CN110022249A - 基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法 - Google Patents

基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，该方法包括以下的步骤：1)在服务端将交换机一个网卡设置为混杂模式，从该网卡获取所有访问服务的网络流量；2)根据网络流量，从IP数据报中提取源IP地址；3)根据网段对源IP地址进行分组，得到网络中各链路的终端IP地址集合：IP1，IP2，....，IPn；4)对于每个IP地址集合IPn，随机取其中一个IP地址ipa，执行Ping ipa操作，获得该网络链路的网络延时Tn；5)计算各网络链路网络延时的平均值：T＝(T1+T2+....Tn)/n，得到的T就是整个网络的网络延时；6)根据获得的T判断网络异常。

Description

基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法
技术领域
本发明属于网络数据分析与性能监控技术领域，具体为一种网络延时的监测分析方法。
背景技术
网络延时是指网络数据从发送方通过网络传输到接收方所经历的时间间隔，用于描述网络传输质量的好坏，是一种重要的网络性能指标。当网络延时短，表示网络传输速度快，网络响应及时，否则表示网络传输速度慢，网络质量或网络带宽存在问题。因此，为了及时掌握网络情况，需要对网络延时进行实时监控。常用的监测技术是采用Ping监测技术，即基于ICMP协议的Ping指令，从客户端发出Ping包至服务端，得到Ping包在网络中的传输时间。常用的方式有手动方式和自动方式，手动方式是人工执行Ping指令操作，在指定时间段获取网络的延时；自动方式是在客户端运行一个程序，定期自动执行Ping指令，每隔一段时间(如一分钟或三分钟)自动获取网络的延时。自动方式也称之为波测方式，即对延时指标进行定期自动测试。
Ping监测技术虽然能实现网络延时检测，但是对于复杂网络环境，由于存在多条网络链路，每条网络链路的延迟各不相同，需要在每条链路上实行网络延迟监测，也就是在多个点(既不同链路上的终端)上安装软件实现波测来获得整个网络的延时。针对复杂网络，这种方式由于需要在多个终端上安装软件，部署复杂，管理难度大，导致监测效果差，实现困难。
发明内容
基于以上问题，本发明目的在于提供一种基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，采用反向波测技术，从服务端进行波测，由于服务端是一个点，因此改变了从多个点进行波测的方式，从而从一个点上(服务端)对不同链路上的终端进行波测，解决了部署复杂、管理难度大的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，该方法包括以下的步骤：
1)在服务端将交换机一个网卡设置为混杂模式，从该网卡获取所有访问服务的网络流量；
2)根据网络流量，从IP数据报中提取源IP地址；
3)根据网段对源IP地址进行分组，得到网络中各链路的终端IP地址集合：IP1，IP2，….，IPn；
4)对于每个IP地址集合IPn，随机取其中一个IP地址ipa，执行Ping ipa操作，获得该网络链路的网络延时Tn；
5)计算各网络链路网络延时的平均值：T＝(T1+T2+….Tn)/n，得到的T就是整个网络的网络延时；
6)根据获得的T判断网络异常。
进一步优选地，所述步骤6)中判断方法为：通过对T和网络延时历史数据Tt的对比，得出当前网络延时是否出现异常，如果T>2Tt，网络延时异常，产生异常告警。
进一步优选地，该方法进一步还包括步骤7)重新计算网络延时历史数据Tt＝(Tt+T)/2。
进一步优选地，所述步骤6)中判断方法为：若T超出网络延时正常取值范围[0.1ms，100ms]，在该范围内，表示网络正常，如果超过此范围的上限，代表网络延时异常。
进一步优选地，如果T超过上限3倍，表示网络性能恶化，产生性能事件并进行性能告警。
本发明采用反向波测技术实现了复杂网络环境中网络延时监测方法，本发明首先通过网络镜像技术采集服务端的网络流量，从网络流量中分析出终端的IP地址，并对IP地址根据网段(链路)进行分类，每个网段取1个IP地址，然后从服务端对取到的获取到的终端IP进行反向波测，获得每个网络链路的延迟，从而得到整个网络的延时。本发明克服了复杂网络中需要在多个终端进行波测的缺陷，改进为在服务端一个点上对终端进行波测。由于终端不是一直处于运行状态，很多时间是不运行的，如果事先指定终端的IP地址，该IP地址很有可能无法Ping通，导致网络延时监测的失败。因此该技术的关键是如何自动获得正在运行的终端及终端的IP地址。本发明采取在服务端进行网络镜像分析网络流量的方式获得终端IP，如果能够从网络流量中监测到某个IP地址，则表示该IP地址所对应的终端处于运行状态，对该终端IP进行定期反向波测就能够得到网络延时。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
网络延时对终端访问服务的性能有很大的影响，其值越大，表明网络性能越差。本发明通过反向波测技术，不需要事先指定IP地址，通过网络自动获取IP地址的方法，从服务端发起Ping指令操作来监测网络延时，这在复杂网络中有多个网络链路环境下更加有效。
附图说明
图1为本发明提供的复杂网络环境网络延时监测方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种复杂网络环境网络延时监测方法，具体包括如下步骤：
1)在服务端将交换机一个网卡设置为混杂模式，从该网卡获取所有访问服务的网络流量；
2)根据网络流量，从IP数据报中提取源IP地址；
3)根据网段对源IP地址进行分组，得到网络中各链路的终端IP地址集合：IP1，IP2，….，IPn；
4)对于每个IP地址集合IPn，随机取其中一个IP地址ipa，执行Ping ipa操作，获得该网络链路的网络延时Tn；
5)计算各网络链路网络延时的平均值：T＝(T1+T2+….Tn)/n，得到的T就是整个网络的网络延时；
6)通过对T和网络延时历史数据Tt的对比，得出当前网络延时是否出现异常，如果T>2Tt，网络延时异常，产生异常告警；
7)重新计算网络延时历史数据Tt＝(Tt+T)/2。
8)每隔一分钟，执行1)，这样定期自动计算出网络延时数据。
在本发明其中一个实施例中，所述网络延时正常取值范围：[0.1ms，100ms]，则网络延时在该范围内，表示网络正常，如果超过此范围，尤其是超过上限3倍，表示网络性能恶化，产生性能事件并进行性能告警。
不同的网络环境网络延时正常取值范围不同，终端通过互联网访问服务的网络延时取值范围为3倍，终端通过内部网络访问服务的网络延时取值范围为2倍。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，其特征在于：该方法包括以下的步骤：
1)在服务端将交换机一个网卡设置为混杂模式，从该网卡获取所有访问服务的网络流量；
2)根据网络流量，从IP数据报中提取源IP地址；
3)根据网段对源IP地址进行分组，得到网络中各链路的终端IP地址集合：IP1，IP2，....，IPn；
4)对于每个IP地址集合IPn，随机取其中一个IP地址ipa，执行Ping ipa操作，获得该网络链路的网络延时Tn；
5)计算各网络链路网络延时的平均值：T＝(T1+T2+....Tn)/n，得到的T就是整个网络的网络延时；
6)根据获得的T判断网络异常。
2.根据权利要求1所述的基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，其特征在于：所述步骤6)中判断方法为：通过对T和网络延时历史数据Tt的对比，得出当前网络延时是否出现异常，如果T>2Tt，网络延时异常，产生异常告警。
3.根据权利要求2所述的基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，其特征在于：该方法进一步还包括步骤7)重新计算网络延时历史数据Tt＝(Tt+T)/2。
4.根据权利要求1所述的基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，其特征在于：所述步骤6)中判断方法为：若T超出网络延时正常取值范围[0.1ms，100ms]，在该范围内，表示网络正常，如果超过此范围的上限，代表网络延时异常。
5.根据权利要求4所述的基于反向波测技术的复杂网络环境网络延时监测方法，其特征在于：如果T超过上限3倍，表示网络性能恶化，产生性能事件并进行性能告警。
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