CN114666243A - 网络质量测量方法、装置、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

网络质量测量方法、装置、系统、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN114666243A CN202210325350.XA CN202210325350A CN114666243A CN 114666243 A CN114666243 A CN 114666243A CN 202210325350 A CN202210325350 A CN 202210325350A CN 114666243 A CN114666243 A CN 114666243A
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Abstract

本申请提供一种网络质量测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，方法包括：分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；测量报文中具有IP选项，IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。该方法可扩展性高，且有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。

Description

网络质量测量方法、装置、系统、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种网络质量测量方法、装置、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
传统的网络质量测量方式包括带外测量和带内测量两种。带外测量方式是通过构造专门的测量报文来进行测量，该方式不能真实准确地测量出网络的质量，同时还会占用网络带宽。而带内测量方式是使用网络中已存在业务流本身的报文作为测量报文进行测量，测量结果更加真实准确。
带内测量方式有以下两种：
第一种是在业务报文的IPv4(第四版互联网协议)固定头部中携带测量相关的信息。利用IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位(例如TOS字段的第3到7位和Flags字段的第0位)携带测量相关的信息。这些比特位是很有限的，能够携带的测量相关的信息也很有限，使用会受到较大的限制。并且在实际应用中，为了区分不同业务流报文的优先级，TOS字段会被用于区分报文的优先级，能够用来携带测量相关信息的比特位只有1至2位，信息携带量很少。另外，如果报文不是通过专线传输，而是通过租用的运营商的线路传输，在运营商网络中TOS字段可能会被用作他用，从而导致携带的测量信息被修改，如果还进行了分片重组，那Flags字段的第0位也会被修改，这种情况下就没法进行测量。另外，如果一个业务流报文同时作为两个或多个测量对象的测量报文(比较常见的就是同时测量链路的传输质量和业务的传输质量)，但不同的测量对象需要携带的测量信息不同，这也会导致测量没法进行。也即，上述方式中，对测量相关信息的携带能力，受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景受限，可扩展性低。
第二种是通过在报文中增加IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)选项来携带测量相关信息。根据测量内容在IP报文中携带对应的测量相关信息，测量内容包括：时延、抖动、丢包等。每个测量内容对应的测量相关信息通过一个或多个IP选项来携带，IP选项包括：顺序号测量选项、发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等等。如果同时有多个测量内容，则一个报文需要同时增加多个IP选项，这会造成IP选项的长度较长，特别是和时间有关的选项，由于携带的是具体的时间，比如2021年12月30日17时40分20秒30毫秒，所以该IP选项会比较长，从而会导致报文的实际载荷占比降低，还会导致报文需要进行分片/重组的概率增大，增加IP选项后IP头部校验和也需要增加相应的计算，IP选项越长增加的计算量越大，另外，增加了IP选项的报文经过的每一台网络设备都需要对IP选项进行处理，并且每个IP选项都需要处理，会增加网络设备的处理负担。也即，上述方式中，报文的实际载荷占比低，报文需要进行分片/重组的概率大，且网络设备的处理负担重。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种网络质量测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用以解决上述问题。
本申请实施例提供了一种网络质量测量方法，包括：分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；所述测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。
在上述实现过程中，通过在测量对象中增加一个IP选项，并在IP选项中设置表征是否用于进行时延测量的标识，然后通过收集测量对象的起点设备和终点设备的测量报文的发包时戳和收包时戳，基于从起点设备和终点设备处收集到的相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，即可快速确定测量对象的时延。而基于时延，还可以确定出测量对象的抖动。以及还可以基于从起点设备和终点设备处收集到的所有测量报文的数量，实现对于测量对象的丢包的测量。
也即，通过上述实现过程，即可实现对于测量对象的网络质量测量。相比于在业务报文的IPv4固定头部中携带测量相关信息的方式，上述实现方式通过IP选项来进行测量相关信息的携带，对测量相关信息的携带能力，不会受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景更为广泛，可扩展性高。相比于传统的通过在报文中增加多个IP选项来携带测量相关信息的方式，上述实现方式只在一个IP选项中通过第一类标识即可标识出测量报文是否用于测量时延，无需携带有更多具体的测量相关信息，例如无需携带发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等，从而有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
进一步地，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
在实际应用过程中，对于测量对象的网络质量测量包括一次性测量(即测量报文只用于对测量对象进行一次测量)和循环测量(即测量报文用于循环地对测量对象进行多次测量)两种。在上述实现过程中，通过在IP选项中设置第二类标识，可以有效实现对于测量报文的区分，从而便于进行相应类型的网络质量测量。
进一步地，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号；所述根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的相同第一测量报文，确定所述测量对象的时延，包括：根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的，具有相同测量周期间隔和周期号的同一个第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延。
在上述实现过程中，通过对用于循环测量的测量报文，采用包括测量周期间隔和周期号的第二类标识，这就可以通过是否具有相同的测量周期间隔和周期号，从而确定从起点设备和终点设备处收集到的两相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，是否对应于同一测量周期，从而在位于同一测量周期时，才采用两者进行时延确定，从而可以保证测量的准确性。
进一步地，所述方法还包括：根据从所述起点设备处收集到的测量报文的发包数量，和从所述终点设备处收集到的测量报文的收包数量，确定所述测量对象的丢包情况。
在上述实现过程中，根据起点设备处收集到的测量报文的发包数量，和终点设备处收集到的测量报文的收包数量，可以有效统计出起点设备已发出，但终点设备处未收集到的测量报文的数量，从而可以快速确定出测量对象的丢包情况，实现对于测量对象的网络丢包情况的快速确定。如果是循环测量，则可以通过测量周期间隔和周期号来区分不同的测量周期，根据同一测量周期内的测量报文的发包数量和测量报文的收包数量，准确测量出不同测量周期内的丢包。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量方法，包括：在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文；所述目标业务报文为与测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；发送所述测量报文。
在上述实现过程中，通过在目标业务报文中增加一个IP选项，并在IP选项中设置表征是否用于进行时延测量的标识，然后只需正常发送该测量报文。这样，当测量运算设备可以通过从发送测量报文的起点设备和接收测量报文的终点设备收集到测量报文后，即可快速确定测量对象的网络质量(如时延、抖动、丢包情况等)。相比于在业务报文的IPv4固定头部中携带测量相关信息的方式，上述实现方式通过IP选项来进行测量相关信息的携带，对测量相关信息的携带能力，不会受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景更为广泛，可扩展性高。相比于传统的通过在报文中增加多个IP选项来携带测量相关信息的方式，上述实现方式只在一个IP选项中通过第一类标识即可标识出测量报文是否用于测量时延，通过从测量对象的起点设备和终点设备收集测量报文，即可实现网络质量测量，因此在IP选项中无需携带有更多具体的测量相关信息，例如无需携带发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等，从而有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
进一步地，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
进一步地，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号。
进一步地，所述IP选项中具有多组标识组，每组标识组包括所述第一类标识和所述第二类标识，且不同标识组对应不同的测量对象。
在上述实现过程中，在同一个IP选项中即可实现对于多个不同测量对象的测量相关信息的携带，从而相比于传统的通过在报文中增加多个IP选项来携带测量相关信息的方式，即使通过一个测量报文来同时针对多个不同的测量对象进行测量，也无需采用多个IP选项，从而进一步提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
进一步地，所述方法还包括：向测量运算设备上报测量报文的统计信息；所述统计信息包括：测量报文的发包数量，和/或，测量报文的发包时戳。
在上述实现过程中，通过主动向测量运算设备上报测量报文的统计信息，可以保证测量运算设备对于网络质量的测量可靠性。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量方法，包括：从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；其中：所述第二测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。
在上述实现过程中，通过在测量对象中增加一个IP选项，并在IP选项中设置表征是否用于进行时延测量的标识，然后从接收到的测量报文中，筛选出与测量对象匹配的第二测量报文。这样，测量运算设备可以通过从发送测量报文的起点设备和接收测量报文的终点设备收集到测量报文的统计信息后，即可快速确定测量对象的网络质量(如时延、抖动、丢包情况等)。相比于在业务报文的IPv4固定头部中携带测量相关信息的方式，上述实现方式通过IP选项来进行测量相关信息的携带，对测量相关信息的携带能力，不会受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景更为广泛，可扩展性高。相比于传统的通过在报文中增加多个IP选项来携带测量相关信息的方式，上述实现方式只在一个IP选项中通过第一类标识即可标识出测量报文是否用于测量时延，通过从测量对象的起点设备和终点设备收集测量报文的统计信息，即可实现网络质量测量，因此在IP选项中无需携带有更多具体的测量相关信息，例如无需携带发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等，从而有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
进一步地，从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文，包括：从接收到的测量报文中，筛选出具有所述测量对象对应的测量周期间隔的第二测量报文。
在上述实现过程中，通过测量对象的特征所对应的测量周期间隔，可以实现对于第二测量报文的快速筛选，从而保证方案的可靠性。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量装置，包括：收集模块，用于分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；所述测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；测量运算模块，用于根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量装置，包括：IP选项增加模块，用于在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文；所述目标业务报文为与测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；发送模块，用于发送所述测量报文。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量装置，包括：筛选模块，用于从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；其中：所述第二测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：通信模组、处理器及存储器；所述通信模组用于接收和/或发送报文；所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序，以实现上述任一种的网络质量测量方法。
本申请实施例还提供了一种网络质量测量系统，测量对象的起点设备，用于在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文，并发送所述测量报文；所述目标业务报文为与所述测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；所述测量对象的终点设备，用于根据所述测量对象的特征，从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；测量运算设备，用于分别从所述测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳，并根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的网络质量。
通过上述网络质量测量系统，可以实现对于测量对象的网络质量测量。相比于在业务报文的IPv4固定头部中携带测量相关信息的方式，上述实现方式通过IP选项来进行测量相关信息的携带，对测量相关信息的携带能力，不会受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景更为广泛，可扩展性高。相比于传统的通过在报文中增加多个IP选项来携带测量相关信息的方式，上述实现方式只在一个IP选项中通过第一类标识即可标识出测量报文是否用于测量时延，无需携带有更多具体的测量相关信息，例如无需携带发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等，从而有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述任一种的网络质量测量方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种应用于网络质量测量系统的基本结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种应用于网络质量测量系统中的网络质量测量方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种IP选项中标识组的示例图；
图4为本申请实施例提供的一种应用于测量运算设备上的网络质量测量装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种应用于测量对象的起点设备上的网络质量测量装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种应用于测量对象的终点设备上的网络质量测量装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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描述。
实施例一：
为了实现对于网络质量的测量，本申请实施例中提供了一种网络质量测量系统，以及可以通过该网络质量测量系统中各设备交互实现的网络质量测量方法。
可以参见图1所示，图1为本申请实施例中提供的网络质量测量系统的基本结构示意图，包括：测量对象的起点设备、测量对象的终点设备和测量运算设备。
其中，测量对象是指网络中需要进行网络质量测量的对象，例如可以是网络中的链路、网络中的传输路径、在网络中跑的某种业务流量等。
在本申请实施例中，测量对象的起点设备是指，测量对象在网络中的起点位置所对应的网络设备；类似的，测量对象的终点设备是指，测量对象在网络中的终点位置所对应的网络设备。以测量对象为整个网络为例，则测量对象的起点设备为网络的报文入口设备，而测量对象的终点设备则为网络的报文出口设备。
在本申请实施例中，网络质量测量系统的各部分设备可以用于按照如图2所示的网络质量测量方法进行协调，实现对于测量对象的网络质量测量。包括：
S201：测量对象的起点设备在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文。
需要注意的是，在本申请实施例中，在进行网络质量测量之前，可以对所有的网络设备进行时钟同步，例如可以使用NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)等时钟同步协议实现时钟同步，也可以通过控制器来同步实现时钟同步，以保证后续测量时延等指标时的可靠性。
需要说明的是，目标业务报文为该起点设备所接收到的业务报文中，与测量对象的特征匹配的业务报文。
应理解，当测量对象被确定时，网络管理人员或者控制器可以在网络中对测量对象的起点设备和终点设备进行标记，并配置测量对象的特征，以便于起点设备可以根据测量对象的特征进行目标业务报文的确定，以及便于终点设备可以根据测量对象的特征进行属于该测量对象的测量报文的筛选。
还应理解，本申请实施例中所述的测量对象的特征可以由网络管理人员或者控制器根据测量需求进行设定。例如，测量对象的特征可以是三层网络的IP五元组(源IP地址、目的IP地址、源端口的端口号、目的端口的端口号、传输层协议)、DSCP(DifferentiatedServices Code Point，差分服务代码点)值、VRF(Virtual Routing Forwarding，VPN(Virtual Private Network)路由转发表)等；又例如，测量对象的特征也可以是二层网络的MAC(Medium/Media Access Control，媒体访问控制)、VLAN(Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网)ID(Identity document，身份标识)等。
在本申请实施例中，测量对象的起点设备在接收到业务报文后，即可判断该业务报文中是否存在所设定的测量对象的特征，若存在，则可以在该业务报文中增加IP选项，得到测量报文。
还需要说明的是，IP选项是一种在报文的IP头中增加的字段，可以增加1个或多个单独选项。选项有两种类型，单字节和多字节。在多字节IP选项中，首先是类型字段，类型字段后面紧接着一个长度len字段，接着是数据data字段。很多选项数据字段的第一个字节是1字节的位域offset字段，指向数据字段内的某个字节。
在本申请实施例中，只需增加一个IP选项。IP选项的类型字段的值在满足不和目前已定义的类型冲突的情况下，可以任意设定。IP选项的长度字段的值可以为4至40之间的值，但需要为4的整数倍。
在本申请实施例中，IP选项中包括第一类标识，第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。在本申请实施例中，第一类标识可以携带于IP选项的数据字段中。当IP选项的数据字段中，第一类标识的值为第一预设值时，例如0时，即可认为该测量报文不用于测量时延；相应的，当第一类标识的值不为第一预设值(或者当第一类标识的值为第二预设值)时，例如为1时，即可认为该测量报文用于测量时延。
在本申请实施例中，起点设备可以通过采样(采样的具体方式不做限制)的方式，从与测量对象的特征相匹配的各业务报文中，选取部分业务报文配置第一类标识的值为第一预设值以外的其他值(例如分配一个唯一的序号值，可以用于标识报文身份)，或者选取部分业务报文配置第一类标识的值为第二预设值(此时若需要识别报文身份，则可以通过报文中携带的特征信息，例如IP头中携带的源IP地址、目的IP地址、报文ID等信息识别报文身份)，得到用于进行时延测量的第一测量报文。
需要注意的是，考虑到在实际应用过程中，对于测量对象的网络质量测量包括一次性测量(即测量报文只用于对测量对象进行一次测量)和循环测量(即测量报文用于循环地对测量对象进行多次测量)两种。若一个网络中既可能具有一次性测量需求，又可能具体循环测量需求，则在本申请实施例中，可以在IP选项中，还设置第二类标识，第二类标识用于标识测量报文用于循环测量或用于一次性测量。这样，通过在IP选项中设置第二类标识，可以有效实现对于测量报文的区分，从而便于进行相应类型的网络质量测量。
类似的，第二类标识也可以携带于IP选项的数据字段中。
在本申请实施例中，当第二类标识用于标识测量报文用于循环测量时，第二类标识可以包括测量周期间隔和周期号，从而实现对于循环测量中的关键信息的携带。同时，由于一次性测量中不可能具有测量周期间隔和周期号，因此基于测量周期间隔和周期号，也可以实现对于测量报文用于循环测量的标识。
在本申请实施例中，周期号的计算方法可以由起点设备确定，计算方法不限，例如可以设置8个比特位作为周期号，此时可以区分连续的256个周期，周期号依次取0-255，当超过255后，再从0开始取值，周而复始。
在本申请实施例中，当第二类标识用于标识测量报文用于一次性测量时，可以通过对原本可以用于记录测量周期间隔和周期号的字段区域中，写入预设的特定数据，例如写成“000”，从而基于该字段区域中的特定数据，实现对于测量报文用于一次性测量的标识。
需要注意的是，在实际应用过程中，可能存在需要对多个不同测量对象同时进行网络质量测量的情况。此时，可能存在以下情况：
情况1，多个不同测量对象具有相同的起点设备或终点设备；情况2，某一测量对象的起点设备接收到了另一测量对象的起点设备传来的测量报文，且该测量报文也满足该测量对象的特征。
针对以上情况，传统的通过在报文中增加IP选项来携带测量相关信息的方式中，是通过在报文中增加新的IP选项来实现对于多个不同测量对象的测量信息的携带。
而在本申请实施例中，为了提高报文的实际载荷占比，降低报文需要进行分片/重组的概率，降低网络设备的处理负担重，可以通过增加标识组的方式，将多个不同测量对象的测量相关信息携带在一个标识组中。
也即，IP选项中可以具有多组标识组，每组标识组包括第一类标识和第二类标识，不同标识组对应不同的测量对象。应理解，对于具有相同的第一类标识和第二类标识的测量对象，其测量报文可以通用，因此可以采用同一标识组进行标识。
示例性的，可以参见图3所示，在图3中，IP选项的数据字段具有4组标识组，每一组标识组对应至少一个测量对象。其中，标识组1、3、4对应循环测量，标识组2对应一次性测量。
可以理解的是，通常一个标识组只需2个字节，而通信协议中规定数据字段的长度必须以4个字节为单位增加，因此当IP选项的数据字段中标识组的总字节不为4的倍数时，可以对不足部分补0，以满足协议要求。
S202：测量对象的起点设备发送该测量报文。
在本申请实施例中，测量对象的起点设备可以按照测量报文的正常转发路径，转发该测量报文，以保证该测量报文的业务执行的正确性。
S203：测量对象的终点设备根据测量对象的特征，从接收到的测量报文中，筛选出与该测量对象匹配的第二测量报文。
在本申请实施例中，测量对象的终点设备在接收到业务报文后，可以根据其是否具有IP选项，确定出是否为测量报文。
针对测量报文，若测量对象所需进行的是循环测试，则可以根据测量对象对应的测量周期间隔，从接收到的测量报文中，筛选出具有该测量对象对应的测量周期间隔的第二测量报文。
应理解，在本申请实施例中，测量对象对应的测量周期间隔可以是直接写入测量对象的终点设备中的。此外，为避免终点设备同时对应多个测量对象时，无法明确知悉各测量对象的测量周期间隔的问题，终点设备内可以保存测量对象的特征与测量周期间隔的对应关系，从而可以根据测量对象的特征，确定出测量对象对应的测量周期间隔。
S204：测量运算设备分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的统计信息。
在本申请实施例中，测量运算设备是用于进行网络质量计算的设备，其可以通过网络中的任意一个或多个网络设备实现，也可以通过独立与网络外的新的具有数据处理功能的电子设备来实现。
需要说明的是，在本申请实施例中，测量报文的统计信息包括：测量报文的发包数量和/或测量报文的发包时戳，测量报文的收报数量和/或测量报文的收包时戳。其中，测量报文的发包数量和测量报文的发包时戳可以从起点设备处收集得到；测量报文的收报数量和测量报文的收包时戳可以从重点设备处收集得到。
在本申请实施例中，测量对象的起点设备在发送测量报文时，可以主动向测量运算设备上报该测量报文的统计信息，从而实现测量运算设备在测量对象的起点设备处的测量报文收集工作。
除此之外，也可以是由测量运算设备主动监测起点设备的报文发送端口，实现在测量对象的起点设备处的测量报文的统计信息的收集工作。
或者，还可以是由测量对象的起点设备在一个测量周期间隔内，进行测量报文的发包数量的统计，并记录各第一测量报文的发包时戳。起点设备在下一个周期开始时，结束上一个周期的统计和采样，并将统计的测量报文的发包数量以及各第一测量报文的发包时戳上报给测量运算设备。
需要说明的是，在本申请实施例中，在记录发包时戳时，可以将发包时戳与可以标识第一测量报文的身份的信息(例如第一类标识的序号值，又例如报文中的源IP地址、目的IP地址、报文ID等)关联记录，从而便于后续测量运算设备得以识别出对应同一测量报文的发包时戳和收包时戳，以进行时延计算。
还需要说明的是，在本申请实施例中，对于循环测量，在统计发包数量时，由于测量周期间隔和周期号可以区分不同的测量周期，因此可以检测测量周期间隔和周期号，从而统计不同测量周期的发包数量，并将发包数量与对应的测量周期间隔和周期号关联，从而便于后续测量运算设备进行丢包计算时，可以针对不同的测量周期分别进行计算。
在本申请实施例中，测量对象的终点设备在筛选出与测量对象匹配的第二测量报文后，可以主动向测量运算设备上报该第二测量报文的统计信息，从而实现测量运算设备在测量对象的终点设备处的测量报文收集工作。
除此之外，也可以是由测量对象的终点设备在一个测量周期间隔加上最大时延间隔后的时间段内，进行第二测量报文的收包数量的统计，并记录第二测量报文中的各第一测量报文的收包时戳。在一个测量周期间隔加上最大时延间隔后的时间段结束后，将统计的第二测量报文的收包数量以及第二测量报文中的各第一测量报文的收包时戳上报给测量运算设备。
需要说明的是，最大时延间隔是指测量报文在网络中的最大延迟时间，可以是由网络管理人员或控制器配置指定的，也可以是通过测量周期间隔计算得到的，计算方式在本申请实施例中不做限制。
还需要说明的是，在本申请实施例中，在记录收包时戳时，可以将收包时戳与可以标识第一测量报文的身份的信息(例如第一类标识的序号值，又例如报文中的源IP地址、目的IP地址、报文ID等)关联记录，从而便于后续测量运算设备得以识别出对应同一测量报文的发包时戳和收包时戳，以进行时延计算。
还需要说明的是，在本申请实施例中，对于循环测量，在统计收包数量时，由于测量周期间隔和周期号可以区分不同的测量周期，因此可以检测测量周期间隔和周期号，从而统计不同测量周期的第二测量报文的收包数量，并将收包数量与对应的测量周期间隔和周期号关联，从而便于后续测量运算设备进行丢包计算时，可以针对不同的测量周期分别进行计算。
S205：测量运算设备根据从起点设备和终点设备处收集到的测量报文的统计信息，确定该测量对象的网络质量。
在本申请实施例中，测量运算设备可以根据从起点设备和终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定测量对象的时延。
示例性的，测量运算设备可以根据从起点设备处获取到第一测量报文的发包时戳A，和从终点设备处获取到该第一测量报文的收包时戳B，确定出该测量报文的时延(B-A)。然后通过统计各第一测量报文的时延，确定出测量对象的时延，例如通过统计各第一测量报文的平均时延，作为测量对象的时延。
针对循环测量，则需要注意周期号，需要保证是采用的位于相同周期内的(即具有相同周期号)同一第一测量报文进行的时延计算。
具体而言，可以根据从起点设备和终点设备处收集到的，具有相同测量周期间隔和周期号的同一个第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定测量对象的时延。
而根据各第一测量报文的时延，测量运算设备还可以确定出测量对象的抖动。抖动＝相邻两个第一测量报文的时延之差的绝对值。
此外，测量运算设备还可以根据从起点设备处收集到测量报文的发包数量，和从终点设备处收集到的测量报文的收包数量，确定该测量对象的丢包情况。测量对象的丢包情况＝起点设备处收集到的报文总数(发包数量)-终点设备处收集到的报文总数(收包数量)。
需要注意的是，针对循环测量，需要针对不同的测量周期分别计算该测量对象的丢包情况。计算时，对于一个测量周期内测量对象的丢包情况，等于：起点设备处收集到的属于该测量周期的发包数量-终点设备处收集到的属于该测量周期的收包数量。
本申请实施例所提供的网络质量测量系统和方法，可以实现对于测量对象的网络质量测量。相比于在业务报文的IPv4固定头部中携带测量相关信息的方式，上述实现方式通过IP选项来进行测量相关信息的携带，对测量相关信息的携带能力，不会受IPv4固定头部现有字段中没有被使用的比特位的限制，实际应用场景更为广泛，可扩展性高。相比于传统的通过在报文中增加IP选项来携带测量相关信息的方式，上述实现方式在IP选项中通过第一类标识即可标识出测量报文是否用于测量时延，无需携带有更多具体的测量相关信息，例如无需携带发送时间测量选项、测量会话选项、接收时间测量选项等，从而有效提高了报文的实际载荷占比，降低了报文需要进行分片/重组的概率，降低了网络设备的处理负担重。
实施例二：
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了三种网络质量测量装置400、500和600。请参阅图4、图5和图6所示，图4示出了采用图2所示的方法中，测量运算设备所执行的方法步骤的网络质量测量装置，图5示出了采用图2所示的方法中，测量对象的起点设备所执行的方法步骤的网络质量测量装置，图6示出了采用图2所示的方法中，测量设备的终点设备所执行的方法步骤的网络质量测量装置。应理解，装置400、500和600具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。装置400、500和600包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置400、500和600的操作系统中的软件功能模块。具体地：
参见图4所示，装置400应用于测量运算设备上，包括：收集模块401和测量运算模块402。其中：
收集模块401，用于分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；所述测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；
测量运算模块402，用于根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。
在本申请实施例的一种可行实施方式中，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
在上述可行实施方式中，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号；所述测量运算模块402具体用于，根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的，具有相同测量周期间隔和周期号的同一个第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延。
在本申请实施例中，所述测量运算模块402还用于，根据从所述起点设备处收集到的测量报文的发包数量，和从所述终点设备处收集到的测量报文的收包数量，确定所述测量对象的丢包情况。
参见图5所示，装置500应用于测量对象的起点设备上，包括：IP选项增加模块501和发送模块502。其中：
IP选项增加模块501，用于在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文；所述目标业务报文为与测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；
发送模块502，用于发送所述测量报文。
在本申请实施例的一种可行实施方式中，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
在上述可行实施方式中，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号。
在上述可行实施方式中，所述IP选项中具有多组标识组，每组标识组包括所述第一类标识和所述第二类标识，且不同标识组对应不同的测量对象。
在本申请实施例中，所述发送模块502还用于，向测量运算设备上报测量报文的统计信息；所述统计信息包括：测量报文的发包数量，和/或，测量报文的发包时戳。
参见图6所示，装置600应用于测量对象的终点设备上，包括：筛选模块601，用于从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；其中：
所述第二测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。
在本申请实施例中，所述筛选模块601具体用于，从接收到的测量报文中，筛选出具有所述测量对象对应的测量周期间隔的第二测量报文。
需要理解的是，出于描述简洁的考量，部分实施例一中描述过的内容在本实施例中不再赘述。
实施例三：
本实施例提供了一种电子设备，参见图7所示，其包括通信模组701、处理器702及存储器703。其中：
通信模组701用于接收和/或发送报文。
处理器701用于执行存储器702中存储的一个或多个程序，以实现上述实施例一中测量运算设备所执行的网络质量测量方法的各步骤，或实现上述实施例一中测量对象的起点设备所执行的网络质量测量方法的各步骤，或实现上述实施例一中测量对象的终点设备所执行的网络质量测量方法的各步骤。
可以理解，图7所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。例如，电子设备内可以是总线结构，通信模组701、处理器702及存储器703可以通过总线实现数据通信，但不作为限制。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如软盘、光盘、硬盘、闪存、U盘、SD(Secure Digital Memory Card，安全数码卡)卡、MMC(Multimedia Card，多媒体卡)卡等，在该计算机可读存储介质中存储有实现上述各个步骤的一个或者多个程序，这一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述实施例一中测量运算设备所执行的网络质量测量方法的各步骤，或实现上述实施例一中测量对象的起点设备所执行的网络质量测量方法的各步骤，或实现上述实施例一中测量对象的终点设备所执行的网络质量测量方法的各步骤。在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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。另一点，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，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实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
在本文中，多个是指两个或两个以上。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种网络质量测量方法，其特征在于，包括：
分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；所述测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；
根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。
2.如权利要求1所述的网络质量测量方法，其特征在于，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
3.如权利要求2所述的网络质量测量方法，其特征在于，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号；
所述根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的相同第一测量报文，确定所述测量对象的时延，包括：
根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的，具有相同测量周期间隔和周期号的同一个第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延。
4.如权利要求1-3任一项所述的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据从所述起点设备处收集到的测量报文的发包数量，和从所述终点设备处收集到的测量报文的收包数量，确定所述测量对象的丢包情况。
5.一种网络质量测量方法，其特征在于，包括：
在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文；所述目标业务报文为与测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；
发送所述测量报文。
6.如权利要求5所述的网络质量测量方法，其特征在于，所述IP选项还包括第二类标识，所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量或用于一次性测量。
7.如权利要求6所述的网络质量测量方法，其特征在于，当所述第二类标识用于标识所述测量报文用于循环测量时，所述第二类标识包括测量周期间隔和周期号。
8.如权利要求6或7所述的网络质量测量方法，其特征在于，所述IP选项中具有多组标识组，每组标识组包括所述第一类标识和所述第二类标识，且不同标识组对应不同的测量对象。
9.如权利要求5-7任一项所述的网络质量测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
向测量运算设备上报测量报文的统计信息；所述统计信息包括：测量报文的发包数量，和/或，测量报文的发包时戳。
10.一种网络质量测量方法，其特征在于，包括：
从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；其中：
所述第二测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。
11.如权利要求10所述的网络质量测量方法，其特征在于，从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文，包括：
从接收到的测量报文中，筛选出具有所述测量对象对应的测量周期间隔的第二测量报文。
12.一种网络质量测量装置，其特征在于，包括：
收集模块，用于分别从测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳；所述测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延；
测量运算模块，用于根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的针对相同第一测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的时延；其中，所述第一测量报文为用于测量时延的测量报文。
13.一种网络质量测量装置，其特征在于，包括：
IP选项增加模块，用于在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文；所述目标业务报文为与测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；
发送模块，用于发送所述测量报文。
14.一种网络质量测量装置，其特征在于，包括：
筛选模块，用于从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；其中：
所述第二测量报文中具有IP选项，所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述测量报文是否用于测量时延。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：通信模组、处理器及存储器；
所述通信模组用于接收和/或发送报文；
所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序，以实现如权利要求1至11中任一项所述的网络质量测量方法。
16.一种网络质量测量系统，其特征在于，包括：
测量对象的起点设备，用于在目标业务报文中增加IP选项，得到测量报文，并发送所述测量报文；所述目标业务报文为与所述测量对象的特征匹配的业务报文；所述IP选项包括第一类标识，所述第一类标识用于标识所述目标业务报文是否用于测量时延；
所述测量对象的终点设备，用于根据所述测量对象的特征，从接收到的测量报文中，筛选出与所述测量对象匹配的第二测量报文；
测量运算设备，用于分别从所述测量对象的起点设备和终点设备处收集测量报文的发包时戳和收包时戳，并根据从所述起点设备和所述终点设备处收集到的测量报文的发包时戳和收包时戳，确定所述测量对象的网络质量。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至11任一项所述的网络质量测量方法。
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