层用户；

步骤7，FastTrace模块通过回调函数将trace结果反馈给PD模块；

步骤8：PD模块通过指令“EV_PD_MSG(ucMsgType＝5，即PD_DETECT_DATA)”消息将trace检测结果发给OAM；

步骤9，OAM模块将诊断结果发送给操作维护诊断测试模块进行显示。

通过上述实施例可以看到，本发明在网络时延(单向或双向)，丢包率抖动，IP包的乱序率(先发送的后收到的比例)通路质量监测等方面均远超过目前现有技术。

图16为根据本发明的一个实施例的网络通道的选路装置的结构框图，如图16所述的网络通道的选路装置10，该装置包括：

检测指令接收模块11，用于接收通路检测请求的指令；

检测报文发送模块12，用于通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；

判断模块13，用于接收到该目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发该应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发该应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；

选择模块14，根据判断的结果选择网络通道。

其中，本端位置数据包括本端IP地址以及本端网络接口的物理地址，该目的端节点位置数据包括目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址，该装置还包括：

地址获取模块，用于获取向该若干个节点发送的检测报文中的本端IP地址、本端网络接口的物理地址、目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址；

关系表建立模块，用于根据获取的该本端IP地址以及本端网络接口的物理地址建立与所述目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址的偶联关系表。

根据本实施例的一个示例，该装置还包括：

连接状态记录模块，用于将判断的本端至该目的端节点的连接状态或异常状态记录在该偶联关系表中对应的偶联条目下。

作为可选的，该装置还包括：

预检测报文发送模块，用于当网络应用正常运行时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的预检测报文；

第一应答报文接收模块，用于接收该目的端节点回发的携带有检测结果数据的第一应答报文；

上述检测报文发送模块还用于当网络应用异常运行时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；

第一应答报文接收模块，用于接收该目的端节点回发的携带有检测结果数据的第二应答报文；

状态连接判断模块，用于当相同的目的端节点回发的第一应答报文中的检测结果数据和第二应答报文中的检测结果数据相符时，判断本端至对应目的端节点为第一连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点为第二连接状态。

作为可选地，当本端至目的端节点的网络通道为连接状态时，该装置还包括：

通路数据统计模块，用于根据该检测报文和该应答报文统计本端至每个该目的端节点的网络通道的通路数据；

比较模块，用于将统计的所有通路数据分别与预设的通路标准数据进行比较；

上述状态连接判断模块还用于当比较结果超过预设的阈值时，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第二连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第一连接状态。

其中，上述通路数据包括双向延时的时间，该检测报文携带有发送该检测报文的第一时间TA，该应答报文携带有接收该检测报文的第二时间TB和回发该应答报文的第三时间TC，作为可选地，该装置还包括：

计算模块，用于通过以下公式计算本端至目的端节点的网络通道的双向延时的时间，

TD-TA-(TC-TB)；

其中TD为本端接收该应答报文的第四时间。

作为可选地，该本端位置数据包括发送该检测报文的本端物理板的标识数据，该检测报文的类型为ICMP请求报文或UDP请求报文，该装置进一步包括：

标识数据获取模块，用于获取发送该检测报文的本端物理板的标识数据；

检测报文封装模块，用于当检测报文的类型为ICMP请求报文时，将该本端物理板的标识数据封装至该ICMP请求报文的首部的预设字节中；当检测报文的类型为UDP请求报文，将该本端物理板的标识数据封装至该UDP请求报文的首部的预设字节中。

进一步地，当本端具有目的端节点对应的设备的调试权限时，该调试权限的确认表示本端已知对接端的唯一标识码，并能够调用该调试接口，该装置还包括：

调试命令接收模块，用于接收调试命令；

调试命令封装模块，用于将包含该调试命令的数据封装至该检测报文；

报文发送模块，用于将该检测报文发送至该目的端节点对应的设备，其中，该目的端节点对应设备的确认可以从对接端的IP地址、接口号以及对接端设备的唯一标识码来确定；

应答报文接收模块，用于接收该目的端节点对应的设备回发的携带有调试结果数据的应答报文；

调试结果获取模块，用于获取该应答报文中的调试结果。

作为可选地，该装置还包括：

告警模块，用于检测到网络质量差时，发送告警消息。

其中，网络质量差的表现包括但不限于：网络接口出现丢包、抖动异常、IP包的乱续、判断网络通道为异常状态、判断网络通道为第二连接状态、判断双向延时的时间超过预设的时间值等等。

本实施例提供的网络通道的选路装置，通过运行和使用上述应用于检测端的网络通道的选路方法，通过将各个偶联信息与各个网络节点信息进行关联，使得在偶联关系表中，可以查询各个偶联ID的IP地址以及端口以及偶联承载的协议类型等信息，并关联各个偶联对应的节点，这样可以把通路的链路问题映射为业务模块问题，解决网络异常的统计关联性不强的弊端，进一步解决目前在电信网元业务与网络问题定位难的问题。

图17为根据本发明的一个实施例的网络通道的第二选路装置的结构框图，如图7所示的网络通道的第二选路装置20，该装置包括：

检测报文接收模块21，用于通过网络通道接收通道检测报文，该检测报文中携带有发送该检测报文的物理板的标识数据；

数据获取模块22，用于获取本端节点位置数据以及该物理板的标识数据；

应答报文封装模块23，用于将该本端节点位置数据封装至应答报文中；

应答报文回发模块24，用于将该应答报文回发给物理板的标识数据所对应的物理板。

当该检测报文中携带有调试命令时，作为可选的，该装置还包括：

调试命令获取模块，用于获取该检测报文中的调试命令；

调试命令执行模块，用于执行该调试命令；

调试结果获取模块，用于获取调试结果；

该应答报文封装模还用于将该调试结果、该本端节点位置数据封装至应答报文中。

进一步作为可选地，该装置还包括：

时间获取模块，用于获取接收该检测报文的第二时间以及回发该应答报文的第三时间；

应答报文回发模块还用于将携带有该第二时间和该第三时间的应答报文发送至该物理板。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述应用于本端的网络通道的选路方法。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述应用于目的端的网络通道的选路方法。

本发明提供了通过在ping、trace和内部通路等检测工具之上加入通路检测模块(PD，Path-Detect)，负责端到端的通路检测数据的管理和维护的方法和系统，可以高效率地实现网络时延、丢包、抖动、IP包的乱续率、关键信息收集、通路质量测试等功能，解决目前在电信网元业务与网络问题定位难的问题。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种网络通道的选路方法，所述方法包括：

接收通路检测请求的指令；

通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和目的端节点位置数据的检测报文；

接收到所述目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发所述应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发所述应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；

根据判断的结果选择网络通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本端位置数据包括本端IP地址以及本端网络接口的物理地址，所述目的端节点位置数据包括目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址；所述方法还包括：

获取向所述若干个节点发送的检测报文中的本端IP地址、本端网络接口的物理地址、目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址；

根据获取的所述本端IP地址以及本端网络接口的物理地址建立与所述目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址的偶联关系表；

将判断的本端至所述目的端节点的连接状态或异常状态记录在所述偶联关系表中对应的偶联条目下。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当网络应用正常运行时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和所述目的端节点位置数据的预检测报文；

接收所述目的端节点回发的携带有检测结果数据的第一应答报文；

当网络应用异常运行时，通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和所述目的端节点位置数据的检测报文；

接收所述目的端节点回发的携带有检测结果数据的第二应答报文；

当相同的目的端节点回发的第一应答报文中的检测结果数据和第二应答报文中的检测结果数据相符时，判断本端至对应目的端节点为第一连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点为第二连接状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当本端至目的端节点的网络通道为连接状态时，根据所述检测报文和所述应答报文统计本端至每个所述目的端节点的网络通道的通路数据；

将统计的所有通路数据分别与预设的通路标准数据进行比较；

当比较结果超过预设的阈值时，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第二连接状态，否则，判断本端至对应目的端节点的网络通道为第一连接状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通路数据包括双向延时的时间，所述检测报文携带有发送所述检测报文的第一时间，所述应答报文携带有接收所述检测报文的第二时间和回发所述应答报文的第三时间，所述方法还包括：

将本端接收所述应答报文的时间作为第四时间，以及将第四时间减去第一时间减去第三时间加上第二时间作为获取所述本端至目的端节点的网络通道的双向延时的时间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述本端位置数据包括发送所述检测报文的本端物理板的标识数据，所述检测报文的类型为ICMP请求报文或UDP请求报文；所述方法还包括：

获取发送所述检测报文的本端物理板的标识数据；

当检测报文的类型为ICMP请求报文时，将所述本端物理板的标识数据封装至所述ICMP请求报文的首部的预设字节中；当检测报文的类型为UDP请求报文，将所述本端物理板的标识数据封装至所述UDP请求报文的首部的预设字节中。

7.一种网络通道的选路装置，其特征在于，所述装置包括：

检测指令接收模块，用于接收通路检测请求的指令；

检测报文发送模块，用于通过网络通道并发向若干个目的端节点发送携带有本端位置数据和所述目的端节点位置数据的检测报文；

判断模块，用于接收到所述目的端节点回发的应答报文时，判断本端至回发所述应答报文的目的端节点的网络通道为连接状态，否则，判断本端至未回发所述应答报文的目的端节点的网络通道为异常状态；

选择模块，用于根据判断的结果选择网络通道。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述本端位置数据包括本端IP地址以及本端网络接口的物理地址，所述目的端节点位置数据包括目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址，所述装置还包括：

地址获取模块，用于获取向所述若干个节点发送的检测报文中的本端IP地址、本端网络接口的物理地址、目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址；

关系表建立模块，用于根据获取的所述本端IP地址以及本端网络接口的物理地址建立与所述目的端的IP地址以及目的端网络接口的物理地址的偶联关系表；

连接状态记录模块，用于将判断的本端至所述目的端节点的连接状态或异常状态记录在所述偶联关系表中对应的偶联条目下。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述本端位置数据包括发送所述检测报文的本端物理板的标识数据，所述检测报文的类型为ICMP请求报文或UDP请求报文，所述装置还包括：

标识数据获取模块，用于获取发送所述检测报文的本端物理板的标识数据；

检测报文封装模块，用于当检测报文的类型为ICMP请求报文时，将所述本端物理板的标识数据封装至所述ICMP请求报文的首部的预设字节中；当检测报文的类型为UDP请求报文，将所述本端物理板的标识数据封装至所述UDP请求报文的首部的预设字节中。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至9中任一项的网络通道的选路方法。