CN113904960B - 测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开提供了一种测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质，属于，通信技术领域，能够提高延时测量的精度和细读。具体地，通过确定数据包中包含的具体数据的发送和接收时间，并计算二者差值从而可以得到具体数据的收发延时，这样一来，对于发送端大量快速发包，中间存在数据解析且解析后又重组成不确定数量的数据包的情况下，可以细化为对数据包中包含的具体数据的延时进行测量；此外，对于位于两个相邻数据包的属于同一ID的数据，进一步提高了延时测量的准确性。

Description

测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，具体地涉及用于测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
随着量化高频交易在世界范围内的兴起和发展，对于VDE（Vendor Data Engine，是交易所行情系统提供给信息商系统的接入点服务器）与VSS（Vendor Supplied System信息商服务器，经过许可接入交易所行情系统的信息商服务器）之间的延时一直是券商及私募客户普遍关注的，然而，一方面，通常发送数据包与接收数据包之间的延时计算，只能粗略得到包与包之间的一对一的简单延时统计，即一发一收所经历的延时，对于发送端大量快速发包，中间存在数据解析，且解析后又封装为不确定数量的包情况下，无法细化对包内含有的具体N个数据信息的延时统计；另一方面，VDE通常由交易所提供，客户无权做特定设置及修改，为提高计算VDE与VSS之间的延时的精度和细读，进一步增加了难度。
发明内容
本公开的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提供一种测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质，提高延时测量的精度和细读。
根据本公开的一个方面，提出一种测量数据传输延时的方法，包括第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，
所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致，
所述第一数据重组成K个第二数据包，所述第一终端接收所述K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，
所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致，
所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包，
根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第一终端是模拟交易所行情系统提供给信息商系统的接入点服务器，所述第二终端是信息商服务器，所述信息商服务器经过许可接入交易所行情系统。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第一数据包为TCP数据包或UDP数据包，所述第二数据包为UDP数据包。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第一数据具体为股票和/或期货的行情数据。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第一数据具体为行情数据。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述行情数据包括股票、期货、期权、指数、基金、债券或外汇汇率。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第二终端解析得到所述第一数据后，对每个行情数据编号，建立每个所述行情数据与所述第一数据包的第一映射；
所述第一终端接收解析第二数据包并提取出所述行情数据编号，并建立每个所述行情数据与所述第二数据包的第二映射；
基于所述第一映射和所述第二映射得到每个所述行情数据编号对应的发送与接收时间戳，对所述发送与接收时间戳做差值得到每个所述行情数据的传输延时。
在一些实施例中，所述测量数据传输延时的方法还包括：所述第一数据包含有时间戳信息Tp，所述第一终端发送第n-1个第一数据包后，通过本地计时器计时，经过t=Tpn-Tpn-1时间发送第n个第一数据包，所述Tpn-1和所述Tpn分别是第n-1个第一数据包和第n个第一数据包包含的时间戳。
根据本公开的另一个方面，提出一种测量数据传输延时的装置，包括发送模块，用于由第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，
解析模块，用于由所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致，
重组模块，用于所述第一数据重组成K个第二数据包，
接收模块，用于所述第一终端接收所述K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，
提取模块，用于所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致，
所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包，
差值计算模块，用于根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
根据本公开的另一个方面，提出一种测量数据传输延时的系统，包括发送模块，用于由第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，系统包括第一终端和第二终端，所述第一终端与第二终端通过网络连接，其特征在于，所述系统用于执行如上所述测量数据传输延时的方法。
根据本公开的再一个方面，提出一种用以存储处理器可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储的处理器可执行指令在被执行时能够致使处理器实施如上所述的测量数据传输延时的方法。
本公开提供了一种测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质，能够提高延时测量的精度和细读。具体地，通过确定数据包中包含的具体数据的发送和接收时间，并计算二者差值从而可以得到具体数据的收发延时，这样一来，对于发送端大量快速发包，中间存在数据解析且解析后又重组成不确定数量的数据包的情况下，可以细化为对数据包中包含的具体数据的延时进行测量；此外，对于位于两个相邻数据包的属于同一ID的数据，进一步提高了延时测量的准确性。
附图说明
下面结合附图，通过对本公开的具体实施方式详细描述，将使本公开的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本公开实施例一提供的测量数据传输延时的方法的流程示意图。
图2为本公开实施例提供的记录发送数据包时间戳和记录接收数据包时间戳的示意图。
图3为本公开实施例提供的模拟VDE与VSS的通信时序图。
图4为本公开实施例提供的建立股票数据与相关数据包的映射示意图。
图5为本公开实施例三提供的测量数据传输延时装置的结构示意图。
图6为本公开实施例四提供的测量数据传输延时系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本公开的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
实施例一：
具体地，请参阅图1，为本公开实施例一提供的测量数据传输延时的方法流程示意图。采用本公开提供的方法对数据传输延时进行测量的步骤如下：
S1第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳。
所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包。
在某些应用场景下，第一终端需要大量快速发送数据包，第二终端接收到第一终端发送的数据包后进行解析，解析后的子数据根据具体应用场景的需要，可能需要重组成一个或多个数据包，然后由第二终端将所有重组的数据包返回给第一终端，为了确保数据不会发生错乱，在第一终端接收到所述所有重组的数据包之前，不会向第二终端发送新的数据包。这样可以有效解决当发送数据包和接收数据包数量非对称时的延时测量问题。
S2所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致。
这里需要说明的是，第一终端在发送数据包时，为该数据包记录时间戳。发送的每个数据包可以设置相应的ID用于区分。可以理解的是，第一数据包中的所有数据的发送时间戳即是发送第一数据包的时间戳。
S3所述第一数据重组成K个第二数据包，所述第一终端接收所述K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，其中K=1……N.
如前所述，一个或多个第一数据，根据应用场景的需要被重新组成一个或多个新的数据包，返回给第一终端。
S4所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致。
可以理解的是，第一终端提取的第一数据的接收时间戳与该第一数据所在的第二数据包的接收时间戳是一致的。
S5根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
通过确定数据包中包含的具体数据的发送和接收时间，并计算二者差值从而可以得到具体数据的收发延时，这样一来，对于发送端大量快速发包，中间存在数据解析且解析后又重组成不确定数量的数据包的情况下，可以对数据包中包含的具体数据的延时进行测量；此外，对于位于两个相邻数据包的属于同一ID的数据，进一步提高了延时测量的准确性。
实施例二：
作为对实施例一的改进方案，相同的步骤内容可以参考实施例一，本实施例中不再赘述。实施例二相对于实施例一的改进点主要体现为：上述方法可以具体应用于测量交易所行情数据的传输延时。
行情数据是交易过程中的基本数据，行情数据分为两部分：交易行情和订单委托行情。交易行情就是交易数据，包括最新成交价、成交量、成交额、最高价、最低价等字段信息；订单委托行情就是买卖报价和委托量，根据委托价格的不同，可以分为一档、五档、十档等行情；通常把交易行情和订单委托行情结合在一起，形成TAQ（Trades and Quotes）行情。行情数据具体包括股票、期货、期权、指数、基金、债券或外汇汇率等。
VDE，即Vendor Data Engine是交易所行情系统提供给信息商系统的接入点服务器，与VSS，即信息商服务器，VDE与VSS之间的全链路延时一直是券商及私募客户普遍关注，但是VDE为交易所提供，客户无权做特定设置及修改，因此本实施例通过模拟VDE的行为来测量VDE与VSS之间的延时，具体地，设置第一终端为VDE模拟器，使得第一终端在发送数据包时可以记录发送时间戳，并且在接收VSS返回的数据包时可以记录接收时间戳，发送时间戳和记录时间戳的差值可以精确反映出每个行情数据的传输时延。
如图2所示，VDE在发送数据包及接收数据包不同时刻记录相应的时间戳，例如在发出TCP1数据包时记录时间戳TS1时刻，在接收到UDP1数据包时记录时间戳TR1时刻，以此类推，依时序标记发送数据包和接收数据包的时间戳。
VDE通常采用TCP/UDP协议向VSS发送行情数据包，而VSS通常采用UDP协议向VDE返还数据包，TCP包或UDP包本身就含有时间戳信息Tp，以下以TCP包为例说明，但Tp与本地时间并不匹配，因此VDE模拟器发送第n-1个TCP 包TCPn-1后，通过本地计时器计时，经过t=(Tpn)-(Tpn-1)时间发送第n个TCP包TCPn，达到模拟交易所VDE发包的目的，所述Tpn-1和所述Tpn分别是第n-1个第一数据包和第n个第一数据包包含的时间戳。
如图3所示，模拟VDE与VSS的通信时序图，t1=(Tp2)-(Tp1)时刻发出TCP2数据包，在t2=(Tp3)-(Tp2)时刻发出TCP3数据包。通过模拟交易所VDE进行实际包间隔的数据包发送，真实的反映了VDE到VSS，再由VSS到VDE的全链路延时情况。
为了便于统计每个行情数据的传输延时，本实施例建立行情数据和数据包的映射关系表，以下以行情具体为股票为例，如图4所示，VSS收到股票行情数据后解析VDE发来的TCP或UDP数据包内含有的交易所行情协议，VSS将接收到的每个TCP或UDP数据包解析，将其含有的所有股票与VDE发送的原始TCP或UDP数据包做映射关系表，例如原始TCP1中包含的股票包括ID为1…N的股票，股票ID 1至股票IDN被映射至TCP1；
接着，VSS把解析TCP1得到的股票 ID重新封装成一个或多个UDP包，如图4所示，ID为1到10的股票ID被封装到UDP1中，ID为11的股票ID被封装到UDP2中，ID为12到15的股票ID被封装到UDP3中，VSS将基于TCP1解析得到的股票重新封装后的所有UDP包返还至VDE，VDE在接收到所述UDP包后提取所述UDP包中的股票ID，并与相应的UDP做映射关系，例如第一终端提取的股票ID 1至股票ID 10被映射到UDP 1，以此类推，做完所有UDP包与提取的股票ID的映射。
基于上述映射，得到每个股票ID对应的发送与接收的时间戳，对所述发送时间戳和接收时间戳做差值即可得到每个股票ID的延时值。
示例性的，例如根据图2所示，TCP1发送时间为TS1，UDP1接收时间为TR1，依次类推，则股票ID 1至股票ID 15的时间戳及延时值如表1所示。将数据延时测量细化为对每个股票ID从发送到接收的延时测量；此外，通过本实施例的方案，还可以同时解决同一股票ID的不同数据部分存在于前后两个相邻TCP数据包的情况下的测量准确性问题。
表1股票ID对应的延时值
股票ID 发送时间戳 接收时间戳 延时值计算
1 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
2 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
3 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
4 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
5 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
6 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
7 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
8 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
9 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
10 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>1 T<sub>R</sub>1-T<sub>S</sub>1
11 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>2 T<sub>R</sub>2-T<sub>S</sub>1
12 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>3 T<sub>R</sub>3-T<sub>S</sub>1
13 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>3 T<sub>R</sub>3-T<sub>S</sub>1
14 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>3 T<sub>R</sub>3-T<sub>S</sub>1
15 T<sub>S</sub>1 T<sub>R</sub>3 T<sub>R</sub>3-T<sub>S</sub>1
实施例三：
为实现上述目的，本实施例提出了一种测量数据传输延时的装置500，请参阅图5，为本公开实施例三提供的测量数据传输延时装置的结构示意图。该测试装置500能够实现本公开实施例一至实施例二提供的测量数据传输延时方法，具体地，装置500包括：发送模块501、解析模块502、重组模块503、接收模块504、提取模块505和差值计算模块506。
发送模块501用于由第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳。具体地，所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包。在某些应用场景下，第一终端需要大量快速发送数据包，第二终端接收到第一终端发送的数据包后进行解析，解析后的子数据根据具体应用场景的需要，可能需要重组成一个或多个数据包，然后由第二终端将所有重组的数据包返回给第一终端，为了确保数据不会发生错乱，在第一终端接收到所述所有重组的数据包之前，不会向第二终端发送新的数据包。这样可以有效解决当发送数据包和接收数据包数量非对称时的延时测量问题。
解析模块502用于由所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致。这里需要说明的是，第一终端在发送数据包时，为该数据包记录时间戳。发送的每个数据包可以设置相应的ID用于区分。可以理解的是，第一数据包中的所有数据的发送时间戳即是发送第一数据包的时间戳。
重组模块503用于由所述第二终端将所述第一数据重组成K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，其中K=1……N.
如前所述，一个或多个第一数据，根据应用场景的需要被重新组成一个或多个新的数据包，返回给第一终端。
接收模块504用于由所述第一终端接收所述K个第二数据包。
提取模块505用于由所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致。
可以理解的是，第一终端提取的第一数据的接收时间戳与该第一数据所在的第二数据包的接收时间戳是一致的。
差值计算模块506用于根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
实施例四：
为实现上述目的，请参阅图6，本实施例提出一种测量数据传输延时的系统600，包括发送模块，用于由第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，系统包括第一终端和第二终端，所述第一终端与第二终端通过网络连接，其特征在于，所述系统用于执行如上所述测量数据传输延时的方法。
实施例五：
为实现上述目的，本实施例提出一种用以存储处理器可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储的处理器可执行指令在被执行时能够致使处理器实施如上所述的测量数据传输延时的方法。
本公开提供了一种测量数据传输延时的方法、装置、系统及存储介质，能够提高延时测量的精度和细读。具体地，通过确定数据包中包含的具体数据的发送和接收时间，并计算二者差值从而可以得到具体数据的收发延时，这样一来，对于发送端大量快速发包，中间存在数据解析且解析后又重组成不确定数量的数据包的情况下，可以细化为对数据包中包含的具体数据的延时进行测量；此外，对于位于两个相邻数据包的属于同一ID的数据，进一步提高了延时测量的准确性。
在上述实施例中，应用具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的技术方案及其核心思想；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公开各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种测量数据传输延时的方法，其特征在于，所述方法包括：
第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，
其中，第一终端在发送所述第一数据包时，为所述第一数据包记录时间戳，发送的每个所述第一数据包设置相应的ID用于区分；
所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致，
所述第一数据重组成K个第二数据包，所述第一终端接收所述K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，其中K=1……N，
所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致，
所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包，
根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一终端是模拟交易所行情系统提供给信息商系统的接入点服务器，所述第二终端是信息商服务器，所述信息商服务器经过许可接入交易所行情系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据包为TCP数据包或UDP数据包，所述第二数据包为UDP数据包。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述第一数据具体为行情数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述行情数据包括股票、期货、期权、指数、基金、债券或外汇汇率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述第二终端解析得到所述第一数据后，对每个行情数据编号，建立每个所述行情数据与所述第一数据包的第一映射；
所述第一终端接收解析第二数据包并提取出所述行情数据编号，并建立每个所述行情数据与所述第二数据包的第二映射；
基于所述第一映射和所述第二映射得到每个所述行情数据编号对应的发送与接收时间戳，对所述发送与接收时间戳做差值得到每个所述行情数据的传输延时。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一数据包含有时间戳信息Tp，所述第一终端发送第n-1个第一数据包后，通过本地计时器计时，经过t=Tpn-Tp(n-1)时间发送第n个第一数据包，所述Tp(n-1)和所述Tpn分别是第(n-1)个第一数据包和第n个第一数据包包含的时间戳。
8.一种数据传输延时的装置，其特征在于，所述装置包括：
发送模块，用于由第一终端以一定时间间隔发送第一数据包至第二终端，并记录所述第一数据包对应的发送时间戳，
其中，第一终端在发送所述第一数据包时，为所述第一数据包记录时间戳，发送的每个所述第一数据包设置相应的ID用于区分；
解析模块，用于由所述第二终端解析所述第一数据包得到一个或多个第一数据，所述第一数据的发送时间戳与所述第一数据包对应的发送时间戳一致，
重组模块，用于所述第一数据重组成K个第二数据包，
接收模块，用于所述第一终端接收所述K个第二数据包，并记录所述K个第二数据包每个对应的接收时间戳，
提取模块，用于所述第一终端提取所述K个第二数据包每个中的所述第一数据，所述第一数据的接收时间戳与其所在的所述第二数据包的接收时间戳一致，
所述一定时间间隔确保每次发送的所述第一数据包被所述第二终端解析，且所述第一终端接收到基于所述第一数据包解析得到的所述第一数据重组而成的所有所述第二数据包，
差值计算模块，用于根据所述第一数据的发送时间戳及所述第一数据的接收时间戳计算差值得到所述第一数据的传输延时。
9.一种测量数据传输延时的系统，所述系统包括第一终端和第二终端，所述第一终端与第二终端通过网络连接，其特征在于，所述系统用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种用以存储处理器可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储的处理器可执行指令在被执行时能够致使处理器实施如权利要求1-7中任一项权利要求所述的方法。
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