CN108737207A - 传输时延探测方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种传输时延探测方法、设备和系统，能够获取网络设备之间的高精度的传输时延。该传输时延探测方法包括：经由网卡向第一网络设备发送待发送给第二网络设备的第一探测报文，其中，第一网络设备具备报文转发功能和镜像功能；获取网卡从第一网络设备接收第一探测报文的镜像报文时的第一时间戳、和网卡从第一网络设备接收由第二网络设备返回的第一探测报文时的第二时间戳；以及基于第一时间戳和和第二时间戳，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。

Description

传输时延探测方法、设备和系统

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种传输时延探测方法、设备和系统。

背景技术

传输时延是度量网络质量的基础指标之一，其探测精度直接影响网络质量的测量结果的可信度。通常，网络设备之间的传输时延分为单程时延和往返时延两类。网络设备之间的单程时延是指探测报文从源网络设备传输到目标网络设备所需的时间。网络设备之间的往返时延是指探测报文从源网络设备传输到目标网络设备再从目标网络设备返回到源网络设备所需的时间。

这里，探测报文在逻辑上只起计时起止的信号作用，因此必须确保目标网络设备在接收到探测报文后能立即向源网络设备返回探测报文。为了获取网络设备之间的传输时延的高精度的探测结果，探测报文的发送时间和接收时间的测量必须十分精准。

在计算机和通信领域，时间戳是用来表示时间的通用概念，代表了当前时间与基准时间点之间的差值。例如，在Linux操作系统中，时间戳的基准时间点一般采用“1970年1月1日00：00：00”；当然，也存在其它类型的基准时间点，例如，程序启动时的时间点。为了获取网络设备之间的准确的传输时延，探测报文的发送时间戳和接收时间戳的基准时间点必须一致。

在获取网络设备之间的单程时延时，除了需要确保源网络设备和目标网络设备的基准时间点一致以外，还需要对源网络设备和目标网络设备的时钟进行校准，即对这两台网络设备进行时钟同步。对网络设备之间的传输时延的探测精度要求越高，时钟同步的精度要求也越高。目前的时钟同步包括低精度的时钟同步(例如，毫秒级的时钟同步)和高精度的时钟同步(例如，微秒级的时钟同步)两种。高精度的时钟同步通常需要专用硬件支持。在获取网络设备之间的往返时延时，源网络设备和目标网络设备之间的时钟同步过程可省略。

网络设备之间的传输时延还与源网络设备和/或目标网络设备对时间戳的采样方式有关。当使用中央处理器(英文：central processing unit，简称CPU)对时间戳进行采样时，采样得到的时间戳通常存在10微秒至毫秒级的误差；当使用专用硬件(例如，网卡)对时间戳进行采样时，采样得到的时间戳的误差通常可控制在1微秒以内。目前，大多采用纯软件方式(即，使用CPU)或纯硬件方式(即，使用专用网卡或专用芯片)来对时间戳进行采样，前者精度较低，后者精度较高但价格昂贵。

发明内容

本申请的实施例提供了一种传输时延探测方法、设备和系统，能够获取网络设备之间的高精度的传输时延。

第一方面，提供了一种传输时延探测方法，包括：经由网卡向第一网络设备发送待发送给第二网络设备的第一探测报文，其中，第一网络设备具备报文转发功能和镜像功能；获取网卡从第一网络设备接收第一探测报文的镜像报文时的第一时间戳、和网卡从第一网络设备接收由第二网络设备返回的第一探测报文时的第二时间戳；以及基于第一时间戳和第二时间戳，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。这里，可以利用仅支持接收方向的时间戳的记录的通用网卡，而无需支持双向时间戳的记录的专用网卡，来获取第一网络设备与第二网络设备之间的高精度的往返时延。

在第一种可能的实现方式中，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延的处理包括：获取第二时间戳与第一时间戳之间的第一时延，作为第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。这里，可以获取在没有考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下的第一网络设备与第二网络设备之间的高精度的往返时延，其中第一网络设备可以是交换机或路由器。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延的处理包括：基于第一时间戳、第二时间戳、以及第一网络设备的入接口和出接口之间的端口转发时延，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。这里，相比上述第一种可能的实现方式，由于考虑了第一网络设备的端口转发时延，所以可以获取第一网络设备与第二网络设备之间的更高精度的往返时延。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延包括：获取第二时间戳与第一时间戳之间的第一时延；获取第一时延与第一网络设备的端口转发时延之间的差值，作为第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。这里，可以通过简单的减法运算获取第一网络设备与第二网络设备之间的更高精度的往返时延。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，该传输时延探测方法还包括：经由网卡向第一网络设备发送待发送给第三网络设备的第二探测报文；获取网卡从第一网络设备接收第二探测报文的镜像报文时的第三时间戳、和网卡从第一网络设备接收由第三网络设备返回的第二探测报文时的第四时间戳；基于第三时间戳和第四时间戳，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延；以及基于第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延和第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延，获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延。这里，可以利用仅支持接收方向的时间戳的记录的通用网卡，而无需支持双向时间戳的记录的专用网卡，进一步获取第一网络设备与第三网络设备之间的高精度的往返时延。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延的处理包括：获取第四时间戳与第三时间戳之间的第二时延，作为第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延。这里，可以获取在没有考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下的第一网络设备与第三网络设备之间的高精度的往返时延。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延的处理包括：基于第三时间戳、第四时间戳、以及第一网络设备的入接口和出接口之间的端口转发时延，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延。这里，相比上述第五种可能的实现方式，由于考虑了第一网络设备的端口转发时延，所以可以获取第一网络设备与第三网络设备之间的更高精度的往返时延。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延的处理包括：获取第二时延与第一时延之间的差值，作为第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延。这里，可以基于第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延和第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延，通过简单的减法运算获取第一网络设备与第三网络设备之间的高精度的往返时延。

第二方面，提供了一种传输时延探测设备，包括：网卡；存储器，存储有计算机可执行指令；以及处理器，在执行计算机可执行指令时可操作该传输时延探测设备以实现第一方面的传输时延探测方法。

第三方面，提供了一种传输时延探测系统，包括传输时延探测设备和第一网络设备，该第一网络设备具备报文转发功能和镜像功能，该传输时延探测设备包括：网卡；存储器，存储有计算机可执行指令；以及处理器，在执行计算机可执行指令时可操作该传输时延探测设备以实现第一方面的传输时延探测方法。

根据本申请的实施例的传输时延探测设备和系统可以利用仅支持接收方向的时间戳的记录的通用网卡，而无需支持双向时间戳的记录的专用网卡，来获取第一网络设备与第二网络设备之间的高精度的往返时延。

附图说明

通过阅读以下参照附图对本申请的非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是示出传统的获取网络设备之间的传输时延的第一示例过程的示意图；

图2是示出传统的获取网络设备之间的传输时延的第二示例过程的示意图；

图3是示出传统的获取网络设备之间的传输时延的第三示例过程的示意图；

图4是示出根据本申请实施例的传输时延探测设备的示意框图；

图5是示出由图4所示的传输时延探测模块实现的传输时延探测方法的流程图；

图6是示出图4所示的传输时延探测设备获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延的示例场景的示意图；

图7是示出根据本申请实施例的传输时延探测系统获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延的示例场景的示意图；

图8是示出图4所示的传输时延探测设备的示例性硬件架构的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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描述。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的原则的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。

此外，本申请一个实施方式中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以通过减少所述特定细节中的一个或多个实践本发明的技术方案。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1至图3是示出传统的获取网络设备之间的传输时延的过程的示意图。在图1至图3示出的示例中，源网络设备可以是物理机或虚拟机形式的主机也可以是包括处理器、存储器、和网卡的其他设备；目标网络设备可以是交换机、路由器、或者具有报文转发功能的其他设备；源网络设备中的处理器上运行有操作系统(例如，Linux操作系统)，该操作系统的体系架构包括用户空间和内核两部分；操作系统的用户空间中驻留有探测程序，该探测程序经由操作系统的内核与外部通信。

在图1示出的示例中，探测程序在向内核发送待发送给目标网络设备的探测报文时获取发送时间戳t0，并在从内核接收由目标网络设备返回的探测报文时获取接收时间戳t1，从而获取源网络设备与目标网络设备之间的往返时延(t1-t0)。这里，探测程序所获取的发送时间戳t0和接收时间戳t1都是处理器在其上运行的操作系统的用户空间获取的时间戳，精度非常低，存在1毫秒到10毫秒的误差。

在图2示出的示例中，操作系统的用户空间中还驻留有抓包程序；在内核向网卡转发由探测程序发送的探测报文时，抓包程序从内核抓取探测报文并向探测程序返回所抓取的探测报文、以及内核向网卡转发探测报文时的发送时间戳t0；在内核从网卡接收由目标网络设备返回的探测报文时，抓包程序从内核抓取探测报文并向探测程序返回所抓取的探测报文、以及内核从网卡接收探测报文时的接收时间戳t1；探测程序基于由抓包程序所返回的发送时间戳t0和接收时间戳t1获取源网络设备与目标网络设备之间的往返时延(t1-t0)。这里，抓包程序所返回的发送时间戳t0和接收时间戳t1都是处理器在其上运行的操作系统的内核获取的时间戳，精度虽高于图1示出的示例中由探测程序所获取的时间戳，但仍然存在10微秒至100微秒的误差。

在图3所示的示例中，操作系统的用户空间中还驻留有抓包程序；在网卡向目标网络设备转发由探测程序发送的探测报文时，抓包程序从网卡抓取探测报文并向探测程序返回所抓取的探测报文、以及网卡向目标网络设备转发探测报文时的发送时间戳t0；在网卡从目标网络设备接收由目标网络设备返回的探测报文时，抓包程序从网卡抓取探测报文并向探测程序返回所抓取的探测报文、以及网卡从目标网络设备接收探测报文时的接收时间戳t1；探测程序基于由抓包程序返回的发送时间戳t0和接收时间戳t1获取源网络设备与目标网络设备之间的往返时延(t1-t0)。这里，抓包程序所返回的发送时间戳t0和接收时间戳t1都是网卡自身的时间戳，精度高于图1示出的示例中的时间戳和图2示出的示例中的时间戳，误差可控制在1微秒以内。

由于目前的大多数网卡只支持在接收探测报文时记录接收时间戳t1，而不支持在发送探测报文时记录发送时间戳t0，因此图3所示的示例只适用于少量支持双向时间戳的记录的专用网卡。但是，这类网卡的价格比较昂贵。

以上结合图1至图3讨论了传统的获取网络设备之间的往返时延的情况，下面讨论传统的获取网络设备之间的单程时延的情况。例如，在源网络设备和目标网络设备均为交换机的情况下，源交换机可以将发送时间戳t0封装进探测报文并将探测报文发送给目标交换机，目标交换机在接收到探测报文时记录接收时间戳t1并从探测报文中提取出发送时间戳t0，从而可以获取源交换机与目标交换机之间的单程时延(t1-t0)。这里，源交换机和目标交换机之间必须在专业硬件的支持下执行高度精的时钟同步，并且需要在可编程芯片的支持下执行封装探测报文、处理探测报文、计算传输时延等非常规动作。

鉴于以上讨论的获取网络设备之间的传输时延的示例过程存在的一个或多个问题，提出了一种传输时延探测设备及由该传输时延探测设备实现的传输时延探测方法，能够获取网络设备之间的高精度的传输时延。

图4是示出根据本发明实施例的传输时延探测设备的示意框图。如图4所示，传输时延探测设备402包括传输时延探测模块402-2和网卡402-4，该传输时延探测设备可以由物理机或虚拟机形式的主机或者包括处理器、存储器和网卡的其他设备实现，并且能够获取具备报文转发功能和镜像功能的第一网络设备与另一网络设备之间的往返时延。

下面结合图5，以获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延为例详细描述由传输时延探测模块402-2实现的传输时延探测方法的流程图。如图5所示，由传输时延探测模块402-2实现的传输时延探测方法包括：S502，经由网卡402-4向第一网络设备发送待发送给第二网络设备的第一探测报文；S504，获取网卡402-4从第一网络设备接收第一探测报文的镜像报文时的第一时间戳、和网卡402-4从第一网络设备接收由第二网络设备返回的第一探测报文时的第二时间戳；以及S506，基于第一时间戳和第二时间戳，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。

在一些实施例中，在第一网络设备的入接口和出接口之间不存在端口转发时延或者不考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下，可以获取第二时间戳与第一时间戳之间的第一时延，作为第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。

在一些实施例中，在第一网络设备的入接口和出接口之间存在端口转发时延或者考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下，可以基于第一时间戳、第二时间戳、以及第一网络设备的端口转发时延，获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。例如，可以首先获取第二时间戳与第一时间戳之间的第一时延，然后获取第一时延与第一网络设备的端口转发时延之间的差值，作为第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延。

图6是示出图4所示的传输时延探测设备获取第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延的示例场景的示意图。在图6所示的示例场景中，传输时延探测设备402与第一网络设备404直连，第一网络设备404与第二网络设备406网络连接。这里，第一网络设备404可以是诸如，交换机、路由器等的具备报文转发功能和镜像功能的网络设备。

为了获取第一网络设备404与第二网络设备406之间的往返时延，传输时延探测模块402-2经由网卡402-4向第一网络设备404发送第一探测报文；第一网络设备404在接收到由网卡402-4转发给其的第一探测报文时，将第一探测报文的镜像报文返回给网卡402-4，同时将第一探测报文转发给第二网络设备406；第二网络设备406在接收到由第一网络设备404转发给其的第一探测报文时，立即将第一探测报文返回给第一网络设备404，以使第一探测报文经由第一网络设备404返回到传输时延探测设备402；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第一网络设备404返回的第一探测报文的镜像报文，并且获取网卡402-4接收由第一网络设备404返回的第一探测报文的镜向报文时的时间戳t1；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第二网络设备406返回的第一探测报文，并且获取网卡402-4接收由第二网络设备406返回的第一探测报文时的时间戳t2；然后，传输时延探测模块402-2基于时间戳t1和t2，计算第一网络设备404与第二网络设备406之间的往返时延。

这里，第一探测报文由传输时延探测模块402-2构造，并且第一探测报文的封装格式不限，但必须满足以下条件：(1)能匹配第一网络设备404的镜像规则；(2)能被第一网络设备404和第二网络设备406接收和发送；(3)能被返回到传输时延探测设备402；(4)能被传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取。

在图6所示的示例场景中，因为第一探测报文在传输时延探测设备402内部的转发对传输时延探测设备402与第二网络设备406之间的往返时延没有影响，因此可以将传输时延探测设备402与第二网络设备406之间的往返时延分成以下三部分：传输时延探测设备402与第一网络设备404之间的线路转发时延Th、第一网络设备404的入接口和出接口之间的端口转发时延Ts、以及第一网络设备404与第二网络设备406之间的往返时延Tx。

在实际网络环境中，线路转发时延Th仅与传输时延探测设备402与第一网络设备404之间的线路的材质、长度等物理因素有关，在同一探测场景下可视为定值；第一探测报文在第一网络设备404的入接口和出接口之间的转发由第一网络设备404中的硬件芯片执行；第一网络设备404的端口转发时延Ts短且基本固定，约为1微秒至3微秒，并且由第一网络设备404中的硬件芯片的选型和第一探测报文的大小决定；当第一网络设备404的出接口出现报文拥塞时，端口转发时延Ts会剧烈增长；为避免这种情况，可将第一探测报文的转发优先级设为最高；第一网络设备404的端口转发时延Ts可通过目前已经存在的或者将来开发的任何测量方法获取，也可从第一网络设备404的生产厂商获取，此处不再赘述。

假定网卡402-4向第一网络设备404转发第一探测报文时的时间戳为t0(t0不可度量)，网卡402-4接收第一网络设备404返回给其的镜像报文时的时间戳为t1(t1为网卡402-4自身的时间戳)，网卡402-4接收第一网络设备404转发给其的、由第二网络设备406返回的第一探测报文时的时间戳为t2(t2为网卡402-4自身的时间戳)，则

t1-t0＝Th*2+Ts

t2-t0＝Th*2+Ts*2+Tx

综合上述两个等式，可计算得出第一网络设备404与第二网络设备406之间的往返时延Tx：

Tx＝t2-t1-Ts。

在图6所示的示例场景中，第一探测报文在第一网络设备404的入接口上命中镜像规则后，经第一网络设备404中的转发芯片的转发回到传输时延探测设备402；由第一网络设备404返回的第一探测报文的镜像报文和由第二网络设备406返回的第一探测报文在进入网卡402-4时，传输时延探测模块402-2抓取该镜像报文和第一探测报文，同时获取网卡402-4接收镜像报文时的时间戳t1和接收第一探测报文时的时间戳t2。

这里，由于网卡402-4的时间戳t1和t2的精度比较高，所以传输时延探测模块402-2基于网卡402-4的时间戳计算得出的第一网络设备404和第二网络设备404之间的往返延时的精度比较高。

在一些实施例中，为了获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延，由传输时延探测模块402-2实现的传输时延探测方法除了包括图5所示的步骤S502至S506以外还可以包括：S508，经由网卡402-4向第一网络设备发送待发送给第三网络设备的第二探测报文；S510，获取网卡402-4从第一网络设备接收第二探测报文的镜像报文时的第三时间戳、和网卡402-4从第一网络设备接收由第三网络设备返回的第二探测报文时的第四时间戳；S512，基于第三时间戳和第四时间戳，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延；以及S514，基于第一网络设备与第二网络设备之间的往返时延和第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延，获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延。

类似地，在第一网络设备的入接口和出接口之间不存在端口转发时延或者不考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下，可以获取第四时间戳与第三时间戳之间的第二时延，作为第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延。在第一网络设备的入接口和出接口之间存在端口转发时延或者考虑第一网络设备的端口转发时延的情况下，可以基于第三时间戳、第四时间戳、以及第一网络设备的端口转发时延，获取第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延；例如，可以首先获取第四时间戳与第三时间戳之间的第二时延，然后获取第二时延与第一网络设备的端口转发时延之间的差值，作为第一网络设备与第三网络设备之间的往返时延。

在一些实施例中，可以利用传输时延探测设备402和第一网络设备404构造传输时延探测系统的至少一部分，来获取第二网络设备和第三网络设备之间的往返时延。

图7是示出根据本申请实施例的传输时延探测系统获取第二网络设备与第三网络设备之间的往返时延的示例场景的示意图。在图7所示的示例场景中，传输时延探测设备402和第一网络设备404直连；第一网络设备404与第二网络设备406网络连接；第二网络设备406与第三网络设备408网络连接。

为了获取第二网络设备406与第三网络设备408之间的往返时延，传输时延探测模块402-2经由网卡402-4向第一网络设备404发送待发送给第二网络设备406的第一探测报文、和待发送给第三网络设备408的第二探测报文；第一网络设备404在接收到由网卡402-4转发给其的第一探测报文时，将第一探测报文的镜像报文返回给网卡402-4，同时将第一探测报文转发给第二网络设备406；第一网络设备404在接收到由网卡402-4转发给其的第二探测报文时，将第二探测报文的镜像报文返回给网卡402-4，同时将第二探测报文转发给第三网络设备408；第二网络设备406在接收到由第一网络设备404转发给其的第一探测报文时，立即将该第一探测报文返回第一网络设备404，以使第一探测报文经由第一网络设备404返回到传输时延探测设备402；第三网络设备408在接收到由第一网络设备404转发给其的第二探测报文时，立即将第二探测报文返回给第一网络设备404，以使第二探测报文经由第一网络设备404返回到传输时延探测设备402；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第一网络设备404返回的第一探测报文的镜像报文，并且获取网卡402-4接收由第一网络设备404返回的第一探测报文的镜向报文时的时间戳t1；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第二网络设备406返回的第一探测报文，并且获取网卡402-4接收由第二网络设备406返回的第一探测报文时的时间戳t2；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第一网络设备404返回的第二探测报文的镜像报文，并且获取网卡402-4接收由第一网络设备404返回的第二探测报文的镜向报文时的时间戳t3；传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取由第三网络设备408返回的第二探测报文，并且获取网卡402-4接收由第三网络设备408返回的第二探测报文时的时间戳t4；然后，传输时延探测模块402-2基于时间戳t1、t2、t3和t4，计算第二网络设备406与第三网络设备408之间的往返时延Ty。

类似地，第二探测报文也可以由传输时延探测模块402-2构造，并且第二探测报文的封装格式不限，但必须满足以下条件：(1)能匹配第一网络设备404的镜像规则；(2)能被第二网络设备406和第三网络设备408接收和发送；(3)能被返回到传输时延探测设备402；(4)能被传输时延探测模块402-2从网卡402-4的入方向抓取。这里，第一探测报文和第二探测报文可以是相同的报文也可以是不同的报文，可以具有相同的格式也可以具有不同的格式。

类似地，为了避免在第一网络设备404的出接口出现报文拥塞时第二探测报文在第一网络设备的入接口和出接口之间的转发时延剧烈增长，可将第二探测报文的转发优先级设为最高。

在图7所示的示例场景中，第一网络设备404的端口转发时延为Ts，第一网络设备404与第二网络设备406之间的往返时延Tx＝t2-t1-Ts，第一网络设备404与第三网络设备408之间的往返时延Ty＝t4-t3-Ts，第二网络设备406与第三网络设备408之间的往返时延Tz＝Ty-Tx＝(t4-t3)-(t2-t1)。这里，由于网卡402-4记录的时间戳t1至t4的精度比较高，并且传输时延探测模块402-2基于网卡402-4记录的时间戳t1至t4计算得出的第二网络设备406和第三网络设备408之间的往返延时Tz与第一网络设备404的端口转发时延Ts无关，因此精度更高。

图8是示出图4所示的传输时延探测设备的示例性硬件架构的结构图。如图8所示，传输时延探测设备402包括网卡402-4、处理器402-6、以及存储器402-8，其中，网卡402-4、处理器402-6、以及存储器402-8通过总线相互连接，处理器402-6通过执行存储器402-8中存储的计算机可执行指令来实现传输时延探测模块402-2，即执行以上结合图5至图7描述的传输时延探测方法。在传输时延探测设备402中的处理器402-6上运行有图1至图3所示的操作系统时，传输时延探测模块402-2可以是驻留在该操作系统中的用户空间中的应用程序，并且经由该操作系统中的内核与网卡402-4通信。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种传输时延探测方法，包括：

经由网卡向第一网络设备发送待发送给第二网络设备的第一探测报文，其中，所述第一网络设备具备报文转发功能和镜像功能；

获取所述网卡从所述第一网络设备接收所述第一探测报文的镜像报文时的第一时间戳、和所述网卡从所述第一网络设备接收由所述第二网络设备返回的所述第一探测报文时的第二时间戳；以及

基于所述第一时间戳和所述第二时间戳，获取所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延。

2.根据权利要求1所述的传输时延探测方法，其特征在于，获取所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延的处理包括：

获取所述第二时间戳与所述第一时间戳之间的第一时延，作为所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延。

3.根据权利要求1所述的传输时延探测方法，其特征在于，获取所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延的处理包括：

基于所述第一时间戳、所述第二时间戳、以及所述第一网络设备的入接口和出接口之间的端口转发时延，获取所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延。

4.如权利要求3所述的传输时延探测方法，其中，获取所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延包括：

获取所述第二时间戳与所述第一时间戳之间的第一时延；

获取所述第一时延与所述第一网络设备的端口转发时延之间的差值，作为所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延。

5.根据权利要求2所述的传输时延探测方法，其特征在于，还包括：

经由所述网卡向所述第一网络设备发送待发送给第三网络设备的第二探测报文；

获取所述网卡从所述第一网络设备接收所述第二探测报文的镜像报文时的第三时间戳、和所述网卡从所述第一网络设备接收由所述第三网络设备返回的所述第二探测报文时的第四时间戳；

基于所述第三时间戳和所述第四时间戳，获取所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延；以及

基于所述第一网络设备与所述第二网络设备之间的往返时延和所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延，获取所述第二网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延。

6.根据权利要求5所述的传输时延探测方法，其特征在于，获取所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延的处理包括：

获取所述第四时间戳与所述第三时间戳之间的第二时延，作为所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延的处理包括：

基于所述第三时间戳、所述第四时间戳、以及所述第一网络设备的入接口和出接口之间的端口转发时延，获取所述第一网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延。

8.根据权利要求6所述的传输时延探测方法，其特征在于，获取所述第二网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延的处理包括：

获取所述第二时延与所述第一时延之间的差值，作为所述第二网络设备与所述第三网络设备之间的往返时延。

9.一种传输时延探测设备，包括：

网卡；

存储器，存储有计算机可执行指令；以及

处理器，在执行所述计算机可执行指令时可操作所述传输时延探测设备以实现权利要求1至8中任一项所述的传输时延探测方法。

10.一种传输时延探测系统，包括传输时延探测设备和第一网络设备，其中，所述第一网络设备具备报文转发功能和镜像功能，所述传输时延探测设备包括：

网卡；

存储器，存储有计算机可执行指令；以及

处理器，在执行所述计算机可执行指令时可操作所述传输时延探测设备以实现权利要求1至8中任一项所述的传输时延探测方法。