CN109314652B - 网络性能测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种网络性能测量方法及装置，该方法包括：根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，该测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路；向测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息；接收起始节点或结束节点发送的性能测量结果，并根据所接收到的性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。该方法通过部分测量得到了网络中全部链路性能数据，从而降低了计算复杂度并且降低了网络开销。

Description

网络性能测量方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种网络性能测量方法及装置。
背景技术
随着网络技术和业务的发展，网络变得越来越复杂，网络负担也越来越重，因此，需要及时对网络性能进行测量，以保证网络的运行正常。对网络性能测量，具体是指对网络时延，抖动，丢包率、吞吐量等的测量。
现有技术中提出了一种基于层析映射方法来求解网络性能，具体地，首先测量到所有业务的时延、丢包率性能，然后将丢包率转化为传输成功率，将时延和传输成功率构建统一模型，同时结合应用层析映射方法，最小总体误差目标，应用启发式方法来求解链路的性能。
但是，现有技术的方法需要对网络中的全部业务进行测量，导致计算复杂度高以及开销过大。
发明内容
本发明实施例提供一种网络性能测量方法及装置，用于解决现有技术中网络性能计算复杂度高以及开销过大的问题。
本发明实施例第一方面提供一种网络性能测量方法，该方法从分发控制器的角度进行描述。在该方法中，分发控制器首先根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，该测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，该性能测量目标用于指定测量的目标和要求，该网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；其次，分发控制器向测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，该测量申请消息中至少包括测量对象，该测量对象用于指定待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；进而，分发控制器会接收起始节点或结束节点发送的性能测量结果，并根据所接收到的性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
在该方法中，测量分析服务器根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息确定出测量路径集，测量路径集中的路径为网络中的部分路径，通过对这些路径进行性能测量，可以得到网络中所有要求的链路性能结果。因此，该方法通过部分测量得到了网络中全部链路性能数据，从而降低了计算复杂度并且降低了网络开销。
在一种可能的设计中，分发控制器在确定测量路径集的一种具体方法为：
获取网络中的业务路径；
根据网络中的业务路径和所述网络拓扑信息，生成路径矩阵，所述路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务；
根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
在一种可能的设计中，所述根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，包括：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，所述第一节点为不支持所述测量类型的节点；
从所述路径矩阵中删除以所述第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；
按照所述第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对所述第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；
对所述第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成所述测量路径集。
在一种可能的设计中，分发控制器在确定测量路径集的另一种具体方法为：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据所述测量类型，确定约束模型以及目标模型；
根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，其中，所述求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法；
其中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
在一种可能的设计中，上述求解算法还包括启发式方法；所述根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，包括：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的多条路径，其中，所述起始节点和所述结束节点支持所述性能测量目标；
计算所述起始节点和所述结束节点之间的最短跳数路径；
删除跳数不大于1跳的路径；
判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
在一种可能的设计中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
在一种可能的设计中，所述根据所述性能测量结果，确定网络中链路的链路性能，包括：
根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵；
根据所述测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，所述链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
在一种可能的设计中，所述根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵之前，还包括：
根据所述性能测量结果，判断所述测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从所述测量路径集中删除经过所述故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入所述测量路径集中。
在一种可能的设计中，上述方法包括：
根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
在一种可能的设计中，所述根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能，包括：
将所述路径矩阵与所述链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值；
将所述路径矩阵与所述链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值；
将所述路径矩阵与所述链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率；
将数值1和所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
在一种可能的设计中，上述方法还包括：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
本发明实施例第二方面提供一种网络性能测量方法，该方法从执行性能测量的网络中节点的角度进行描述，该方法包括：
接收测量申请消息，该测量申请消息中至少包括测量对象；
根据上述测量申请消息，进行网络性能测量。
在一种可能的设计中，所述根据所述测量申请消息，进行网络性能测量，包括：
根据所述测量申请消息，构建测试报文；
发送所述测试报文。
在一种可能的设计中，所述根据所述测量申请消息，进行网络性能测量，包括：
接收测试报文；
根据所述测试报文，计算网络性能，获取性能测量结果；
发送所述性能测量结果。
本发明实施例第三方面提供一种网络性能测量装置，该装置包括：
处理模块，用于根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，所述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，所述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，所述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；
发送模块，用于向所述测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，所述测量申请消息中至少包括测量对象，所述测量对象用于指定所述待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；
接收模块，用于接收所述起始节点或所述结束节点发送的性能测量结果；
所述处理模块，还用于根据所述性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
在一种可能的设计中，所述处理模块包括：
获取单元，用于获取网络中的业务路径；
生成单元，用于根据网络中的业务路径和所述网络拓扑信息，生成路径矩阵，所述路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务；
第一确定单元，用于根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
在一种可能的设计中，所述第一确定单元具体用于：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，所述第一节点为不支持所述测量类型的节点；从所述路径矩阵中删除以所述第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；按照所述第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对所述第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；对所述第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成所述测量路径集。
在一种可能的设计中，所述处理模块还包括：
第二确定单元，用于根据所述性能测量目标，确定测量类型；
第三确定单元，用于根据所述测量类型，确定约束模型以及目标模型；
第四确定单元，用于根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，其中，所述求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法；
其中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
在一种可能的设计中，所述求解算法还包括启发式方法；所述第四确定单元具体用于：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的多条路径，其中，所述起始节点和所述结束节点支持所述性能测量目标；计算所述起始节点和所述结束节点之间的最短跳数路径；删除跳数不大于1跳的路径；判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
在一种可能的设计中，所述处理模块还包括：
第五确定单元，用于根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵；
计算单元，用于根据所述测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，所述链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
在一种可能的设计中，所述处理模块还用于：
根据所述性能测量结果，判断所述测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从所述测量路径集中删除经过所述故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入所述测量路径集中。
在一种可能的设计中，所述处理模块还用于：根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
在一种可能的设计中，所述处理模块还包括：
第一相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值；
第二相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值；
第三相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率；
相减单元，用于将数值1和所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
在一种可能的设计中，所述处理模块还用于：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
本发明实施例第四方面提供一种网络性能测量装置，包括：
接收模块，用于接收测量申请消息，该测量申请消息中至少包括测量对象。
处理模块，用于根据上述测量申请消息，进行网络性能测量。
在一种可能的设计中，处理模块具体用于：
根据测量申请消息，构建测试报文；发送测试报文。
在一种可能的设计中，处理模块具体还用于：
接收测试报文；根据测试报文，计算网络性能，获取性能测量结果；发送性能测量结果。
本发明实施例第五方面提供一种网络性能测量装置，包括：
存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行下述方法：
根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，所述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，所述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，所述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；
向所述测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，所述测量申请消息中至少包括测量对象，所述测量对象用于指定所述待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；
接收所述起始节点或所述结束节点发送的性能测量结果；
根据所述性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
本发明实施例所提供的方案，相比于现有技术，实现了通过部分测量得到了网络中全部链路性能数据，从而降低了计算复杂度并且降低了网络开销。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的网络性能测量方法的系统架构图；
图2为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例一的交互流程图；
图3为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例二的交互流程图；
图4为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例三的交互流程图；
图5为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例四的交互流程图；
图6为上述业务路径所对应的路径矩阵；
图7为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例五的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例六的交互流程图；
图9为环路测量路径示意图；
图10为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例七的交互流程图；
图11为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例八的流程示意图；
图12为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例九的交互流程图；
图13为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例十的交互流程图；
图14为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例一的模块结构图；
图15为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例二的模块结构图；
图16为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例三的模块结构图；
图17为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例四的模块结构图；
图18为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例五的模块结构图；
图19为本发明实施例提供的网络性能测量装置的实体框图；
图20为本发明实施例提供的网络节点实施例一的模块结构图。
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
图1为本发明实施例提供的网络性能测量方法的系统架构图，如图1所示，该系统架构中包括测量分析服务器和多个节点设备，其中，多个节点设备以下都简称节点。
测量分析服务器可以是网络中某个集中控制器内的一个模块，例如可以是软件定义网络(Software Defined Network，简称SDN)中的一个模块，测量分析服务器也可以是网络中某个设备中的一个集中分析模块，测量分析服务器还可以作为分布式的集群存在，以提高分析的数据规模和效率。因此，本发明实施例对于测量分析服务器的具体形态不做限制。
节点可以是网络中具有性能测量功能的设备，例如，节点具体可以为路由器或者测量探针设备。节点在物理上互相连接，如图1中实线所示，同时，测量分析服务器在逻辑上与多个节点连接，如图1中虚线所示，从而实现由测量分析服务器向节点下发测量申请，由节点进行性能测量，并向测量分析服务器上报测量结果，进而由测量分析服务器完成测量分析。
其中，路由器或者测量探针设备可以通过内部的测量代理模块来进行性能测量。
需要说明的是，本发明实施例以下所述的“路径”也可以称为“路由”，例如，以下的“业务路径”可以被称为“业务路由”，“路径矩阵”可以被称为“路由矩阵”。
图2为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例一的交互流程图，如图2所示，该方法包括：
S101、测量分析服务器根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集。
其中，上述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路。上述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，上述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型。
具体地，上述性能测量目标所指定的测量的目标和要求例如可以为：
测试全网某类型业务的网络性能，如网络电话(Voice over Internet Protocol，简称VoIP)业务，丢包率误差不高于10^4，时延误差不高于0.01ms；测试测量分析服务器到各节点的网络性能，以及类似的误差要求；测试链路性能，以及类似的误差要求；测试链路是否故障；测试全网某类型业务的网络性能，类似的误差要求，按一定周期长期监控，并预测预警，测试某些节点对之间的某种业务的网络性能，如VoIP，并带有类似的误差要求，测试某些节点对之间的某种业务的网络性能，如TE隧道业务，并带有类似的误差要求，按一定周期长期监控，并预测预警。以及还包括：周期性测量、周期大小等。
可选地，上述这些测量的目标和要求可以由用户进行设定，例如可以由测量分析服务器提供设定界面或接口，由用户进行设定之后由测量分析服务器进行保存。
具体地，网络中节点的测量能力信息除了包括网络中节点所支持的测量类型外，还可能包括节点标识、节点最大支持流数、节点对应的管道对象流序列，即经过本节点的路由等信息。其中，节点所支持的测量类型具体可以为：IP性能测量(Internet ProtocolPerformance Measurement，简称IPPM)、IP流性能监控(Internet Protocol FlowPerformance Monitor，简称IP FPM)、RFC 6375等。例如，假设有节点A、B和C，节点A和B均支持IP FPM和IPPM，而节点C仅支持IPPM。
网络中节点的测量能力信息可以事先由各节点上报给测量分析服务器，由测量分析服务器进行保存。测量分析服务器可以根据一定的策略来对所保存的网络中节点的测量能力信息进行更新，例如，可以周期性向网络中各节点下发更新指示，进而根据各节点所上报的新的测量能力信息进行更新。
具体地，测量分析服务器可以从网管、SDN服务器等设备中获取网络拓扑信息。
当测量分析服务器获取到测量目标、网络拓扑信息以及网络中各节点的测量能力信息之后，就可以根据这些信息来确定测量路径集。测量路径集是多条测量路径的集合。测量路径集中的路径为网络中所有路径中的部分路径，而并非全部的路径，因此，对这些路径进行测量不会造成大的网络开销。同时，能够保证测量路径集中的路径的个数不小于要求链路性能的链路个数。
S102、测量分析服务器向测量路径集中的待测量路径的起始节点发送测量申请消息。
S103、测量分析服务器向测量路径集中的待测量路径的结束节点发送测量申请消息。
其中，测量分析服务器向起始节点和结束节点所发送的测量申请消息中至少包括测量对象，该测量对象用于指定待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识。
测量分析服务器除了在测量申请消息中携带测量对象，还可以携带测量类型和测量内容。对于起始节点，其对应的测量内容可能包括：目的IP、下一跳、服务优先级、协议类型、入出标签信息等，也可能包括包长、测量周期、每测量周期发送测试包数、开始测量时间、结束时间、立即执行、最大性能数据/平均性能数据/包括最大和平均性能数据的性能数据模式等信息。对于结束节点，其对应的测量内容主要为在对应的测量类型下需要计算的端到端(End-to-End，简称E2E)路径性能。
需要说明的是，S102和S103是测量分析服务器向测量路径集中的一条待测量路径发送测量申请消息，对于测量路径集中的其他待测量路径，都需要使用S102和S103的过程逐个发送测量测量申请。相应地，后续接收到各待测量路径的起始节点和结束节点所发送的测量数据后，也需要逐个进行分析。其中，S102和S103的执行顺序可以不分先后。
S104、起始节点根据所接收到的测量申请消息，进行网络性能测量。
S105、结束节点根据所接收的测量申请消息，进行网络性能测量。
S106、起始节点向测量分析服务器发送性能测量结果。
S107、结束节点向测量分析服务器发送性能测量结果。
其中，上述步骤S104和S106为起始节点进行性能测量和发送性能测量结果的过程，上述步骤S105和S107为结束节点进行性能和发送性能测量结果的过程，起始节点和结束节点相互独立执行上述步骤，因此，上述步骤S104和S105的执行顺序不分先后，相应地，上述步骤S106和S107的执行顺序也不分先后。
另外，上述步骤S106和S107可以只执行其中一个步骤。即，可以由结束节点直接将性能测量结果上报给测量分析服务器，也可以由结束节点将测量分析结果发送给起始节点，再由起始节点上报给测量分析服务器。本发明实施例以下关于上报性能测量结果的过程都遵循此原则，后续不再进行说明。
其中，上述性能测量结果中可以包括测量路径标识、时延、抖动以及丢包率等性能数据。
S108、测量分析服务器根据起始节点所发送的性能测量结果以及结束节点所发送的性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
如前所述，测量分析服务器根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，可以确定出测量路径集，测量路径集中的路径为网络中的部分路径，从而节省网络开销。同时，测量路径集中的路径的个数不小于要求链路性能的链路个数，因此，只要得到测量路径集中各测量路径的性能，就可以经过运算得出网络中所有的要求链路性能的链路的性能。
本实施例中，测量分析服务器根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息确定出测量路径集，测量路径集中的路径为网络中的部分路径，通过对这些路径进行性能测量，可以得到网络中所有要求的链路性能结果。因此，本实施例通过部分测量得到了网络中全部链路性能数据，而现有技术中需要对全部业务进行测量才可能得到网络中全部链路性能数据。因此，本实施例降低了计算复杂度并且降低了网络开销。
图3为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例二的交互流程图，如图3所示，在上述步骤S108之后，还包括：
S109、测量分析服务器根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
具体地，测量分析服务器可以根据网络中各业务所经过的链路，在这些链路的链路性能的基础上，计算出业务的业务性能。例如，如果一个业务A经过多个链路1、2、3，则业务的时延就等于链路1、2、3的时延之和。
图4为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例三的交互流程图，如图4所示，在上述步骤S101之前，还包括：
S100、测量分析服务器获取性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息。
具体的获取方法可以参照前述实施例，此处不再赘述。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及确定测量路径集的具体方法。
在具体确定测量路径集时，本发明实施例提供了两种方法，第一种为从现有的业务路径中确定出测量路径集，另一种为新建测量路径集。测量分析服务器根据性能测量目标等来选择其中一种具体方法。具体选择方法可以为：
根据测量精度要求的高低来选择第一种或第二种方法，例如精度要求高，需要IPFPM测量或者需要针对某种类型业务的网络性能测量，则需要获取业务路径。
根据建立测量路径的开销大小来选择第一种或第二种方法，例如若开销大，则需要获取业务路径。
根据用户指示来选择第一种或第二种方法，如果用户指示获取业务路径，需要直接获取业务路经，如果用户没有指示，则默认需要获取业务路径，或者，也可以是用户指示不能完全收集业务路经或不能新建测量路径等原则。
图5为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例四的交互流程图，如图5所示，上述第一种方法，即上述步骤S101的一种实现方式包括：
S1011、获取网络中的业务路径。
具体地，测量分析服务器可以向SDN控制器或者网管等设备获取业务路径，或者，测量分析服务器也可以直接通过网络中各节点来获取业务路径。业务路径指某个业务所经过的路径。
S1012、根据网络中的业务路径和网络拓扑信息，生成路径矩阵。
其中，路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务。
通过网络拓扑信息，可以得到网络中的链路和路经信息，结合所获取到的业务路径，就可以生成路径矩阵。
具体地，路径矩阵为一个二维矩阵，其中行为业务，列为网络中的链路，路径矩阵中值为1的元素表示改行所对应的业务经过了该列所对应的链路，值为0的元素表示改行所对应的业务不经过该列所对应的链路。以下列举一个路径矩阵的示例。
假设网络拓扑如图1所示，则各节点之间的业务路径为：
A-＞E的路径为：A-＞C-＞E
A-＞B的路径为：A-＞B
A-＞C的路径为：A-＞C
A-＞D的路径为：A-＞B-＞D
B-＞C的路径为：B-＞A-＞C
B-＞A的路径为：B-＞A
B-＞D的路径为：B-＞D
B-＞E的路径为：B-＞D-＞E
C-＞A的路径为：C-＞A
C-＞B的路径为：C-＞A-＞B
C-＞D的路径为：C-＞D
C-＞E的路径为：C-＞E
D-＞A的路径为：D-＞B-＞A
D-＞B的路径为：D-＞B
D-＞C的路径为：D-＞C
D-＞E的路径为：D-＞E
E-＞A的路径为：E-＞C-＞A
E-＞B的路径为：E-＞D-＞B
E-＞C的路径为：E-＞C
E-＞D的路径为：E-＞D
则对应的路径矩阵为如图6所示，即，图6为上述业务路径所对应的路径矩阵。
S1013、根据性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从路径矩阵中确定出测量路径集。
其中，该测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
本实施例中，直接根据网络中的业务路径生成路径矩阵，并从所生成的路径矩阵中确定出测量路径集，因此，能够保证所确定出的测量路径集的正确性。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及从路径矩阵中确定测量路径集的具体方法，即，图7为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例五的流程示意图，如图7所示，上述步骤S1013具体包括：
S201、根据性能测量目标，确定测量类型。
如前所述，性能测量目标中指定了对性能测量的目标和要求，根据这些要求，测量分析服务器就可以确定出本次测量的测量类型，例如，如果性能测量目标较高，则选择IPFPM测量类型，反之，则可以选择IPPM测量类型等。
S202、根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，该第一节点为不支持上述测量类型的节点。
如前所述，测量分析服务器可以获取到网络中各节点的测量能信息，其中，节点的测量能力信息中包括了测量类型。当前述步骤中确定出本次测量的测量类型之后，首先找出网络中不支持本次测量类型的节点。例如，如果确定的本次性能测量的测量类型为IPFPM，而网络中某个节点所支持的测量类型为IPPM，则可以确定该节点为第一节点。
测量分析服务器所确定出的第一节点的个数可能为多个。
S203、从路径矩阵中删除以第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵。
将不支持本次测量类型的节点从路径矩阵中删除之后，则剩余的作为起始节点或结束节点的节点都是可以支持本次性能测量的，即，能够保证第一路径矩阵中的路径都是有效路径。
S204、按照第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵。
具体地，以路径所经过的链路数多少，以由多到少进行排序，得到第二路径矩阵。经过链路数多的排在前面，这样可尽量选择路径跳数大于1的，也可加速计算出测量路径。
S205、对第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成测量路径集。
具体地，首先将第二路径矩阵中的第一行元素加入测量路径集中，进而，使用Gram-Schmidt等方法，将第二路径矩阵中的第二行元素同当前测量路径集进行正交序列化，如果正交不相关则将第二行加入测量路径集，再选择第三行与新的测量路径集进行类似正交计算，以此类推，直到找到等于要求链路性能的链路数为止，即当测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数时为止。
需要说明的是，求矩阵的秩为凹问题，需要转化求矩阵的迹，转化为凸问题求解。
如果经过上述运算没有得到满足要求的测量路径集，则可以重新执行S201及后续步骤，即重新确定本次性能测量的测量类型，再基于新的测量类型来确定测量路径集。
或者，如果经过上述运算没有得到满足要求的测量路径集，如果可部署新测量路径，则也可按照覆盖未覆盖的链路与测量路径集不相关的原则计算出少量测量路径来加入到测量路径集中。其中，这些少量新建的测量路径的部署，可应用静态标签交换路径(Label-Switched Path，简称LSP)，段路由(Segment Routing)、静态IP路由等方法来构建，以达到覆盖某些特定链路的目的。
图8为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例六的交互流程图，如图8所示，上述第二种方法，即上述步骤S101的另一种实现方式包括：
S1014、根据性能测量目标，确定测量类型。
该步骤的具体实现方法可以参照上述S201步骤。
S1015、根据测量类型，确定约束模型以及目标模型。
其中，约束模型包括：新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳(需要尽量经过包括原目在内的3个不同设备节点及以上)、测量路径数量不小于链路数、所有测量路径中的起始节点以及结束节点支持上述测量类型、测量路径中各节点的测量路径数均衡等。
目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
S1016、根据约束模型以及目标模型，确定测量路径集。
在种可选的方式中，测量分析服务器根据约束模型以及目标模型确定测量路径集时，可以使用梯度法、单纯型法、内点法、启发式方法等求解算法来确定测量路径集。
需要说明的是，本发明实施例并不限于上述求解算法。
以启发式方法为例，根据约束模型以及目标模型确定测量路径集的方法为：首先选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的至少一条路径；其次，计算起始节点和结束节点之间的最短跳数路径；然后去掉不大于1跳的路径；进而，判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若满足，则将剩余路径加入测量路径集中。若不满足，则重新构建对应该起始节点和结束节点的测量路径，并使得测量路径覆盖所有链路，或者，随机选择测量路径，重新构建路径，如果新构建路径有目标优势，则将新路径纳入，去除对应的已有的测量路径，如此迭代直到找到最佳路径集，或满足迭代次数等终止条件为止。
另一种可选的实施方式中，如果针对一种测量类型，采用起始节点和结束节点为不同节点的方式不足以覆盖所有链路，即不足以达到性能测量目标，则可以新建环路测量路径方式。例如，当网络中只有一个测量节点时，就不能采用起始节点和结束节点为不同节点的方式来覆盖所有链路，在这种情况下，就可以使用新建环路测量路径方式。这种新建环路测量路径方法中，约束模型和目标模型，以及对应的求解方法均可以采用前述方法。优选可以使用实现更为简单的启发式方法。图9为环路测量路径示意图，以图9所示的环路为例，该方法具体为：首先选择可形成测量环路的节点，然后为各节点设计测量环路。其中，选择节点时也需要根据测量类型来选择，可以参照前述实施例。为各节点设计测量环路的具体过程为：
(1)为每个节点计算经过3个不同节点的能组成一条连通的测量路径，并基于测量路径不重合原则尽量多地构建这类跳数少的环路。
例如图9中，环路1不满足经过3个不同节点的条件，而环路2则满足经过3个不同节点的条件。
(2)计算4个不同节点的能组成一条连通的测量路径，并基于测量路径不重合原则尽量多地构建这类跳数少的环路。
(3)计算5个节点的能组成一条连通的E2E测量路径构建。以此类推，直到覆盖所有链路、各个节点对应的测量路径数和测量路径的最长跳数均衡，以及找到满足性能测量目标的测量路径集为止。
其中，从上述环路中计算出测量路径的方法与前述确定测量路径的方法类似，此处不再赘述。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及根据性能测量结果确定网络中链路的链路性能的方法，即，图10为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例七的交互流程图，如图10所示，上述步骤S108具体包括：
S1081、根据性能测量结果，确定测量路径性能矩阵。
S1082、根据测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵。
其中，该链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
以下对起始节点与结束节点间性能矩阵以及链路性能矩阵进行解释：
首先，测量路径性能矩阵为测量路径集中各测量路径的性能矩阵，当测量分析服务服务器从各测量路径的起始节点和结束节点获取到性能测量结果之后，就可以计算得出每条测量路径的性能，其中，每条测量路径的性能可以包括时延值、丢包率值以及抖动值，相应地，测量路径性能矩阵具体就可以包括：测量路径时延矩阵、测量路径丢包率矩阵以及测量路径抖动值矩阵等。假如使用X来表示测量路径性能矩阵，则测量路径时延矩阵可以使用Xd表示、测量路径丢包率矩阵可以使用Xl表示，测量路径抖动值矩阵可以使用Xj表示。假设测量路径集中包括n条测量路径，则上述几种测量路径性能矩阵的维数如表1所示。
表1
矩阵 维数
X<sub>d</sub> n*1
X<sub>l</sub> n*1
X<sub>j</sub> n*1
当测量分析服务器计算出各测量路径的性能值后，就可以将这些值写入X矩阵中。
其次，链路性能矩阵表示网络中要求链路性能的链路的性能矩阵，链路性能矩阵具体可以包括：链路时延矩阵、链路传输丢包率矩阵、链路传输成功率矩阵以及链路抖动值矩阵等。假如使用Y来表示链路性能矩阵，则链路时延矩阵可以使用Yd表示，链路传输丢包率矩阵可以使用Yls表示，链路传输成功率矩阵可以使用Ysc表示，链路抖动值矩阵可以使用Yj表示。假设网络中要求链路性能的链路个数为m，则上述几种链路性能矩阵的维数如表2所示。
表2
矩阵 维数
Y<sub>d</sub> m*1
Y<sub>ls</sub> m*1
Y<sub>sc</sub> m*1
Y<sub>j</sub> m*1
链路性能矩阵可以在测量分析服务器获取到网络拓扑信息之后就生成，所生成的矩阵中各元素的值为无效值，在上述步骤S1082中，再根据测量路径矩阵以及前述的路径矩阵来计算出链路性能矩阵中的各元素值，从而得到网络中要求链路性能的所有链路的性能值。假设上述路径矩阵为Z，则计算链路性能矩阵的具体方法为：
基于测量路径时延矩阵Xd，结合最小化测量路径时延偏差和的目标min||Xd-ZYd||(2范数)，链路时延大于0的约束(Yd＞0)，应用单纯型法、内点法等计算方法求解出Yd；再基于测量路径丢包率矩阵Xl，结合最小化测量路径丢包率偏差和的目标min||(1-Xl)-ZYsc||(2范数)，Ysc＞0，再应用单纯型法、内点法等计算方法求解出Ysc，通过1-Ysc得到链路丢包率；链路抖动值矩阵的计算方法，可以参照链路时延矩阵的方法。
经过上述计算，就可以获取到网络中要求链路性能的每条链路的性能。
另一实施例中，在上述步骤S1081之前，测量分析服务器还需要首先判断链路是否故障。
即，测量分析服务器根据性能测量结果，判断测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从测量路径集中删除经过故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入测量路径集中。
优选地，测量分析服务器接收到所有测量路径的开始节点和结束节点所发送的测量结果之后，解析对应的结果，得到各测量路径的性能数据，如果存在丢包率等于100％或者时延大于预设阈值(例如1秒)，则说明存在链路拥塞或链路故障，测量分析服务器根据性能数据识别出故障的测量路径，进而通过确定测量路径所经过的相同链路集来识别出链路拥塞或故障对象。
以图1中的节点及路径为例，假设测量分析服务器测量到D-＞C-＞E路径的丢包率为100％，时延为1秒；A-＞C-＞E路径的丢包率为100％，时延为1秒；B-＞D-＞C路径丢包率为0％，时延为0.1毫秒；A-＞C-＞D路径的丢包率为0％，时延为0.1毫秒。则基于这条路径的性能数据，就可识别出C-＞E链路故障或链路严重拥塞。
在此基础上，测量分析服务器测量路径集中排除故障链路对应的测量路径，再按照前述的方法从第二路径矩阵中识别出正交不相关的测量路径加入测量路径集。进而针对新的测量路径集重新进行测量，或者针对新加入测量路径集的路径进行性能测量。
图11为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例八的流程示意图，如图11所示，图3中S109步骤中根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能的一种可选的实施方式为：
S301、将路径矩阵与链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值。
S302、将路径矩阵与链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值。
S303、将路径矩阵与链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率。
S304、将数值1和路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
在前述实施例的基础上，进一步地，可以通过多次执行上述网络性能测量过程来预测网络中的链路和/或业务性能。
具体地，首先，多次执行上述网络性能测量，获取多个性能测量结果。优选地，可以周期性地执行上述网络性能测量。其次，待获取到多个性能测量结果之后，对多个性能测量结果进行分析，可选地，可以使用向量基、神经网络等方法进行分析，从而根据分析结果预测网络中的链路和/或业务性能。
另一实施例中，由于在实际运行过程中，网络中各节点的工作状态可能会发生改变，例如，某条业务路径中的某个节点出现故障，或者网络优化了业务路径，则网络中的业务路径就发生了变化。在这种情况下，就需要对上述的测量路径集进行更新。
具体地，测量分析服务器通过实时监控等方式来监测测量路径集对应的业务路径是否发生变化，如果确定业务路径发生变化，则判断变化后的测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若是，则继续使用原有的测量路径集，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。其中，更新测量路径集时同样需要满足前述的测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数的原则。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及起始节点进行网络性能测量的具体过程，即，图12为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例九的交互流程图，如图12所示，起始节点进行网络性能测量的具体过程为：
S1041、根据测量申请消息，构建测试报文。
具体地，起始节点接收到测量申请消息之后，首先解析测量申请消息，进而，针对消息中的测量路径信息和对应的目的IP、下一跳等测试报文头特征信息等，构建测试报文。测试报文中可以加入时间戳。
S1042、发送上述测试报文。
在上述实施例的基础上，本实施例涉及结束节点进行网络性能测量的具体过程，即，图13为本发明实施例提供的网络性能测量方法实施例十的交互流程图，如图13所示，结束节点进行网络性能测量的一种具体方法为：
S1051、接收测试报文。
S1052、根据上述测试报文，计算网络性能，获取性能测量结果。
结束节点接收到测试报文后，根据报文的接收时间等信息来计算时延、抖动值等性能结果。
S1053、发送上述性能测量结果。
具体地，结束节点将性能测量结果发送给分析服务器。
对于结束节点，除了上述的性能测量方法外，结束节点还可以不对接收到的测试报文进行分析，而是直接将接收的测试报文发送给测量分析服务器，由测量分析服务器统一进行分析来得到性能测量结果。另外，结束节点还可以分析出性能测量结果之后，将性能测量结果发送给开始节点，由开始节点统一发送给测量分析服务器。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图14为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例一的模块结构图，如图14所示，该装置包括：
处理模块501，用于根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，该测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，该性能测量目标用于指定测量的目标和要求，网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型。
发送模块502，用于向测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，测量申请消息中至少包括测量对象，测量对象用于指定待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识。
接收模块503，用于接收起始节点或结束节点发送的性能测量结果。
处理模块501，还用于根据性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
该装置用于实现前述的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图15为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例二的模块结构图，如图15所示，处理模块501包括：
获取单元5011，用于获取网络中的业务路径。
生成单元5012，用于根据网络中的业务路径和网络拓扑信息，生成路径矩阵，该路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务。
第一确定单元5013，用于根据性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从路径矩阵中确定出测量路径集，该测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
另一实施例中，第一确定单元5013具体用于：
根据性能测量目标，确定测量类型；根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，该第一节点为不支持上述测量类型的节点；从路径矩阵中删除以第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；按照第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；对第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成测量路径集。
图16为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例三的模块结构图，如图16所示，处理模块501还包括：
第二确定单元5014，用于根据性能测量目标，确定测量类型。
第三确定单元5015，用于根据测量类型，确定约束模型以及目标模型。
第四确定单元5016，用于根据约束模型以及目标模型，使用求解算法确定测量路径集，其中，求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法。
其中，上述约束模型至少包括：测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持上述测量类型。
上述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
另一实施例中，上述求解算法还包括启发式方法；第四确定单元5016具体用于：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成起始节点到结束节点之间的多条路径，其中，起始节点和结束节点支持性能测量目标；计算起始节点和结束节点之间的最短跳数路径；删除跳数不大于1跳的路径；判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
图17为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例四的模块结构图，如图17所示，处理模块501还包括：
第五确定单元5017，用于根据性能测量结果，确定测量路径性能矩阵。
计算单元5018，用于根据测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，该链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
另一实施例中，处理模块501还用于：
根据性能测量结果，判断测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从测量路径集中删除经过故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入测量路径集中。
另一实施例中，处理模块501还用于：根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
图18为本发明实施例提供的网络性能测量装置实施例五的模块结构图，如图18所示，处理模块还包括：
第一相乘单元5019，用于将路径矩阵与链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值。
第二相乘单元50110，用于将路径矩阵与链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值。
第三相乘单元50111，用于将路径矩阵与链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率。
相减单元50112，用于将数值1和路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
另一实施例中，处理模块501还用于：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
图19为本发明实施例提供的网络性能测量装置的实体框图，如图19所示，该装置包括：
存储器601和处理器602。
存储器601用于存储程序指令，处理器602用于调用存储器601中的程序指令，执行下述方法：
根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，该测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，该性能测量目标用于指定测量的目标和要求，该网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型。
向测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，测量申请消息中至少包括测量对象，测量对象用于指定待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识。
接收起始节点或结束节点发送的性能测量结果。
根据性能测量结果，确定网络中链路的链路性能。
进一步地，处理器602还用于：
获取网络中的业务路径；
根据网络中的业务路径和所述网络拓扑信息，生成路径矩阵，所述路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务；
根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
进一步地，处理器602还用于：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，所述第一节点为不支持所述测量类型的节点；
从所述路径矩阵中删除以所述第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；
按照所述第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对所述第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；
对所述第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成所述测量路径集。
进一步地，处理器602还用于：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据所述测量类型，确定约束模型以及目标模型；
根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，其中，所述求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法；
其中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
进一步地，上述求解算法还包括启发式方法，相应地，处理器602还用于：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的多条路径，其中，所述起始节点和所述结束节点支持所述性能测量目标；
计算所述起始节点和所述结束节点之间的最短跳数路径；
删除跳数不大于1跳的路径；
判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
进一步地，处理器602还用于：
根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵；
根据所述测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，所述链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
进一步地，处理器602还用于：
根据所述性能测量结果，判断所述测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从所述测量路径集中删除经过所述故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入所述测量路径集中。
根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
进一步地，处理器602还用于：
将所述路径矩阵与所述链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值；
将所述路径矩阵与所述链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值；
将所述路径矩阵与所述链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率；
将数值1和所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
进一步地，处理器602还用于：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
图20为本发明实施例提供的网络节点实施例一的模块结构图，该网络节点可以是前述的起始节点或结束节点，如图20所示，该网络节点包括：
接收模块701，用于接收测量申请消息，该测量申请消息中至少包括测量对象。
处理模块702，用于根据上述测量申请消息，进行网络性能测量。
另一实施例中，处理模块702具体用于：
根据测量申请消息，构建测试报文；发送测试报文。
另一实施例中，处理模块702具体还用于：
接收测试报文；根据测试报文，计算网络性能，获取性能测量结果；发送性能测量结果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (21)

1.一种网络性能测量方法，其特征在于，包括：
根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，所述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，所述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，所述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；
向所述测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，所述测量申请消息中至少包括测量对象，所述测量对象用于指定所述待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；
接收所述起始节点或所述结束节点发送的性能测量结果；
根据所述性能测量结果，确定网络中所有链路的链路性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，包括：
获取网络中的业务路径；
根据网络中的业务路径和所述网络拓扑信息，生成路径矩阵，所述路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务；
根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，包括：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，所述第一节点为不支持所述测量类型的节点；
从所述路径矩阵中删除以所述第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；
按照所述第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对所述第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；
对所述第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成所述测量路径集。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，包括：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；
根据所述测量类型，确定约束模型以及目标模型；
根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，其中，所述求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法；
其中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
5.根据所述权利要求4所述的方法，其特征在于，所述求解算法还包括启发式方法；所述根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，包括：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的多条路径，其中，所述起始节点和所述结束节点支持所述性能测量目标；
计算所述起始节点和所述结束节点之间的最短跳数路径；
删除跳数不大于1跳的路径；
判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能测量结果，确定网络中链路的链路性能，包括：
根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵；
根据所述测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，所述链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵之前，还包括：
根据所述性能测量结果，判断所述测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从所述测量路径集中删除经过所述故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入所述测量路径集中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能，包括：
将所述路径矩阵与所述链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值；
将所述路径矩阵与所述链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值；
将所述路径矩阵与所述链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率；
将数值1和所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
10.根据权利要求1-5、8或9任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
11.一种网络性能测量装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，所述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，所述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，所述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；
发送模块，用于向所述测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，所述测量申请消息中至少包括测量对象，所述测量对象用于指定所述待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；
接收模块，用于接收所述起始节点或所述结束节点发送的性能测量结果；
所述处理模块，还用于根据所述性能测量结果，确定网络中所有链路的链路性能。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
获取单元，用于获取网络中的业务路径；
生成单元，用于根据网络中的业务路径和所述网络拓扑信息，生成路径矩阵，所述路径矩阵中的每一行表示网络中的一个业务；
第一确定单元，用于根据所述性能测量目标以及网络中节点的测量能力信息，从所述路径矩阵中确定出测量路径集，所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：
根据所述性能测量目标，确定测量类型；根据网络中节点的测量能力信息，确定第一节点，所述第一节点为不支持所述测量类型的节点；从所述路径矩阵中删除以所述第一节点作为起始节点或结束节点的路径，以形成第一路径矩阵；按照所述第一路径矩阵中每条路径所包含的链路数量，对所述第一路径矩阵进行排序，以形成第二路径矩阵；对所述第二路径矩阵中的路径进行正交序列化运算，以形成所述测量路径集。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：
第二确定单元，用于根据所述性能测量目标，确定测量类型；
第三确定单元，用于根据所述测量类型，确定约束模型以及目标模型；
第四确定单元，用于根据所述约束模型以及目标模型，使用求解算法确定所述测量路径集，其中，所述求解算法包括梯度法、单纯型法或内点法；
其中，所述约束模型至少包括：所述测量路径集对应的矩阵的秩不小于要求链路性能的链路个数、新建的测量路径覆盖所有链路、单条测量路径跳数不小于1跳、测量路径数量不小于链路数、测量路径中的起始节点以及结束节点支持所述测量类型；
所述目标模型至少包括：所有测量路径总跳数最少。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述求解算法还包括启发式方法；所述第四确定单元具体用于：
选择起始节点以及结束节点，并根据网络拓扑信息生成所述起始节点到所述结束节点之间的多条路径，其中，所述起始节点和所述结束节点支持所述性能测量目标；计算所述起始节点和所述结束节点之间的最短跳数路径；删除跳数不大于1跳的路径；判断剩余路径是否满足路径数不小于需要链路性能的链路数的条件，若是，则将剩余路径加入所述测量路径集中。
16.根据权利要求11-15任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：
第五确定单元，用于根据所述性能测量结果，确定测量路径性能矩阵；
计算单元，用于根据所述测量路径性能矩阵以及路径矩阵，计算出测量路径性能矩阵所对应的链路性能矩阵，所述链路性能矩阵中的元素值用于标识链路的性能。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据所述性能测量结果，判断所述测量路径集中是否存在故障链路，若是，则从所述测量路径集中删除经过所述故障链路的路径，并使用正交序列化运算从第二路径矩阵中选择新的路径加入所述测量路径集中。
18.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：根据网络中链路的链路性能，确定网络中业务的业务性能。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理模块还包括：
第一相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路时延矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的时延值；
第二相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路抖动值矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的抖动值；
第三相乘单元，用于将所述路径矩阵与所述链路传输成功率矩阵相乘，将相乘结果对应的矩阵中的元素值作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率；
相减单元，用于将数值1和所述路径矩阵中对应行所对应的业务的传输成功率相减，将相减结果作为所述路径矩阵中对应行所对应的业务的丢包率。
20.根据权利要求11-15、18或19任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
判断网络中的业务路径是否发生改变，若是，则判断当前测量路径集是否能够覆盖要求链路性能的链路，若否，则通过使用网络中的新的业务路径或者新建业务路径来更新测量路径集，并根据更新后的测量路径集进行网络性能测量。
21.一种网络性能测量装置，其特征在于，包括：
存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行下述方法：
根据性能测量目标、网络拓扑信息以及网络中节点的测量能力信息，确定测量路径集，其中，所述测量路径集中包括网络中的至少一条待测量路径，每条待测量路径经过网络中的至少一条链路，所述性能测量目标用于指定测量的目标和要求，所述网络中节点的测量能力信息至少包括网络中节点所支持的测量类型；
向所述测量路径集中的待测量路径的起始节点以及结束节点分别发送测量申请消息，所述测量申请消息中至少包括测量对象，所述测量对象用于指定所述待测量路径的起始节点、结束节点以及测量路径标识；
接收所述起始节点或所述结束节点发送的性能测量结果；
根据所述性能测量结果，确定网络中所有链路的链路性能。
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