CN113676369B - 一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质 - Google Patents

一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质，其方法包括：当检测到触发条件时，接收网络提供设备的前端状态数据，前端状态数据为网络提供设备对应于目标应用的状态数据；基于前端状态数据生成第一分析结果，第一分析结果表示智能网关是否发生网络质量故障；确定数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路的后端状态数据，目标链路与目标应用对应；基于目标链路的后端状态数据生成第二分析结果，第二分析结果表示数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；基于第一分析结果以及第二分析结果确定发生网络质量故障结果。本申请提高了网络故障定位分析的效率。

Description

一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其是涉及一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质。
背景技术
智能网关作为家庭的接入中心，是将家庭网络和外部宽带网络连接的设备，对外连接运营商有线、无线等宽带网络，对内连接各种智能电子终端和家用电器，具有承上启下的作用。
对于外部网络，家庭智能网关主要是实现运营商宽带网络接入、协议呼叫、用户鉴权、上下行业务分类和服务质量(QoS，Quality of Service)保障等功能；对于家庭内部网络，它将家庭内部网络中的各类设备通过Ethernet、Wi-Fi以及其他有线、无线物理连接手段组成一个家庭网络，同时支持IP、TCP、UDP、DLNA等互联互通协议，以构建完整的智能家居互联网。
在使用宽带网络接入业务时，不同应用对网络的服务质量提出了不同的要求，是在设计家庭业务承载方案时应考虑的因素。例如，搜索引擎、即时通信、电子邮件、微博、博客以及个人空间等信息获取类应用数据量小，对带宽要求不高；云存储、P2P(点对点)下载等应用具有短时、突发的特点，需要高带宽保证；宽带话音、可视电话、IPTV标清和高清等业务应用对传输的时延和抖动敏感，对业务质量保障要求较高。
传统的针对家庭智能网关的网络质量分析方法包括两种，一种为当用户实际发生网络质量差、网络质量故障的问题时，会进行投诉，运营商接到投诉后会安排人工对特定智能网关进行检查；另外一种是通过智能网关管理平台，对部分智能网关的状态进行抽样、灰度测试，远程下发探测任务。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：一旦出现播放故障，相关技术中的检测方式定位故障点耗时较长、效率较低。
发明内容
为了提高网络故障定位分析的效率，本申请提供一种网络质量分析方法、数据接收服务器及存储介质。
第一方面，本申请了提供一种网络质量分析方法，采用如下的技术方案：
一种网络质量分析方法，应用于网络质量分析系统，所述系统包括：网络提供设备、数据接收服务器以及内容服务器，其中，所述网络提供设备与所述数据接收服务器进行信息交互，所述数据接收服务器和所述内容服务器进行信息交互，所述网络提供设备包括智能网关和路由器中的任一项，所述方法由数据接收服务器执行，包括：
若检测到触发条件，则采集所述智能网关的前端状态数据，所述前端状态数据为所述智能网关对应于目标应用的状态数据，所述目标应用为用户设定的应用；
基于所述前端状态数据生成第一分析结果，所述第一分析结果表示所述智能网关是否发生网络质量故障；
确定所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路的后端状态数据，所述目标链路与所述目标应用对应，所述目标链路的后端状态数据基于所述数据接收服务器获得；
基于所述目标链路的后端状态数据生成第二分析结果，所述第二分析结果表示所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；
基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定发生网络质量故障结果。
通过采用上述技术方案，目标应用可以为用户设定对网络质量要求较高的应用(如游戏等)，终端设备运行目标应用时，基于网络提供设备对应的前端状态数据生成第一分析结果，判断网络质量故障是否发生在网络提供设备与使用该目标应用的终端设备之间，以及在确定网络提供设备以及网络提供设备与终端设备之间是否发生故障之后，再基于目标链路对应的后端状态数据对数据接收服务器与内容服务器之间的链路进行排查，以判断目标链路是否发生网络质量故障，以得到第二分析结果；结合第一分析结果以及第二分析结果，确定是否发生网络质量故障，若发生网络质量故障，则可准确定位网络质量故障的发生位置，通过结合前后端的状态数据，实现了对网络质量故障的定界描述，提高了对网络质量故障进行定位分析的效率。
在一种可能的实现方式中，所述触发条件包括以下任一项：
用户通过所述终端设备针对所述目标应用的触发运行操作；
达到预设检测时间，且所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用；
达到预设检测时间；
所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
在一种可能的实现方式中，确定所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用的方式，包括：
采集所述网络提供设备对应的镜像流量数据；
确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据；
若存在与所述目标应用对应的流量数据，则确定所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
在一种可能的实现方式中，所述确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据，包括：
从所述镜像流量数据中获取预设匹配特征信息；
基于所述预设匹配特征信息确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据；
其中，所述预设匹配特征包括以下至少一项：
IP地址、域名服务系统DNS信息、超文本传输协议HTTP协议中的Host信息、HTTP协议中的统一资源标识符URI信息、超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI信息。
在一种可能的实现方式中，所述前端状态信息包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息；
所述基于所述前端状态数据生成第一分析结果，包括：
基于所述第一时延信息确定第一连接状态信息，所述第一连接状态信息用于表征所述网络提供设备与所述终端设备是否连接成功；
基于所述第一DNS解析信息确定域名解析信息，所述域名解析信息用于表征所述网络提供设备对应的域名解析服务是否正常；
基于所述第一路由寻址信息确定第一路由信息，所述第一路由信息用于表征所述网络提供设备与各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确；
基于所述第一连接状态信息、所述域名解析信息以及所述第一路由信息生成第一分析结果。
在一种可能的实现方式中，所述后端状态信息包括：所述数据接收服务器对应的第二时延信息以及所述数据接收服务器对应的第二路由寻址信息；
其中，所述基于所述目标链路的后端状态数据生成第二分析结果，包括：
基于所述第二时延信息确定第二连接状态信息，所述第二连接状态信息用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器是否连接成功；
基于所述第二路由寻址信息确定第二路由信息，所述第二路由信息用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的各个路由地址是否正确；
基于所述第二连接状态信息以及所述第二路由信息，生成所述第二分析结果。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定网络质量故障分析结果，包括：
若第一分析结果以及所述第二分析结果确定满足预设条件，则确定所述网络提供设备与所述数据接收服务器之间的链路是否发生故障，以得到所述网络质量故障分析结果；
所述预设条件包括：
所述网络提供设备，以及所述网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路均未发生网络质量故障；
所述目标链路未发生网络质量故障。
第二方面，本申请提供一种数据接收服务器，采用如下的技术方案：
数据接收服务器，位于网络质量分析系统中，所述系统还包括：网络提供设备以及内容服务器，其中，所述网络提供设备与所述数据接收服务器进行信息交互，所述数据接收服务器和所述内容服务器进行信息交互，所述网络提供设备包括智能网关和路由器中的任一项，所述数据服务器包括：
前端数据采集模块，用于当检测到触发条件时，接收所述网络提供设备的前端状态数据，所述前端状态数据为目标应用对应的网络提供设备的状态数据，所述目标应用为用户设定的应用；
第一分析模块，用于基于所述前端状态数据生成第一分析结果，所述第一分析结果用于表征所述网络提供设备，以及所述网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路是否发生网络质量故障；
后端数据采集单元，用于获取后端状态数据，所述后续状态数据为所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路所对应的后端状态数据，所述目标链路为所述目标应用对应的链路；
第二分析模块，用于基于所述后端状态数据生成第二分析结果，所述第二分析结果用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；
故障判断模块，用于基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定网络质量故障分析结果。
通过采用上述技术方案，目标应用可以为用户设定对网络质量要求较高的应用(如游戏等)，终端设备运行目标应用时，基于网络提供设备对应的前端状态数据生成第一分析结果，判断网络质量故障是否发生在网络提供设备与使用该目标应用的终端设备之间，以及在确定网络提供设备以及网络提供设备与终端设备之间是否发生故障之后，再基于目标链路对应的后端状态数据对数据接收服务器与内容服务器之间的链路进行排查，以判断目标链路是否发生网络质量故障，以得到第二分析结果；结合第一分析结果以及第二分析结果，确定是否发生网络质量故障，若发生网络质量故障，则可准确定位网络质量故障的发生位置，通过结合前后端的状态数据，实现了对网络质量故障的定界描述，提高了对网络质量故障进行定位分析的效率。
在一种可能的实现方式中，所述触发条件包括以下任一项：
用户基于终端设备针对目标应用的触发运行操作；
达到预设检测时间，且终端设备当前运行的应用包括所述目标应用；
达到预设检测时间；
终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
在一种可能的实现方式中，所述数据接收服务器还包括：确定模块，其中，所述确定模块，用于确定备当前运行的应用包括所述目标应用；
其中，所述确定模块在终端设备当前运行的应用包括所述目标应用时，具体用于：
采集网络提供设备对应的镜像流量数据；
确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据；
若存在与目标应用对应的流量数据，则确定终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块在确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据时，具体用于：
从镜像流量数据获取预设匹配特征信息；
基于预设匹配特征信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据；
其中，预设匹配特征包括以下至少一项：
IP地址、DNS信息、超文本传输协议HTTP协议中的Host信息、HTTP协议中的URI信息、超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI信息。
在一种可能的实现方式中，所述前端状态信息包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息；
所述第一分析模块在基于前端状态数据生成第一分析结果时，具体用于：
基于第一时延信息确定第一连接状态信息，第一连接状态信息用于表征网络提供设备与终端设备是否连接成功；
基于第一DNS解析信息确定域名解析信息，域名解析信息用于表征网络提供设备对应的域名解析服务是否正常；
基于第一路由寻址信息确定第一路由信息，第一路由信息用于表征网络提供设备与各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确；
基于第一连接状态信息、域名解析信息以及第一路由信息生成第一分析结果。
在一种可能的实现方式中，后端状态信息包括：数据接收服务器对应的第二时延信息以及数据接收服务器对应的第二路由寻址信息；
其中，所述第二分析模块在基于目标链路的后端状态数据生成第二分析结果时，具体用于：基于第二时延信息确定第二连接状态信息，第二连接状态信息用于表征数据接收服务器与内容服务器是否连接成功；
基于第二路由寻址信息确定第二路由信息，第二路由信息用于表征数据接收服务器与内容服务器之间的各个路由地址是否正确；
基于第二连接状态信息以及第二路由信息，生成第二分析结果。
在一种可能的实现方式中，所述故障判断模块在基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果时，具体用于：
当第一分析结果以及第二分析结果确定满足预设条件时，则确定网络提供设备与数据接收服务器之间的链路是否发生故障，以得到网络质量故障分析结果；
其中，所述预设条件包括：
网络提供设备，以及网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路均未发生网络质量故障；目标链路未发生网络质量故障。
第三方面，本申请提供一种数据接收服务器，采用如下的技术方案：
一种数据接收服务器，该数据接收服务器包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序配置用于：执行上述网络质量分析方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，包括：存储有能够被处理器加载并执行上述网络质量分析方法的计算机程序。
附图说明
图1是本申请实施例的整体流程示意图；
图2是本申请实施例的一种网络质量分析方法的完整流程示意图；
图3是本申请实施例判断检测到触发条件的流程示意图；
图4是申请实施例基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果的流程示意图；
图5是本申请实施例网络质量分析装置的结构示意图；
图6是本申请实施例服务器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
不同应用对网络质量的要求不同，以游戏应用为例，游戏的流畅性和数据的准确性是吸引玩家(用户)的关键，由于网络问题和玩家对游戏的操作时间问题导致游戏过程中容易产生游戏中断、玩家操作失败、数据错误等问题的发生，会降低游戏的连贯性和实时性，影响用户体验。
为了使得网络服务质量满足用户在使用不同应用时的服务体验，本申请实施例提供了一种网络质量分析方法，对用户在使用目标应用时进行网络状态监测，以判断用户在使用目标应用时是否发生网络质量故障，并能够对网络故障发生位置进行快速定位。
具体地，该网络质量分析方法应用于网络分析系统，网络分析系统包括：网络提供设备(例如，智能网关或路由器)、数据接收服务器以及内容服务器，其中，网络提供设备与数据接收服务器进行信息交互，数据接收服务器和内容服务器进行信息交互，网络提供设备与终端设备进行信息交互。
其中，内容服务器(应用主机)用于提供各种应用服务，例如：视频播放软件或者游戏等等，内容服务器和数据接收服务器均位于公共因特网中，在本申请实施例中，数据接收服务器是在与内容服务器通信时处理来自/去往终端设备(家庭智能网关或其他计算机设备)的所有数据分组的公共锚点，用户基于终端设备向智能网关发送服务请求。
具体地，内容服务器中存储有各个应用对应的应用信息，应用信息包括：应用名称信息、应用版本信息、应用对应的服务地址信息(服务地址信息包括IP地址信息或域名解析信息)以及应用对应的接口信息等等。
下述实施例中结合附图介绍了网络质量分析方法，可以由数据接收服务器执行，参照图1和图2，方法可以包括：
步骤S101、当检测到触发条件时，接收网络提供设备的前端状态数据。
对于本申请实施例，触发条件为开始一次网络质量故障分析的触发条件，也即当检测到触发条件时，触发执行本申请实施例所示的网络质量分析方法。
对于本申请实施例，网络提供设备用于把HTTP(超文本传输协议)请求转发给HTTP代理单元，网络提供设备包括智能网关和路由器中的任一项。例如：智能网关设备包括装有centos(Community Enterprise Operating System)操作系统的服务器，通过ip tables(ip表)进行端口重定向，对数据包进行端口转发，转发给HTTP代理单元监听的端口，使得用户终端能够通过HTTP代理服务器上网；或者是路由器直接把HTTP请求信息转发给HTTP代理服务器，由该HTTP代理服务器进行处理HTTP请求。
进一步地，前端状态数据为目标应用对应的网络提供设备的状态数据。在本申请实施例中，数据接收服务器接收由数据转发服务器采集到的状态数据，前端状态数据为套接字形式的前端状态数据。
具体的，以数据转发服务器为智能网关为例，智能网关中可以部署/集成插件，终端设备在运行目标应用时，基于该插件采集智能网关的第一状态数据、以及基于智能网关得到的智能网关与终端设备之间通信链路的第二状态数据，前端状态数据包括上述的第一状态数据和第二状态数据，因此，前端状态数据与目标应用对应；该插件与数据接收服务器通信，用于向数据接收服务器发送前端状态数据。
其中，目标应用为用户设定的应用，用户可根据自己在使用某款应用时的体验需求设定目标应用，例如，目标应用可以包括：XX游戏或者XX视频播放软件等等。
步骤S102、基于前端状态数据生成第一分析结果。
其中，第一分析结果用于表征网络提供设备，以及网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路是否发生网络质量故障。
步骤S103、获取后端状态数据。
其中，后续状态数据为数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路所对应的后端状态数据，目标链路为目标应用对应的链路。
其中，上述内容服务器中的每个应用对应有唯一的服务地址信息，例如，目标应用为应用A，则在终端设备运行应用A时，数据接收服务器与内容服务器基于应用A对应的服务地址信息进行数据传输，传输链路即为目标链路。
步骤S104、基于后端状态数据生成第二分析结果。
其中，第二分析结果用于表征数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障。
进一步地，在本申请实施例中，通过对目标链路之间的通信状态进行分析得到第二分析结果，即可判断IP包在目标链路上进行传输时，是否发生了网络质量故障。
步骤S105、基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果。
具体地，网络故障分析结果用于表征是否发生网络故障及网络故障发生的位置即，通过第一分析结果以及第二分析结果，即可判断在目标应用A(例如，目标应用A)运行时，是否发生了网络质量故障，若发生了网络质量故障，通过第一分析结果以及第二分析结果，可判定发生故障的位置。
值得说明的是，图1仅是一种可能的执行顺序，在本申请实施例中，步骤S103以及步骤S104可以在步骤S102之前执行，步骤S103以及步骤S104可以与步骤S102同时执行，步骤S102也可以在步骤S103和步骤S104之间执行，在本申请实施例中不做限定。
本申请实施例提供了一种网络质量分析方法，基于网络提供设备对应的前端状态数据生成第一分析结果，判断网络质量故障是否发生在网络提供设备与使用该目标应用的终端设备之间，以及在确定网络提供设备以及网络提供设备与终端设备之间是否发生故障之后，再基于目标链路对应的后端状态数据对数据接收服务器与内容服务器之间的链路进行排查，以判断目标链路是否发生网络质量故障，以得到第二分析结果；结合第一分析结果以及第二分析结果，确定是否发生网络质量故障，若发生网络质量故障，则可准确定位网络质量故障的发生位置，通过结合前后端的状态数据，实现了对网络质量故障的定界描述，提高了对网络质量故障进行定位分析的效率。
进一步地，在本申请实施例中，终端设备的工作状态包括：待机以及正在运行应用的状态，触发条件包括以下(a、b、c以及d中)任一项：
a、用户基于终端设备针对目标应用的触发运行操作。
其中，智能网关将多个终端设备组网，智能网关获取各个应用信息，智能网关将各个应用信息传送给多个终端设备，智能网关分别接收不同终端设备发送的控制信息(例如，鼠标点击操作、遥控器控制操作等)，并根据接收到的控制信息分别向对应的终端设备返回应用信息对应的数据包，用户输出的与目标应用对应的控制信息(例如点击软件应用的动作)，即为启动触发条件的操作。
b、达到预设检测时间，且终端设备当前运行的应用包括目标应用。
其中，预设检测时间为用户预先设定或者数据接收服务器内预先设定的网络质量检测时间点或网络质量检测间隔时间段。其中，达到预设检测时间时，终端设备可以正在运行应用A，也可以运行其他应用，例如，还可以运行应用B，其中应用A为预先设定的目标应用。
下面针对方式b中满足触发条件的方式进行举例说明：例如：用户设定的检测时间段包括{07:25-07:30m、08:25-08:30am、09:25-09:30am、10：25-10:30am、11：25-11:30am、12：25-12:30pm...}；终端设备在11:24am运行应用A时，检测时间点11:24未落入用户设定的检测时间段，此时不满足触发条件，不对当前运行的应用(目标应用)对应的网络质量进行检测；当用户继续运行该应用至11:25am时，此时满足触发条件，在11：25-11:30am对应的时间段内对(目标应用)进行检测；若用户在11:25am时停止使用应用A，此时即停止对网络质量的检测。
c、达到预设检测时间；
进一步地，在方式c中并不对终端设备当前运行的应用进行限定，只要达到预设检测时间即可以触发执行本申请实施例所示的网络质量分析方法。
接上例，下面针对方式c中满足触发条件的方式进行举例说明：终端设备在11:24am运行应用A或者应用B时，检测时间点11:24未落入预设检测时间，此时不满足触发条件，不对当前运行的应用(目标应用)对应的网络质量进行检测；在11：25-11:30am对应的时间段内对正在运行的应用A/应用B进行检测，此时运行的应用A或应用B即为目标应用。
d、终端设备当前运行的应用包括目标应用。
对于本申请实施例，在方式d中只要检测到终端设备当前运行的应用中包含目标应用，也即触发执行本申请实施例所示的网络质量分析方法。
接上例，目标应用包括应用A，当检测到终端设备当前运行的应用包括应用A时，也即触发执行本申请实施例所示的网络质量分析方法。
具体地，终端设备在运行目标应用，并与智能网关进行数据通信时，基于智能网关采集数据的情况确定当前运行的应用中是否包含目标应用，也即：当终端设备在运行应用A时，从智能网关获取目标应用A对应的数据，以判断该终端设备是否在运行应用A。
上述方式a方式d，只要满足其中任一项，即满足触发条件，即开始执行一次网络质量检测操作。
也就是说，在上述实施例中涉及到达到预设检测时间，且终端设备当前运行的应用包括目标应用(方式b)或者达到终端设备当前运行的应用包括目标应用(方式d)时，触发执行本申请实施例所示的网络质量检测操作。也即，需要确定终端设备当前运行的应用中是否包含目标应用。
具体地，结合图3所示，确定终端设备当前运行的应用包括目标应用的方式，具体可以包括：步骤S11(图中未示出)、步骤S12(图中未示出)以及步骤S13(图中未示出)，其中，步骤S11、采集网络提供设备对应的镜像流量数据。
具体地，采集网络提供设备对应的镜像流量数据，具体可以包括：获取出入网络提供设备的数据流，并对该数据流进行镜像映射，得到镜像流量数据。
步骤S12、确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据。
具体地，在步骤S12中，确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据，具体可以包括：从镜像流量数据获取预设匹配特征信息；其中，预设匹配特征包括：IP地址、域名服务系统DNS信息、超文本传输协议HTTP协议中的Host信息、HTTP协议中的统一资源标识符URI信息、超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI信息中的至少一项；基于预设匹配特征信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据。
对于本申请实施例，确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据的方式为：在智能网关部署/集成DPI(深层数据包检测技术)插件，通过DPI插件从镜像流量数据获取预设匹配特征信息。
目前常用的网络流量识别方法有三种：基于DPI深度报文检测的流量识别、基于端口号的流量识别和基于机器学习的流量识别。
DPI是相对于普通报文分析而言的，基于应用层进行流量监控实现检测，它需要深入检测网络中的每个数据包及其有效载荷。
DPI除了分析IP包的三层以下的内容，包括源IP、目的IP、源端口、目的端口以及协议类型外，还分析包头，还增加对应用层的检测分析，当网络通信当中的IP、TCP、ICMP等数据流通过深度包检测监控系统时，读取IP包的有效载荷的内容，重组TCP/IP协议中的应用层信息，从而得到其应用层数据内容，然后按照相应的管理策略实现对网络流量的检测分析。
DPI技术通过对流量报文的应用层负载进行提取，在通过特征库对比之下确定流量报文使用的协议类型，网络应用都需要承载在某种网络协议上，因此对于加密流量的识别可以归结为对网络上多种通信协议的识别于区分，不同的网络协议都有其不同的特征值，这种流量负载的特征值可能是有规律的字符串序列，也可能是有规律的比特流序列等等。
下面对应用DPI插件对预设匹配特征进行匹配的方式进行说明：
HTTP为应用层协议，由请求和响应构成，Host头域指定请求资源的Intenet主机和端口号，必须表示请求URI统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers)的原始服务器或网关的位置。
HTTP使用URI来传输数据和建立连接，URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息。
请求报文包含请求的方法、URI、协议版本、请求头部和请求数据，服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。
DNS协议则是用来将域名转换为IP地址(也可以将IP地址转换为相应的域名地址)，TCP/IP中使用的是IP地址和端口号来确定网络上某一台主机上的某一个程序，IP地址是面向主机、域名则是面向用户，域名和IP的对应关系保存在一个叫hosts文件中。
以用户访问网站的过程为例：
1)请求方向DNS服务器请求解析该URI中的域名所对应的IP地址；
2)解析出IP地址后，根据该IP地址和端口信息，和服务器建立TCP连接；
3)根据IP地址访问网站服务器，TCP三次握手过程；
4)用户向网站服务请求信息，HTTP请求过程(HTTP请求报文)；
5)网站服务对用户请求进行响应，HTTP响应过程(HTTP响应报文)。
其一，基于IP地址确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据：
获取镜像流量数据的目标IP地址；根据目标IP地址，查找预设缓存数据库，若缓存数据库中存在与目标IP地址相同的命中IP地址，则根据命中应用与命中IP地址的对应关系，确定与目标IP地址相同的命中IP地址所对应的命中应用为识别应用，识别应用即为目标应用。
和/或，要想使网络中的计算机(即，本申请中的客户端和VPN境外服务器)能够进行通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定接受数据的计算机或者发送数据的计算机，通过IP地址可以连接到指定计算机，但如果想访问目标计算机中的某个应用程序，还需要指定端口号，在计算机中，不同的应用程序是通过端口号区分的。即，通过解析加密流量中的IP地址以及端口号，可确定加密流量对应的目标应用为哪一个VPN应用。
第二，基于DNS信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据：将镜像数据流量对应的DNS信息与目标应用对应的DNS信息相匹配，若匹配成功，即确定镜像流量数据中存在与目标应用对应的流量。
其三，基于超文本传输协议HTTP协议中的Host信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据：
将镜像数据流量对应的HTTP报文中的host信息与目标应用对应的HTTP报文中的host信息相匹配，若匹配成功，即确定镜像流量数据中存在与目标应用对应的流量。
其四，基于HTTP协议中的统一资源标识符URI信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据：
将镜像数据流量对应的HTTP协议中的统一资源标识符URI信息与目标应用对应的HTTP协议中的统一资源标识符URI信息相匹配，若匹配成功，即确定镜像流量数据中存在与目标应用对应的流量。
其五，基于超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据：
具体地，HTTPS的安全基础是SSL，所以HTTPS协议中一定含有服务器域名索引(Server Name Indication,SNI)信息，SNI是一项用于改善SSL/TLS的技术，它允许客户端在发起SSL握手请求时(具体说来，是客户端发出SSL请求中的Client Hello阶段)，提交请求的域名信息，从而使得服务器能够切换到正确的域并返回相应的证书。
1)根据收集到的域名和应用的键值对样本库，创建数据库和存储表，其中存储表包括域名规则及应用名称映射表、SNI和应用名称结果表和未识别的SNI的采集表；
2)从HTTPS网络数据流量中解析识别出服务器名称指示SNI，匹配预设的内存域名规则和应用名称映射表，判断是否匹配成功；
3)若是，若是，则获取对应应用名称，通过SNI字段和应用名称生成结果集，将结果集存入数据库,基于SNI字段对应的应用名称，确定目标应用。
步骤S13、若存在与目标应用对应的流量数据，则确定终端设备当前运行的应用包括目标应用。
本申请实施例一种可能的实现方式中，前端状态数据包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息；在本申请实施中，其中，第一时延信息包括：TCP响应时延、http响应时延以及Ping时延。
具体地，Ping是排除设备访问故障的常见方法，使用Internet控制消息协议ICMP(Internet Control Message Protocol)确定以下内容：远程设备是否处于可访问状态，访问远程设备时是否丢失报文，本端与远程设备之间通信的往返延迟。
进一步地，在本申请实施例中，前端状态数据还可以包括：采集时间、上行带宽、下行带宽、cpu利用率、DNS访问信息、有线连接状态、WAN口连接状态、pppoe连接状态、下挂设备基本信息以及智能网关持续运行时长等。
其中，下挂设备基本信息包括设备类型、下挂端口号、下挂设备数量、下挂设备类型、下挂设备名称、下挂设备厂商、下挂设备型号、下挂设备wifi类型、下挂设备mac地址、下挂设备信号质量以及下挂设备ipv6地址等。
进一步地，在本申请实施例中，在前端状态数据包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息的基础上，基于前端状态数据生成第一分析结果，具体可以包括：基于第一时延信息确定第一连接状态信息；基于第一DNS解析信息确定域名解析信息；基于第一路由寻址信息确定第一路由信息各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确；基于第一连接状态信息、域名解析信息以及第一路由信息生成第一分析结果。
其中，第一连接状态信息用于表征智能网关与终端设备是否连接成功；域名解析信息用于表征智能网关对应的域名解析服务是否正常；第一路由信息用于表征智能网关与各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确。
其中，基于第一连接状态信息、域名解析信息以及第一路由信息生成的第一分析结果可以如表1所示，其中，
表1
参数类型 各参数分析结果 第一分析结果
第一时延信息 第一时延信息 时延正常/非正常
第一DNS解析信息 域名解析信息 域名解析正确/错误
第一路由寻址信息 第一路由信息 路由寻址正确/错误
本申请实施例另一种可能的实现方式中，后端状态信息可以包括：数据接收服务器对应的第二时延信息以及数据接收服务器对应的第二路由寻址信息中的至少一项；在本申请实施例中，第二时延信息包括：Ping时延信息以及TCP Ping时延信息等。
进一步地，在后端状态信息包括：第二时延信息以及第二连接状态信息的基础上，基于目标链路的后端状态数据生成第二分析结果，具体可以包括：基于第二时延信息确定第二连接状态信息；基于第二路由寻址信息确定第二路由信息；基于第二连接状态信息以及第二路由信息，生成第二分析结果。
其中，第二连接状态信息用于表征数据接收服务器与内容服务器是否连接成功；第二路由信息用于表征数据接收服务器与内容服务器之间的各个路由地址是否正确。
进一步地，基于第二连接状态信息以及第二路由信息，生成第二分析结果的方式详见表2，其中，表2
参数类型 参数分析结果 第二分析结果
第二时延信息 第二时延信息 时延正常/非正常
第二路由寻址信息 第二路由信息 路由寻址正确/错误
再结合图4，进一步地，在基于上述实施例得到第一分析结果和第二分析结果之后，在步骤S105中，基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果，具体可以包括：若第一分析结果以及第二分析结果确定满足预设条件，则确定网络提供设备与数据接收服务器之间的链路是否发生故障，以得到网络质量故障分析结果。
其中，预设条件可以包括：网络提供设备，以及网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路均未发生网络质量故障；目标链路未发生网络质量故障。
具体地，根据第一分析结果以及第二分析结果得到的网络质量故障分析结果如下表3所示：
表3
Figure BDA0003164996110000151
上述实施例从方法流程的角度介绍一种网络质量分析的方法，下述实施例从虚拟模块或者虚拟单元的角度介绍了一种数据接收服务器100，具体详见下述实施例。
本申请实施例提供了一种数据接收服务器，参照图5，数据接收服务器100位于网络质量分析系统中，系统还包括：网络提供设备以及内容服务器，其中，网络提供设备与数据接收服务器100进行信息交互，其中，接收服务器100具体可以包括：前端数据采集模块1001、第一分析模块1002、后端数据采集模块1003、第二分析模块1004以及故障判断模块1005，其中：
前端数据采集模块1001，用于当检测到触发条件时，接收网络提供设备的前端状态数据，前端状态数据为目标应用对应的网络提供设备的状态数据，目标应用为用户设定的应用；
第一分析模块1002，用于基于前端状态数据生成第一分析结果，第一分析结果用于表征网络提供设备，以及网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路是否发生网络质量故障；
后端数据采集模块1003，用于获取后端状态数据，后续状态数据为数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路所对应的后端状态数据，目标链路为目标应用对应的链路；
第二分析模块1004，用于基于后端状态数据生成第二分析结果，第二分析结果用于表征数据接收服务器与内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；
故障判断模块1005，用于基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果。
本申请实施例提供了一种数据接收服务器，基于网络提供设备对应的前端状态数据生成第一分析结果，判断网络质量故障是否发生在网络提供设备与使用该目标应用的终端设备之间，以及在确定网络提供设备以及网络提供设备与终端设备之间是否发生故障之后，再基于目标链路对应的后端状态数据对数据接收服务器与内容服务器之间的链路进行排查，以判断目标链路是否发生网络质量故障，以得到第二分析结果；结合第一分析结果以及第二分析结果，确定是否发生网络质量故障，若发生网络质量故障，则可准确定位网络质量故障的发生位置，通过结合前后端的状态数据，实现了对网络质。
本申请实施例的一种可能实现方式，触发条件包括以下任一项：
用户基于终端设备针对目标应用的触发运行操作；
达到预设检测时间，且终端设备当前运行的应用包括目标应用；
达到预设检测时间；
终端设备当前运行的应用包括目标应用。
本申请实施例的一种可能实现方式，数据接收服务器还包括：确定模块，其中，确定模块，用于确定备当前运行的应用包括目标应用；
其中，确定模块在确定终端设备当前运行的应用包括目标应用时，具体用于：
采集网络提供设备对应的镜像流量数据；
确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据；
若存在与目标应用对应的流量数据，则确定终端设备当前运行的应用包括目标应用。
本申请实施例的一种可能实现方式，确定模块在确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据时，具体用于：
从镜像流量数据获取预设匹配特征信息；
基于预设匹配特征信息确定镜像流量数据中是否存在与目标应用对应的流量数据；
其中，预设匹配特征包括以下至少一项：
IP地址、域名服务系统DNS信息、超文本传输协议HTTP协议中的Host信息、HTTP协议中的统一资源标识符URI信息、超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI信息。
本申请实施例的一种可能实现方式，前端状态信息包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息；
第一分析模块1002在基于前端状态数据生成第一分析结果时具体用于：
基于第一时延信息确定第一连接状态信息，第一连接状态信息用于表征网络提供设备与终端设备是否连接成功；
基于第一DNS解析信息确定域名解析信息，域名解析信息用于表征网络提供设备对应的域名解析服务是否正常；
基于第一路由寻址信息确定第一路由信息，第一路由信息用于表征网络提供设备与各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确；
基于第一连接状态信息、域名解析信息以及第一路由信息生成第一分析结果。
本申请实施例的一种可能实现方式，后端状态信息包括：数据接收服务器对应的第二时延信息以及数据接收服务器对应的第二路由寻址信息；
其中，第二分析模块1004在基于目标链路的后端状态数据生成第二分析结果时，具体用于：基于第二时延信息确定第二连接状态信息，第二连接状态信息用于表征数据接收服务器与内容服务器是否连接成功；
基于第二路由寻址信息确定第二路由信息，第二路由信息用于表征数据接收服务器与内容服务器之间的各个路由地址是否正确；
基于第二连接状态信息以及第二路由信息，生成第二分析结果。
本申请实施例的一种可能实现方式，故障判断模块1005在基于第一分析结果以及第二分析结果确定网络质量故障分析结果时，具体用于：
当第一分析结果以及第二分析结果确定满足预设条件时，则确定网络提供设备与数据接收服务器之间的链路是否发生故障，以得到网络质量故障分析结果；
其中，预设条件包括：
网络提供设备，以及网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路均未发生网络质量故障；目标链路未发生网络质量故障。
本申请实施例提供的数据接收服务器适用于上述方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还从实体装置的角度介绍了一种数据接收服务器，具体详见下述实施例。
本申请实施例提供了一种数据接收服务器，参照图6，图6所示的数据接收服务器1100包括：处理器1101和存储器1103。其中，处理器1101和存储器1103相连，如通过总线1102相连。可选地，数据接收服务器1100还可以包括收发器1104。需要说明的是，实际应用中收发器1104不限于一个，该数据接收服务器1100的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器1101可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器1101也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线1102可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线1102可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线1102可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器1103可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器1103用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器1101来控制执行。处理器1101用于执行存储器1103中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。图6示出的数据接收服务器仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络质量分析方法，应用于网络质量分析系统，所述系统包括：网络提供设备、数据接收服务器以及内容服务器，其中，所述网络提供设备与所述数据接收服务器进行信息交互，所述数据接收服务器和所述内容服务器进行信息交互，所述网络提供设备包括智能网关和路由器中的任一项，其特征在于，所述方法由数据接收服务器执行，包括：
当检测到触发条件时，接收所述网络提供设备的前端状态数据，所述前端状态数据为目标应用对应的网络提供设备的状态数据，所述目标应用为用户设定的应用；
基于所述前端状态数据生成第一分析结果，所述第一分析结果用于表征所述网络提供设备，以及所述网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路是否发生网络质量故障；
获取后端状态数据，所述后端 状态数据为所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路所对应的后端状态数据，所述目标链路为所述目标应用对应的链路；
基于所述后端状态数据生成第二分析结果，所述第二分析结果用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；
基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定网络质量故障分析结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发条件包括以下任一项：
用户通过所述终端设备针对所述目标应用的触发运行操作；
达到预设检测时间，且所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用；
达到预设检测时间；
所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用的方式，包括：
采集所述网络提供设备对应的镜像流量数据；
确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据；
若存在与所述目标应用对应的流量数据，则确定所述终端设备当前运行的应用包括所述目标应用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据，包括：
从所述镜像流量数据中获取预设匹配特征信息；
基于所述预设匹配特征信息确定所述镜像流量数据中是否存在与所述目标应用对应的流量数据；
其中，所述预设匹配特征包括以下至少一项：
IP地址、域名服务系统DNS信息、超文本传输协议HTTP协议中的Host信息、HTTP协议中的统一资源标识符URI信息、超文本传输协议在安全套接字层HTTPS的SNI信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前端状态信息包括：第一时延信息、第一DNS解析信息以及第一路由寻址信息；
所述基于所述前端状态数据生成第一分析结果，包括：
基于所述第一时延信息确定第一连接状态信息，所述第一连接状态信息用于表征所述网络提供设备与所述终端设备是否连接成功；
基于所述第一DNS解析信息确定域名解析信息，所述域名解析信息用于表征所述网络提供设备对应的域名解析服务是否正常；
基于所述第一路由寻址信息确定第一路由信息，所述第一路由信息用于表征所述网络提供设备与各个终端设备之间分别对应的路由地址是否正确；
基于所述第一连接状态信息、所述域名解析信息以及所述第一路由信息生成第一分析结果。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述后端状态信息包括：所述数据接收服务器对应的第二时延信息以及所述数据接收服务器对应的第二路由寻址信息；
其中，所述基于所述目标链路的后端状态数据生成第二分析结果，包括：
基于所述第二时延信息确定第二连接状态信息，所述第二连接状态信息用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器是否连接成功；
基于所述第二路由寻址信息确定第二路由信息，所述第二路由信息用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的各个路由地址是否正确；
基于所述第二连接状态信息以及所述第二路由信息，生成所述第二分析结果。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定网络质量故障分析结果，包括：
若第一分析结果以及所述第二分析结果确定满足预设条件，则确定所述网络提供设备与所述数据接收服务器之间的链路是否发生故障，以得到所述网络质量故障分析结果；
其中，所述预设条件包括：
所述网络提供设备，以及所述网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路均未发生网络质量故障；
所述目标链路未发生网络质量故障。
8.一种数据接收服务器，位于网络质量分析系统中，所述系统还包括：网络提供设备以及内容服务器，其中，所述网络提供设备与所述数据接收服务器进行信息交互，所述数据接收服务器和所述内容服务器进行信息交互，所述网络提供设备包括智能网关和路由器中的任一项，其特征在于，所述数据接收服务器包括：
前端数据采集模块，用于当检测到触发条件时，接收所述网络提供设备的前端状态数据，所述前端状态数据为目标应用对应的网络提供设备的状态数据，所述目标应用为用户设定的应用；
第一分析模块，用于基于所述前端状态数据生成第一分析结果，所述第一分析结果用于表征所述网络提供设备，以及所述网络提供设备与其连接的终端设备之间的链路是否发生网络质量故障；
后端数据采集单元，用于获取后端状态数据，所述后端 状态数据为所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路所对应的后端状态数据，所述目标链路为所述目标应用对应的链路；
第二分析模块，用于基于所述后端状态数据生成第二分析结果，所述第二分析结果用于表征所述数据接收服务器与所述内容服务器之间的目标链路是否发生网络质量故障；
故障判断模块，用于基于所述第一分析结果以及所述第二分析结果确定网络质量故障分析结果。
9.一种数据接收服务器，其特征在于，所述数据接收服务器包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序配置用于：执行权利要求1-7任一项所述的网络质量分析方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一项所述的网络质量分析方法的计算机程序。
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