CN114760230B - 端到端网络性能检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种端到端网络性能检测方法及系统，包括：向检测报文接收端发送第一检测报文序列及最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，报文序列中的报文携带报文序号；接收检测报文接收端发送的第二参考速率，第二参考速率由检测报文接收端根据第一检测报文序列的最大序号、检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量及所述第一参考速率确定的；以第二参考速率向检测报文接收端发送第二检测报文序列，第二检测报文序列用于网络性能检测。本申请实施例通过将检测报文速率调整为第二参考速率，使检测结果中避免包含网络速率限制因素，从而使检测结果中突出体现网络性能缺陷。
Description
技术领域
本申请涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种端到端网络性能检测方法及系统。
背景技术
端到端网络性能缺陷检测是一种用于判断端到端网络传输异常、链路质量劣化、设备板件或光模块故障等问题的方法。在影响网络性能的因素中，包括“正常瓶颈因素”和“性能缺陷”。所谓“正常瓶颈因素”，指的是非故障类的瓶颈因素，例如：路由器配置的限速策略、两端测试主机的网卡速率的极限，等等。所谓“性能缺陷”，指的是故障类的瓶颈因素，例如：通信线缆质差、连接器接触不良、设备板件或光模块故障等等。
在现有的端到端网络性能检测方法中，RFC2544建议的方法较为常用。但是，RFC2544不能准确地检测“网络性能缺陷”。具体包括如下两个方面：其一，RFC2544在检测“帧丢失率”时，采用多批次测试法，对于不同批次的测试，逐渐增大“发送帧速率”，使得对应的“帧丢失率”从0％逐渐增加到100％。这种测试，无法区分“帧丢失”的原因是属于“正常瓶颈因素”，还是属于“性能缺陷”。因此，检测“帧丢失率”的结果数据并不能有效地指导故障排查；其二，RFC2544在测量网络吞吐率时，在固定“帧长度”的一次测试中，通过多次调整“发送帧速率”，逐渐收敛到不产生丢包的“帧速率”。这种检测方法的缺点在于，当网络中存在“性能缺陷”时，检测过程有可能无法收敛；即使收敛，也无法确定检测出的吞吐率是仅源于“正常瓶颈因素”，还是同时源于“性能缺陷”。
由此，这种方法存在的不足是，无法区分帧丢失的原因是“正常瓶颈因素”还是“性能缺陷”造成的，导致端对端网络性能检测结果中包含网络速率限制因素，从而使检测结果中无法准确体现网络性能缺陷。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种端到端网络性能检测方法及系统，用以解决现有检测方法的检测结果不能区分“正常瓶颈因素”与“网络性能缺陷”的问题。
为了解决上述技术问题，本说明书是这样实现的：
第一方面，提供了一种端到端网络性能检测方法，执行在检测报文发送端，包括：向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号；接收检测报文接收端发送的第二参考速率，所述第二参考速率由所述检测报文接收端根据所述第一检测报文序列的最大序号、所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量及所述第一参考速率确定的；以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
可选的，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用用户数据报协议UDP封装；接收所述检测报文接收端通过所述TCP连接返回的用于接收检测报文的UDP端口；其中，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；以所述第一参考速率向所述检测报文接收端的所述检测报文接收端口发送所述第一检测报文序列。
可选的，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用网际互连协议IP协议封装；其中，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；以所述第一参考速率向检测报文接收端发送所述第一检测报文序列。
第二方面，提供了一种端到端网络性能检测方法，执行在检测报文接收端，包括：接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号；根据所述第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率，确定第二参考速率；向所述检测报文发送端发送所述第二参考速率，以使得所述检测报文发送端以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
可选的，根据所述第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率，确定第二参考速率，包括：根据所述第一检测报文序列的最大序号，确定所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量；根据接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号，确定接收的第一检测报文序列的报文数量；将接收的第一检测报文序列的报文数量与所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，得到所述第二参考速率。
可选的，还包括：接收所述检测报文发送端以所述第二参考速率发送的第二检测报文序列，所述报文序列中的报文携带报文序号；根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果；将所述检测结果进行显示。
可选的，根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果，包括如下至少一项：
根据已接收的所述第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号，依次提取已接收的所述第二检测报文序列中报文的报文序号；在确定提取出的报文序号未按照顺序排列时，判断第二检测报文序列存在收包乱序；
根据当前时刻已接收的所有第二检测报文的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号，得到当前时刻所述检测报文发送端发送的第二检测报文序列中的报文丢包总数；在所述报文丢包总数大于0时，判断接收第二检测报文序列存在丢包。
可选的，将所述检测结果进行显示，包括如下至少一项：
以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收的第二检测报文序列中各报文携带的报文序号为纵坐标，并将所述横坐标、纵坐标对应的离散点连成折线图得到第一图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文是否存在收包乱序；
以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收第二检测报文序列中各报文对应时刻的丢包总数为纵坐标，并根据所述横坐标和纵坐标得到第二图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文的丢包累计数量，其中所述丢包总数为当前时刻已接收的所有第二检测报文中的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号。
可选的，在接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：响应所述检测报文发送端发起的TCP连接，向所述检测报文发送端返回分配的检测报文接收端口；其中，接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：通过所述TCP连接接收所述检测报文发送端通告的所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；通过所述检测报文接收端口接收所述检测报文发送端以第一参考速率发送的所述第一检测报文序列。
第三方面，提供了一种端到端网络性能检测系统，包括检测报文发送端与检测报文接收端，所述检测报文发送端向所述检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号；所述检测报文接收端基于接收的第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率，确定第二参考速率；所述检测报文接收端向所述检测报文发送端通告所述第二参考速率；所述检测报文发送端以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
在本申请实施例中，检测报文发送端向检测报文接收端发送的第一检测报文序列及最大的报文序号、第一参考速率，报文序列的各报文种携带报文序号，根据检测报文接收端基于接收的报文序列确定的第二参考速率，发送第二检测报文序列用于网络性能检测，由此可以对端对端网络性能测试的带宽进行调整得到第二参考速率。检测报文发送端采用该调整后的第二参考速率发送用于网络性能检测的第二检测报文序列，在传输过程中不会因为网络速率限制因素而丢包，因此，本实施例通过将检测报文速率调整为第二参考速率，使检测结果中避免包含网络速率限制因素，从而使检测结果中突出体现网络性能缺陷。即，本申请的优势在于，能够使检测结果中不包含“正常瓶颈因素”，因此能突出体现“网络性能缺陷”。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请第一实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
图2是本申请第一实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
图3是本申请第二实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
图4是本申请第二实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
图5是本申请第二实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
图6A和图6B分别是本申请实施例的检测结果的图表展示示意图。
图7是本申请第三实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图。
图8是本申请实施例的端到端网络性能检测系统的结构方框图。
图9是本申请实施例的电子设备的结构方框图。
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。本申请中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。
为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种端到端网络性能检测方法，端到端网络性能检测是指在检测报文发送端和检测报文接收端之间执行网络性能检测，检测报文发送端和接收端可以互为客户端、服务端，可以是位于同一个局域网内的两个测试设备，或者位于更大的网络范围内的测试设备。
图1是本申请第一实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图，该实施例的方法执行在检测报文发送端。
如图1所示，包括以下步骤：
步骤102，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号。
第一检测报文序列是包括一系列一定数量的第一检测报文的序列，该报文序列包括的各个报文中携带有各自对应的报文序号及该报文序列对应的任务批次号，报文序号用于表示对应报文在该报文序列中的次序号，例如报文序列依次发送500个报文数据包，则第一个报文的序号为1，第二个报文的序号为2，以此类推，直至最后一个报文的序号为500。当然，序号可以其他的表达方式来表示，例如，第1个是2，第2个是4，最后一个是500*2等等，本申请不局限于该具体实施例。按照报文发送的先后顺序，对应的报文序号也从小到大逐渐增大排序。
第一检测报文序列的最大序号，是指该报文序列中最后一个发送的报文的序号。
在一个实施例中，报文中还可以携带报文序列对应的任务批次号，同一个报文序列具有一个相同的任务批次号，同一个任务批次的报文用于执行一次对端检测，属于一个报文序列的报文具有相同的任务批次号，用于区分对端接收的报文所属的报文序列。
第一参考速率是用于约束检测报文序列的最大发送速率的上限。第一参考速率的取值，没有严格的限制，由测试者自主选定。建议选取一个低于测试主机网卡速率的数值，作为第一参考速率。在检测时间较长(例如几个小时)的场景中，建议将第一参考速率减小到不影响网络平稳运行的数值，例如一路视频码流占用的带宽值。
在一个实施例中，如图2所示，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括以下步骤：
步骤202，向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用用户数据报协议UDP封装；
步骤204，接收所述检测报文接收端通过所述TCP连接返回的用于接收检测报文的UDP端口。
其中，步骤102向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；以所述第一参考速率向所述检测报文接收端的所述检测报文接收端口发送所述第一检测报文序列。
在检测报文发送端向检测报文接收端发送第一检测报文序列之前，检测报文发送端首先向检测报文接收端发起TCP(传输控制协议，Transmission Control Protocol)连接。并且通过TCP连接，将后续发送用于网络性能检测的第一检测报文序列的最大序号及第一参考速率提前告知检测报文接收端。并且，检测报文发送端接收到检测报文接收端通过TCP连接返回的临时分配的测试端口，以提供用于网络性能的测试。
上述实施例中，用于接收检测报文的端口为用户数据报协议(User DatagramProtocol，UDP)端口，UDP协议可以应用于更大的网络范围。
检测报文发送端通过本地的UDP测试端口向检测报文接收端返回的测试端口，发送对应的第一检测报文序列。在检测报文发送端向检测报文接收端发送第一检测报文序列之后，检测报文接收端即可获知检测报文发送端的UDP端口。
在一个实施例中，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括以下步骤：
向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用网际互连协议IP协议封装。
其中，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；以所述第一参考速率向检测报文接收端发送所述第一检测报文序列。
该实施例中同样在检测报文发送端向检测报文接收端发送第一检测报文序列之前，检测报文发送端首先向检测报文接收端发起TCP连接。并且通过TCP连接，将后续发送用于网络性能检测的第一检测报文序列的最大序号及发送第一检测报文序列的第一参考速率提前告知检测报文接收端。此外，检测报文发送端通过预先指定的IP地址，确定接收第一检测报文序列的检测报文接收端，以提供用于网络性能的测试。
上述实施例中，检测报文发送端和检测报文接收端位于同一个局域网内，检测报文发送端向预先指定的IP地址作为检测报文接收端，发送对应的第一检测报文序列。在检测报文发送端向检测报文接收端发送第一检测报文序列之后，检测报文接收端即可获知检测报文发送端的IP地址。
对于上述通过预先指定的IP地址发送第一检测报文序列的实施例，报文序列中需要携带该序列对应的任务批次号，以区别第一检测报文序列的报文与其他从该IP地址发送的报文，从而确定第一检测报文序列的报文数量。
对于上述通过UDP端口发送第一检测报文序列的实施例，如果该UDP端口为专用于第一检测报文序列的端口，则报文序列中可以不携带该序列对应的任务批次号。或者，如果该UDP端口非专用第一检测报文序列的共享端口，则报文序列中需要携带该序列对应的任务批次号。此外，即使是UDP专用端口，为了避免随机的恶意攻击报文对第一检测报文序列造成报文数量的干扰，也可以在报文序列中携带该序列对应的任务批次号。
如图1所示，包括步骤104，接收检测报文接收端发送的第二参考速率，所述第二参考速率由所述检测报文接收端根据所述第一检测报文序列的最大序号、所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率确定的。
在步骤102检测报文发送端将第一报文序列发送到检测报文接收端之后，检测报文接收端会根据检测报文发送端通告的第一报文序列的最大序号、第一参考速率和检测报文接收端实际接收的第一检测报文序列的报文数量，计算确定第二参考速率。
检测报文接收端根据接收的第一检测报文序列的报文数量，并结合接收到的第一报文序列的最大序号、第一参考速率确定所述第二参考速率。具体地，检测报文接收端根据所述第一检测报文序列的最大序号，确定检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量，根据接收的第一检测报文序列中报文的报文序号，确定接收的第一检测报文序列的报文数量。将检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量与检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，得到所述第二参考速率。
检测报文接收端根据第一检测报文序列的最大序号，可以确定接收的第一检测报文序列中的最后一个报文，从而终止当前报文序列的接收。在停止接收后，通过提取其中的报文序号，则可以确定接收的第一检测报文序列的报文数量。
利用公式可表示为：
V2＝V1*(N2/N1) 公式(1)
其中，V2表示第二参考速率，V1表示第一参考速率，N2表示检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量，N1表示检测报文发送端发送的第一检测报文序列的报文数量。
在一个实施例中，检测报文接收端可以将报文序号的最大序号和从接收的第一检测报文序列中读取到的该序列中各报文的报文序号，保存到第一文件中。检测报文接收端通过解析第一文件，计算并输出第二参考速率。
如图1所示，包括步骤106，以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
在上述步骤104中，计算出第二参考速率，使得第二检测报文序列的速率不会高于网络限速值。根据分组交换网络的工作原理，以及上述第二参考速率的计算公式(1)，可推理出：
V2≤min{V1,Vnet,Vhost}
其中，Vnet代表仅受网络限速影响形成的最大端到端带宽，Vhost代表仅受测试主机(包括检测报文发送端和接收端)性能影响形成的最大端到端带宽。
因此，本申请中的方法，计算出的第二参考速率，低于“正常瓶颈因素”产生的网络端到端限速值。采用第二参考速率作为第二检测报文序列的发送速率，不会因为超过网络限速而丢包，也不会因为超过检测报文发送端、检测报文接收端的测试主机性能极限而丢包，因此，可以避免检测结果中含有“正常瓶颈因素”(例如网络限速、测试主机性能等)导致的网络丢包统计数据，使得检测结果完全只反映网络性能缺陷，能有效地指导故障排查。
现在参考图3，图3是本申请第二实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。该实施例的方法执行在检测报文接收端。
如图3所示，包括以下步骤：
步骤402，接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号。
在步骤402中，第一检测报文序列为第一实施例中检测报文发送端发送的报文序列，这里不再赘述。
步骤404，根据所述第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率，确定第二参考速率。
基于上述实施例提供的方案，可选的，上述步骤404中，根据所述第一检测报文序列的最大序号、根据所述任务批次号确定接收的第一检测报文序列的报文数量及所述第一参考速率，确定第二参考速率，包括：根据所述第一检测报文序列的最大序号，确定所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量；根据所述第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号及对应的任务批次号，确定接收的第一检测报文序列的报文数量；将接收的第一检测报文序列的报文数量与所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，得到所述第二参考速率。
具体地，如图4所示，步骤404根据所述第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量\所述第一参考速率，确定第二参考速率，包括：
步骤502，根据所述第一检测报文序列的最大序号，确定所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量；
步骤504，根据接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号，确定接收的第一检测报文序列的报文数量；
步骤506，将接收的第一检测报文序列的报文数量与所述检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，得到所述第二参考速率。
步骤404如上述第一实施例中步骤104所描述，这里不再赘述。
如图3所示，本申请实施例的方法包括步骤406，向所述检测报文发送端发送所述第二参考速率，以使得所述检测报文发送端以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
在一个实施例中，在步骤406之后，该方法还包括图5所示的步骤，图5是本申请第二实施例的端到端网络性能检测方法的流程示意图之一。
如图5所示，还包括以下步骤：
步骤602，接收所述检测报文发送端以所述第二参考速率发送的第二检测报文序列，所述报文序列中的报文携带报文序号。
步骤604，根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果。
可选的，在步骤604中，根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果，包括如下至少一项：
(1)根据已接收的所述第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号，依次提取已接收的所述第二检测报文序列中报文的报文序号。在确定提取出的报文序号未按照顺序排列时，判断接收第二检测报文序列存在收包乱序。
(2)根据当前时刻已接收的所有第二检测报文的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号，得到当前时刻所述检测报文发送端发送的第二检测报文序列中的报文丢包总数。在所述报文丢包总数大于0时，判断接收第二检测报文序列存在丢包。
检测报文接收端在接收到检测报文发送端发送的第二检测报文序列之后，会识别出携带同一个任务批次号的报文并提取其中的报文序号。并且根据接收的第二检测报文序列中各报文携带的报文序号，检测检测报文发送端发送的第二检测报文序列的报文是否存在收包乱序。例如，依次接收的报文序号不是按照检测报文发送端发送的报文序列从小到大的顺序排列，大的报文序号先于小的报文序号接收到，则存在收包乱序。
此外，将检测报文接收端当前时刻已接收的所有第二检测报文中的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号，可以得到当前时刻检测报文发送端发送的第二检测报文序列中的报文丢包总数。
步骤606，将所述检测结果进行显示。
基于上述实施例提供的方案，可选的，上述步骤606中，将所述第一检测结果进行显示包括如下至少一项：
a)以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收的第二检测报文序列中各报文携带的报文序号为纵坐标，并将所述横坐标、纵坐标对应的离散点连成折线图得到第一图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文是否存在收包乱序；
b)以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收第二检测报文序列中各报文对应时刻的丢包总数为纵坐标，并根据所述横坐标和纵坐标得到第二图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文的丢包累计数量，其中所述丢包总数为当前时刻已接收的所有第二检测报文中的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号。
第一图表例如可以参考图6A所示的序列图，第二图表可以参考图6B所示的丢包累计图。
上述图表呈现方法例如可以是由对应的检测报文序列的接收端识别出携带同一个任务批次号的报文，并提取其中的报文序号保存在内存中，然后通过图表方式展现。展现的图表包括但不限于图6A和图6B所示的两种平面坐标图。
图6A的序列图为平面坐标图，是以每个接收报文的接收顺序号为横坐标，以每个接收报文中携带的报文序号作为纵坐标。将上述离散点连成折线图，称为序列图。序列图的主要作用是判断第二检测报文序列在从检测报文发送端传输到检测报文接收端的过程中是否出现收包乱序。例如，当序列图的折线出现负斜率时，就表明存在收包乱序。
图6B的丢包累计图也是平面坐标图，是以每个接收报文的接收顺序号为横坐标，以每个接收报文对应时刻的丢包总数作为纵坐标。其中，纵坐标丢包总数的计算方法为：当前时刻已收到的所有检测报文中报文序号的最大值减去当前的横坐标值。丢包累计图的主要作用是判断第二检测报文序列在从检测报文发送端传输到检测报文接收端的过程中是否出现丢包，以及每个接收时刻的丢包累计数量。
通过上述序列图和丢包累计图，能够分别呈现出第二检测报文序列在传输过程中存在的收包乱序、报文丢失的所有过程细节。上述图表包含了网络性能检测结果的完整数据，是对检测结果数据的无损的呈现。因此，可用于进行故障分类和建模，帮助网络维护人员定位故障。
下面，将结合图7的示例，对本申请第三实施例的端到端网络性能检测方法流程进行说明。
在该实施例中，显示了本申请的端到端网络性能检测方法在检测报文发送端和检测报文接收端之间的时序流程图，该示例中，客户端和服务端分别作为检测报文发送端和检测报文接收端，并且通过采用UDP协议封装的检测报文序列进行两端之间检测报文序列的传输，报文中携带报文序号及对应的任务批次号。
如图7所示，包括以下步骤：
步骤702：客户端向服务端发起TCP连接。
步骤704：服务端提供临时分配的UDP端口号port-X，通过TCP连接返回给客户端。
步骤706：客户端通过TCP连接将欲发送的第一检测报文序列中的最大序号、该报文序列的发送速率发给服务端，然后，服务端存入文件F11。客户端用UDP端口，例如port-Y端口向服务端的UDP端口，例如port-X端口发送第一检测报文序列。服务端从port-X端口通过一个线程尽快接收报文，放入消息队列，同时在另一个线程中读取收到的报文的序号、任务批次号，也存入文件F11。
步骤708：服务端通过TCP连接将欲发送的第一检测报文序列的最大序号及该报文序列的发送速率发给客户端，客户端存入文件F12。然后，服务端用UDP端口port-X向客户端port-Y端口发送第一检测报文序列。客户端从port-Y端口尽快接收第一检测报文，放入消息队列，同时读取收到的第一检测报文序号、任务批次号，存入文件F12。
这里，客户端向服务端的port-X端口发送的第一检测报文序列和服务端向客户端的port-Y端口发送的第一检测报文序列，可以是各自端通过UDP协议封装的报文，客户端向服务端发送第一检测报文序列的速率与服务端向客户端发送的第一检测报文序列的速率可以相同也不可以不同。
在上述步骤706中，客户端作为检测报文发送端，服务端作为检测报文接收端；在上述步骤708中，客户端作为检测报文接收端，服务端作为检测报文发送端。
步骤710：客户端将文件F12通过TCP连接发送到服务端。
步骤712：服务端对文件F11和F12中的第一检测报文序号、任务批次号、最大序号、发送速率分别进行解析并提取、计算，根据文件F11输出对应客户端的第二参考速率，根据文件F12输出对应服务端的第二参考速率，并将对应客户端的第二参考速率通告客户端。
步骤714：客户端采用对应的第二参考速率，向服务端的port-Y端口发送用于网络性能检测的第二检测报文序列。服务端读取收到的第二检测报文序号、任务批次号，并存入文件F21。
步骤716：服务端采用对应的第二参考速率，向客户端的port-X端口发送第二检测报文序列。客户端读取收到的第二检测报文序号、任务批次号，并存入文件F22。
这里，客户端向服务端的port-X端口发送的第二检测报文序列和服务端向客户端的port-Y端口发送的第二检测报文序列，可以是各自端通过UDP协议封装的报文，客户端向服务端发送第二检测报文序列的第二参考速率与服务端向客户端发送第二检测报文序列的第二参考速率根据各自对应的速率计算结果，可能相同也不可能不同。
步骤718：客户端通过TCP连接将文件F22发送到服务端，服务端分别解析文件F21和F22，输出对应的检测结果及序列图、丢包累计图。
本申请实施例的端到端网络性能检测，检测报文发送端通过向检测报文接收端发送第一检测报文序列及其最大序号、第一参考速率，第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，报文序列的各报文种携带报文序号，并根据检测报文接收端端基于接收的报文序列及其相关信息确定的第二参考速率，发送第二检测报文序列用于网络性能检测，由此可以计算得到第二参考速率，低于“正常瓶颈因素”产生的网络端到端限速值。检测报文发送端采用该调整后的第二参考速率发送用于网络性能检测的第二检测报文序列，在传输过程中不会因为超过网络限速而丢包，也不会因为超过测试主机性能极限而丢包，因此，可以避免检测结果中含有“正常瓶颈因素”(例如网络限速、测试主机性能等)导致的网络丢包统计数据，使得检测结果完全只反映网络性能缺陷，能有效地指导故障排查。
检测数据越精细，越有利于网络维护人员判断故障性质、分析故障原因，从而可有效地指导故障排查。
本申请实施例还根据用于网络性能检测的第二检测报文序列中的报文携带的报文序号和接收报文序列的报文接收顺序号得到对应的图表，用来展示检测报文序列在端到端的传输过程中存在的收包乱序和/或报文丢失的所有过程细节。对应图表包含了网络性能检测结果的完整数据，是对检测结果数据的无损的呈现，因此，可有利于于故障分类和建模，帮助网络维护人员定位故障。
可选的，本申请实施例还提供一种端到端网络性能检测系统，图8是本申请实施例的端到端网络性能检测系统的结构方框图。
如图8所示，端到端网络性能检测系统1000包括客户端1200与服务端1400。
所述检测报文发送端1200向所述检测报文接收端1400发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述报文序列中的报文携带报文序号；所述检测报文接收端1400基于接收的第一检测报文序列的最大序号、接收的第一检测报文序列的报文数量、所述第一参考速率，确定第二参考速率；所述检测报文接收端1400向所述检测报文发送端1200通告所述第二参考速率；所述检测报文发送端1200以所述第二参考速率向所述检测报文接收端1400发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
可选的，本申请实施例还提供一种电子设备，图9是本申请实施例的电子设备的结构方框图。
如图9所示，电子设备2000包括存储器2200和与所述存储器2200电连接的处理器2400，所述存储器2200存储有可在所述处理器2400运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一种端到端网络性能检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种端到端网络性能检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (9)
1.一种端到端网络性能检测方法，执行在检测报文发送端，其特征在于，包括：
向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述第一参考速率低于测试主机的网卡速率，所述测试主机包括检测报文发送端和检测报文接收端，所述报文序列中的报文携带报文序号；
接收检测报文接收端发送的第二参考速率，所述第二参考速率由所述检测报文接收端根据所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量与检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率确定的，所述检测报文发送端发送的第一检测报文序列的报文数量基于第一检测报文序列的最大序号确定，所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量基于接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号确定；
以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：
向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用用户数据报协议UDP封装；
接收所述检测报文接收端通过所述TCP连接返回的用于接收检测报文的UDP端口；
其中，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：
通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；
以所述第一参考速率向所述检测报文接收端的检测报文接收端口发送所述第一检测报文序列。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：
向所述检测报文接收端发起传输控制协议TCP连接，其中，所述检测报文采用网际互连协议IP协议封装；
其中，向检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：
通过所述TCP连接向所述检测报文接收端通告所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；
以所述第一参考速率向检测报文接收端发送所述第一检测报文序列。
4.一种端到端网络性能检测方法，执行在检测报文接收端，其特征在于，包括：
接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述第一参考速率低于测试主机的网卡速率，所述测试主机包括检测报文发送端和检测报文接收端，所述报文序列中的报文携带报文序号；
根据接收的第一检测报文序列的报文数量与检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，确定第二参考速率，所述检测报文发送端发送的第一检测报文序列的报文数量基于第一检测报文序列的最大序号确定，所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量基于接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号确定；
向所述检测报文发送端发送所述第二参考速率，以使得所述检测报文发送端以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
接收所述检测报文发送端以所述第二参考速率发送的第二检测报文序列，所述报文序列中的报文携带报文序号；
根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果；
将所述检测结果进行显示。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据接收的第二检测报文序列中报文的报文序号、报文接收顺序号，确定所述检测报文发送端与所述检测报文接收端间网络性能的检测结果，包括如下至少一项：
根据已接收的所述第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号，依次提取已接收的所述第二检测报文序列中报文的报文序号；在确定提取出的报文序号未按照顺序排列时，判断第二检测报文序列存在收包乱序；
根据当前时刻已接收的所有第二检测报文的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号，得到当前时刻所述检测报文发送端发送的第二检测报文序列中的报文丢包总数；在所述报文丢包总数大于0时，判断接收第二检测报文序列存在丢包。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述检测结果进行显示，包括如下至少一项：
以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收的第二检测报文序列中各报文携带的报文序号为纵坐标，并将所述横坐标、纵坐标对应的离散点连成折线图得到第一图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文是否存在收包乱序；
以接收的第二检测报文序列中各报文的报文接收顺序号为横坐标，以接收第二检测报文序列中各报文对应时刻的丢包总数为纵坐标，并根据所述横坐标和纵坐标得到第二图表，以显示所述检测报文发送端发送的所述第二检测报文序列的报文的丢包累计数量，其中所述丢包总数为当前时刻已接收的所有第二检测报文中的报文序号最大值减去当前时刻接收的第二检测报文的报文接收顺序号。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率之前，还包括：
响应所述检测报文发送端发起的TCP连接，向所述检测报文发送端返回分配的检测报文接收端口；
其中，接收检测报文发送端发送的第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，包括：
通过所述TCP连接接收所述检测报文发送端通告的所述第一检测报文序列的最大序号和所述第一参考速率；
通过所述检测报文接收端口接收所述检测报文发送端以第一参考速率发送的所述第一检测报文序列。
9.一种端到端网络性能检测系统，其特征在于，包括检测报文发送端与检测报文接收端，
所述检测报文发送端向所述检测报文接收端发送第一检测报文序列、所述第一检测报文序列的最大序号、第一参考速率，所述第一参考速率是发送所述第一检测报文序列的速率，所述第一参考速率低于测试主机的网卡速率，所述测试主机包括检测报文发送端和检测报文接收端，所述报文序列中的报文携带报文序号；
所述检测报文接收端根据接收的第一检测报文序列的报文数量与检测报文发送端发送的所述第一检测报文序列的报文数量的比值乘以所述第一参考速率，确定第二参考速率，所述检测报文发送端发送的第一检测报文序列的报文数量基于第一检测报文序列的最大序号确定，所述检测报文接收端接收的第一检测报文序列的报文数量基于接收的第一检测报文序列中各报文的报文序号确定；
所述检测报文接收端向所述检测报文发送端通告所述第二参考速率；
所述检测报文发送端以所述第二参考速率向所述检测报文接收端发送第二检测报文序列，所述第二检测报文序列用于网络性能检测。
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