CN115134275A - 利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及网络测试技术领域，公开了一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。该利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：源节点生成IPv6数据包；源节点向转发节点发送包含头部以及逐跳扩展头的IPv6数据包；转发节点接收IPv6数据包；转发节点处理IPv6数据包；转发节点转发包含头部以及扩展头的IPv6数据包；目的节点接收IPv6数据包；目的节点根据IPv6数据包获得测试结果。采用该利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法可更准确地反映出网络的实际情况。本申请还公开一种电子设备和存储介质。

Description

利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法、电子设备及 存储介质

技术领域

本申请涉及网络测试技术领域，例如涉及一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法、电子设备及存储介质。

背景技术

在网络终端接入网，或者网络终端出现联网故障的情况下，通常需要对网络进行测试，以锁定联网故障问题的原因。目前通常采用因特网包探索器(Packet InternetGroper，Ping)一类的双向测试方法对网络进行测试。

在实现本申请实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

由于现网中，特别是跨运营商的广域网网络通路来向和去向不一定一致，所以双向测试不能准确反映出网络实际的状况。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本申请实施例提供了一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法及装置，以更加准确地反映出网络实际的状况。

在一些实施例中，利用互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6，IPv6)逐跳扩展头实现单向网络测试的方法应用于源节点，所述方法包括：根据发包的顺序确定包序号，以使目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序现象；获得源节点标识以及发包时刻，并将所述源节点标识以及所述发包时刻生成第一值/键的对，以使所述目的节点根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延及其抖动；将所述包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域，以使转发节点在接收到IPv6数据包之后，继续在所述值域填入转发节点标识以及所述转发节点接收IPv6数据包的收包时刻，进而使目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性；路径上所有转发节点的时间同步；将所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域；利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度；将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；发送包含所述头部以及所述逐跳扩展头的IPv6数据包。

可选地，在发送包含所述逐跳扩展头的IPv6数据包之前，所述方法还包括：获得第一标识、第二标识以及第三标识；所述第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；所述第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；所述第三标识用于表示逐跳扩展头为单向网络测试扩展头；将所述第一标识、所述第二标识以及第三标识填入所述单向测试选项的标识域。

可选地，所述值域还包括扩展选项，所述方法还包括：如果所述值域的长度小于或等于设定长度，则将第一扩展标识填入所述值域的扩展选项；其中，所述第一扩展标识用于表示值域未被扩展，所述第一扩展标识之外的其他扩展标识表示用于表示值域被扩展。

在一些实施例中，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法应用于转发节点，路径上所有转发节点的时间同步所述方法包括：接收IPv6数据包；IPv6数据包包括源节点填入的逐跳扩展头的单向测试选项的长度域与值域，所述值域包括包序号、源节点标识以及发包时刻，以使目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序现象，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延及其抖动；获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将所述转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对，以使所述目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性；将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；将所述逐跳扩展头的长度并填入IPv6数据包的头部；转发包含所述头部以及所述扩展头的IPv6数据包。

可选地，获得单向测试选项的标识域并保持不变；其中，所述标识域包括第一标识、第二标识以及第三标识；所述第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；所述第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；所述第三标识用于表示逐跳扩展头用于单向网络测试；如果所述转发节点识别所述逐跳扩展头将所述第二值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域。

可选地，获得IPv6数据包的原始逐跳扩展头的原始单向选项的原始值域的长度；计算所述原始值域与所述第二值/键的对的长度之和；

如果二者之和小于或等于设定长度，则将所述第二值/键的对填入所述原始值域，维持原始值域中的第一扩展标识不变；其中，所述第一扩展标识用于表示值域未被扩展；

如果二者之和大于设定长度，则将所述原始值域的扩展选项置为第二扩展标识，以表示所述原始值域被扩展；生成新逐跳扩展头，并将所述第二值/键的对填入所述新逐跳扩展头的新单向测试选项的新值域；将所述新值域的长度填入所述新单向测试选项的新长度域；利用所述预设填充包将所述新单向测试选项的新值域的长度填充为8字节的整数倍；将所述逐跳扩展头和所述新逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；转发包含所述头部、所述原始逐跳扩展头以及所述新逐跳扩展头的IPv6数据包。

在一些实施例中，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法应用于目的节点，所述方法包括：

接收IPv6数据包；IPv6数据包包括头部以及逐跳扩展头；所述头部记录有所述逐跳扩展头的长度，所述逐跳扩展头的长度通过如下方式确定：源节点将源节点标识以及发包时刻生成第一值/键的对，将包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域，并所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域，利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度，将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；以及，转发节点将转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对，将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；路径上所有转发节点的时间同步；

在IPv6数据包提取所述包序号、所述源节点标识以及所述发包时刻、所述转发节点标识以及所述收包时刻，所述收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻；

根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序；

在没有丢失以及错序的情况下，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性；

根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延及其抖动。

在一些实施例中，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：

源节点根据发包的顺序确定包序号；

所述源节点获得源节点标识以及发包时刻，并将所述源节点标识以及所述发包时刻生成第一值/键的对；

所述源节点将所述包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域；

所述源节点将所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域；

所述源节点利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度；

所述源节点将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

所述源节点发送包含所述头部以及所述逐跳扩展头的IPv6数据包；

转发节点接收IPv6数据包；路径上所有转发节点的时间同步；

所述转发节点获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将所述转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对；

所述转发节点将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；

所述转发节点将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；

所述转发节点利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；

所述转发节点将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

所述转发节点转发包含所述头部以及所述扩展头的IPv6数据包；

目的节点接收IPv6数据包；

所述目的节点在IPv6数据包提取所述包序号、所述源节点标识以及所述发包时刻、所述转发节点标识以及所述收包时刻，所述收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻；

所述目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序；

所述目的节点在没有丢失以及错序的情况下，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延及其抖动；

所述目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性；

所述目地节点根据所述源节点标识和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

在一些实施例中，电子设备包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

在一些实施例中，存储介质存储有程序指令，所述程序指令在运行时执行前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

本申请实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法及装置，可以实现以下技术效果：

源节点将源节点标识以及发包时刻填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，转发节点也将转发节点标识以及接收IPv6数据包的收包时刻，填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，这样，目的节点接收到IPv6数据包后，可依据IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域中记录的节点标识(源节点标识和转发节点标识)以及时刻(源节点的发包时刻和转发节点接收IPv6数据包的时刻)确定节点与节点之间的时延及其抖动，这个过程中，避免出现双向测试中数据包的来向和去向不一致的现象，这样获得的节点与节点之间的时延及其抖动更加准确，更准确地反映出网络的实际情况。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：

图1是本申请实施例提供的一种IPv6数据包头部的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图；

图3是本申请实施例提供的一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种基于IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或一个以上实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个以上。

本申请实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

图1是本申请实施例提供的一种IPv6数据包头部的示意图。结合图6所示，IPv6数据包头部通常包括版本号、流量类别、留标签、净荷长度、下一个头部、条数限制、源地址、目的地址以及下一个头部。

在本申请实施例中，以将逐跳扩展头设置在该图1之后进行示例说明，即，下一个头部处填入逐跳扩展头的标识。

这样，为IPv6数据包设置逐跳扩展头，该逐跳扩展头中配置值域、长度域等单向测试选项，以使源节点以及转发节点在该逐跳扩展头中填入本地节点标识以及发包时刻或收包时刻，在该IPv6数据包由源节点发送至目的节点之后，无需目的节点向源节点反馈数据包，即可获得相关时延及其抖动。

图2是本申请实施例提供的一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图，以将该方法应用于源节点为例进行示例性说明。

结合图2所示，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：

S201、根据发包的顺序确定包序号。

在目的节点接收到IPv6数据包之后，可根据包序号判断是否存在丢失以及错序现象。例如，在IPv6数据包的数量为多个的情况下，如果包的序号连续，则说明没有丢失以及错序现象；如果包序号不连续，则说明出现了丢失或错序现象。

可选地，在发送包含逐跳扩展头的IPv6数据包之前，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法还包括：获得第一标识、第二标识以及第三标识；第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；第三标识用于表示逐跳扩展头用于单向网络测试；将第一标识、第二标识以及第三标识填入单向测试选项的标识域。

例如，标识域的长度为8bit，第一标识为2bit，第二标识为1bit，第三标识为5bit。

再具体地，以二进制“00”作为第一标识，以表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过，以二进制“1”作为第二标识，以二进制“10001”作为第三标识。上述示例仅为示例性说明，在具体应用中，可根据实际情况确定第一标识、第二标识以及第三标识的具体值。

对应地，在转发节点接收到IPv6数据包之后，还执行如下步骤：获得IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的第一标识、第二标识以及第三标识；第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；第三标识用于表示逐跳扩展头为单向网络测试扩展头；如果转发节点识别逐跳扩展头将第二值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域。

上述步骤可使目的节点根据源节点标识以及发包时刻确定源节点至目的节点的时延。

S202、获得源节点标识以及发包时刻并将源节点标识以及发包时刻生成第一值/键的对。

S203、将包序号以及第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域。

上述步骤可使转发节点在接收到IPv6数据包之后，继续在值域填入转发节点标识以及转发节点接收IPv6数据包的收包时刻，进而使目的节点根据转发节点标识以及收包时刻确定转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性，其中，其他统计特性指的是统计学上时延的特性，包括但限于时延的最大值、时延的最小值。

另外，目的节点还可根据源节点标识和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

在本申请实施例中，路径上所有转发节点的时间同步。

可选地，值域还包括扩展选项，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法还包括：如果值域的长度小于或等于设定长度，则将第一扩展标识填入值域的扩展选项；其中，第一扩展标识用于表示值域未被扩展，第一扩展标识之外的其他扩展标识表示用于表示值域被扩展。

通常情况下，源节点发送的IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域的长度均小于设定长度，即，源节点发送的IPv6数据包中，扩展选项通常为第一扩展标识。

转发节点在接收到该IPv6数据包后，继续填入转发节点标识以及收包时刻，随着转发节点转发次数的增多，值域的长度将大于设定长度。在接收到IPv6数据包之后，转发节点执行如下步骤：获得IPv6数据包的原始逐跳扩展头的原始单向选项的原始值域的长度；算原始值域与第二值/键的对的长度之和；如果二者之和小于或等于设定长度，则将第二值/键的对填入原始值域，维持原始值域中的第一扩展标识不变，该第一扩展标识用于表示值域未被扩展；如果二者之和大于设定长度，则将原始值域的扩展选项置为第二扩展标识，以表示原始值域被扩展；生成新逐跳扩展头，并将第二值/键的对填入新逐跳扩展头的新单向测试选项的新值域；将新值域的长度填入新单向测试选项的新长度域；利用预设填充包将新单向测试选项的新值域的长度填充为8字节的整数倍；将逐跳扩展头和新逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；转发包含头部、原始逐跳扩展头以及新逐跳扩展头的IPv6数据包。

这样，确保转发节点转发的IPv6数据包的逐跳扩展头中的值域不会超过设定长度，避免出现数据丢失现象。

在具体应用中，上述设定长度可为256字节；上述第一扩展标识可用“0”标识，上述第二扩展标识可用“1”、“2”等来表示。

S204、将值域的长度填入单向测试选项的长度域。

S205、利用预设填充包将值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算逐跳扩展头的长度。

例如，在值域的长度为74字节的情况下，利用预设填充包将74字节填充为80字节，之后再根据IPv6协议计算逐跳扩展头的长度：(80/8)-1＝9。

S206、将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部。

例如，将逐跳扩展头的长度填入图1所示的“扩展头部长度”。

S207、发送包含头部以及逐跳扩展头的IPv6数据包。

源节点将源节点标识以及发包时刻填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，转发节点也将转发节点标识以及接收IPv6数据包的收包时刻，填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，这样，目的节点接收到IPv6数据包后，可依据IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域中记录的节点标识(源节点标识和转发节点标识)以及时刻(源节点的发包时刻和转发节点接收IPv6数据包的时刻)确定节点与节点之间的时延及其抖动，这个过程中，避免出现双向测试中数据包的来向和去向不一致的现象，这样获得的节点与节点之间的时延及其抖动更加准确，更准确地反映出网络的实际情况。

在一些应用场景中，单向测试选项可由标识域、长度域以及值域构成。其中，标识域可为8bit，长度域可为8bit，前述第一标识、第二标识以及第三标识可依次填入标识域中。

在一些应用场景中，前述值域可为：{count:1,result:{"2001:da8::1":"2022-04-29 08:30:15.31551"},nextoption:0}，其中，count:1为包序号；"2001:da8::1"为源节点标识；"2022-04-2908:30:15.31551"为发包时刻，nextoption:0表示未被扩展。

图3是本申请实施例提供的一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图，以将该方法应用于转发节点为例进行示例性说明。在本申请实施例中，路径上所有转发节点的时间同步。

结合图3所示，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：

S301、接收IPv6数据包。

IPv6数据包包括源节点填入的逐跳扩展头的单向测试选项的长度域与值域，值域包括包序号、源节点标识以及发包时刻，以使目的节点根据包序号判断是否存在丢失以及错序现象，根据源节点标识以及发包时刻确定源节点至目的节点的时延。

可选地，获得IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的标识域并保持不变。标识域包括第一标识、第二标识以及第三标识；第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；第三标识用于表示逐跳扩展头为单向网络测试扩展头；如果转发节点识别逐跳扩展头将第二值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域。

S302、获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将转发节点标识以及收包时刻生成第二值/键的对。

以使目的节点根据转发节点标识以及收包时刻确定转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性，其中，其他统计特性指的是统计学上时延的特性，包括但限于时延的最大值、时延的最小值。

在本申请实施例中，目的节点还可根据源节点标识和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

S303、将第二值/键的对填入单向测试选项的值域。

可选地，值域还包括扩展选项；在此基础上，获得IPv6数据包的原始逐跳扩展头的原始单向选项的原始值域的长度；计算原始值域与第二值/键的对的长度之和；如果二者之和小于或等于设定长度，则将第二值/键的对填入原始值域，维持原始值域中的第一扩展标识不变，该第一扩展标识用于表示值域未被扩展。

如果二者之和大于设定长度，则将原始值域的扩展选项置为第二扩展标识，以表示原始值域被扩展；生成新逐跳扩展头，并将第二值/键的对填入新逐跳扩展头的新单向测试选项的新值域；将新值域的长度填入新单向测试选项的新长度域；利用预设填充包将新单向测试选项的新值域的长度填充为8字节的整数倍；将逐跳扩展头和新逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；转发包含头部、原始逐跳扩展头以及新逐跳扩展头的IPv6数据包。

这样，确保转发节点转发的IPv6数据包的逐跳扩展头中的值域不会超过设定长度，避免出现数据丢失现象。

S304、将单向测试选项的值域长度填入单向测试选项的长度域。

S305、利用预设填充包将单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍。

S306、将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部。

S307、转发包含头部以及扩展头的IPv6数据包。

源节点将源节点标识以及发包时刻填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，转发节点也将转发节点标识以及接收IPv6数据包的收包时刻，填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，这样，目的节点接收到IPv6数据包后，可依据IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域中记录的节点标识(源节点标识和转发节点标识)以及时刻(源节点的发包时刻和转发节点接收IPv6数据包的时刻)确定节点与节点之间的时延及其抖动，这个过程中，避免出现双向测试中数据包的来向和去向不一致的现象，这样获得的节点与节点之间的时延及其抖动更加准确，更准确地反映出网络的实际情况。

在一些应用场景中，转发节点标识为“2001:da8:1::1”，且该转发节点可识别IPv6数据包中的逐跳扩展头，该转发节点在“2022-04-2908:30:15:32523”接收到该IPv6数据包。该转发节点处理后的值域为：{count:1,result:{"2001:da8::1":"2019-07-2908:30:15.31551","2001:da8:1::1":"2019-07-29 08:30:15:32523”},nextoption：0}。

图4是本申请实施例提供的一种基于IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图，以将该方法应用于目的节点进行示例性说明。

结合图4所示，利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：

S401、接收IPv6数据包。

IPv6数据包包括头部以及逐跳扩展头；头部记录有逐跳扩展头的长度，逐跳扩展头的长度通过如下方式确定：源节点将源节点标识以及发包时刻生成第一值/键的对，将包序号以及第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域，并值域的长度填入单向测试选项的长度域，利用预设填充包将值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算逐跳扩展头的长度，将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；以及，转发节点将转发节点标识以及收包时刻生成第二值/键的对，将第二值/键的对填入单向测试选项的值域；将单向测试选项的值域长度填入单向测试选项的长度域；利用预设填充包将单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；路径上所有转发节点的时间同步。

S402、在IPv6数据包提取包序号、源节点标识以及发包时刻、转发节点标识以及收包时刻。

收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻。

S403、根据包序号判断是否存在丢失以及错序。

S404、在没有丢失以及错序的情况下，根据源节点标识以及发包时刻确定源节点至目的节点的时延。

S405、根据转发节点标识以及收包时刻确定转发节点至其他节点的时延，并经过最后统计获得抖动均值和其他统计特性。

其中，其他统计特性指的是统计学上时延的特性，包括但限于时延的最大值、时延的最小值。

这里以先获得源节点至目的节点的时延，再获得转发节点至其他节点的时延、抖动均值以及其他统计特性为例进行示例性说明，在其他实施例中，还可以是先获得转发节点至其他节点的时延、抖动均值以及其他统计特性，再获得源节点至目的节点的时延；或者，先获得转发节点至部分其他节点的时延、抖动均值以及其他统计特性，再获得源节点至目的节点的时延，最后获得转发点至另外一部分其他节点的时延、抖动均值以及其他统计特性。

在本申请实施例中，目的节点还可根据源节点表示和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

源节点将源节点标识以及发包时刻填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，转发节点也将转发节点标识以及接收IPv6数据包的收包时刻，填入逐跳扩展头的单向测试选项的值域，这样，目的节点接收到IPv6数据包后，可依据IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域中记录的节点标识(源节点标识和转发节点标识)以及时刻(源节点的发包时刻和转发节点接收IPv6数据包的时刻)确定节点与节点之间的时延及其抖动，这个过程中，避免出现双向测试中数据包的来向和去向不一致的现象，这样获得的节点与节点之间的时延及其抖动更加准确，更准确地反映出网络的实际情况。

图5是本申请实施例提供的一种IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法的流程示意图。

结合图5所示，IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法包括：

S501、源节点生成IPv6数据包。

该步骤包括：源节点根据发包的顺序确定包序号；源节点获得源节点标识以及发包时刻，并将源节点标识以及发包时刻生成第一值/键的对；源节点将包序号以及第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域；源节点将值域的长度填入单向测试选项的长度域；源节点利用预设填充包将值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算逐跳扩展头的长度；源节点将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部。

S502、源节点向转发节点发送包含头部以及逐跳扩展头的IPv6数据包。

S503、转发节点接收IPv6数据包。

S504、转发节点处理IPv6数据包。

该步骤包括：转发节点获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将转发节点标识以及收包时刻生成第二值/键的对；转发节点将第二值/键的对填入单向测试选项的值域；转发节点将单向测试选项的值域长度填入单向测试选项的长度域；转发节点利用预设填充包将单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；转发节点将逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

S505、转发节点转发包含头部以及扩展头的IPv6数据包。

路径所有转发节点的时间同步。

S506、目的节点接收IPv6数据包。

S507、目的节点根据IPv6数据包获得测试结果。

该步骤包括：目的节点在IPv6数据包提取包序号、源节点标识以及发包时刻、转发节点标识以及收包时刻，收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻；目的节点根据包序号判断是否存在丢失以及错序；在没有丢失以及错序的情况下，目的节点根据源节点标识以及发包时刻确定源节点至目的节点的时延；目的节点根据转发节点标识以及收包时刻确定转发节点至其他节点的时延并经最后统计获得抖动均值和其他统计特性，其中，其他统计特性指的是统计学上时延的特性，包括但限于时延的最大值、时延的最小值。

在本申请实施例中，目的节点还可根据源节点标识和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

在一些实施例中，电子设备包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

图6是本申请实施例提供的一种电子设备的示意图。结合图6所示，电子设备包括：

处理器(processor)61和存储器(memory)62，还可以包括通信接口(Communication Interface)63和总线64。其中，处理器61、通信接口63、存储器62可以通过总线64完成相互间的通信。通信接口63可以用于信息传输。处理器61可以调用存储器62中的逻辑指令，以执行前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

此外，上述的存储器62中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器62作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本申请实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器61通过运行存储在存储器62中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器62可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为执行前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机执行前述实施例提供的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。

本申请实施例的技术方案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中，包括一个或一个以上指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请实施例中方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机读取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

以上描述和附图充分地示出了本申请的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，可以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，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。另外，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。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。另外，在本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或一个以上用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法，其特征在于，应用于源节点，所述方法包括：

根据发包的顺序确定包序号，以使目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序现象；

获得源节点标识以及发包时刻，并将所述源节点标识以及所述发包时刻生成第一值/键的对，以使所述目的节点根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延；

将所述包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域，以使转发节点在接收到IPv6数据包之后，继续在所述值域填入转发节点标识以及所述转发节点接收IPv6数据包的收包时刻，进而使目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其它统计特性；其中，路径上所有转发节点的时间同步；

将所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域；

利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度；

将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

发送包含所述头部以及所述逐跳扩展头的IPv6数据包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在发送包含所述逐跳扩展头的IPv6数据包之前，还包括：

获得第一标识、第二标识以及第三标识；所述第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；所述第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；所述第三标识用于表示逐跳扩展头为单向网络测试扩展头；

将所述第一标识、所述第二标识以及第三标识填入所述单向测试选项的标识域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述值域还包括扩展选项，所述方法还包括：

如果所述值域的长度小于或等于设定长度，则将第一扩展标识填入所述值域的扩展选项；其中，所述第一扩展标识用于表示值域未被扩展，所述第一扩展标识之外的其他扩展标识表示用于表示值域被扩展。

4.一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法，其特征在于，应用于转发节点，路径上所有转发节点的时间同步，所述方法包括：

接收IPv6数据包；IPv6数据包包括源节点填入的逐跳扩展头的单向测试选项的长度域与值域，所述值域包括包序号、源节点标识以及发包时刻，以使目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序现象，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延；

获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将所述转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对，以使所述目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延，并经最后统计获得抖动均值和其它统计特性；

将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；

将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；

利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；

将所述逐跳扩展头的长度并填入IPv6数据包的头部；

转发包含所述头部以及所述扩展头的IPv6数据包。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

获得单向测试选项中的标识域并保持不变；其中，所述标识域包括第一标识、第二标识以及第三标识；所述第一标识用于表示网路通路中的节点不识别逐跳扩展头则跳过；所述第二标识用于表示逐跳扩展头的单向测试选项可被修改；所述第三标识用于表示逐跳扩展头为单向网络测试扩展头；

如果所述转发节点识别所述逐跳扩展头将所述第二值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

获得IPv6数据包的原始逐跳扩展头的原始单向选项的原始值域的长度；

计算所述原始值域与所述第二值/键的对的长度之和；

如果二者之和小于或等于设定长度，则将所述第二值/键的对填入所述原始值域，维持所述原始值域中的第一扩展标识不变；其中，所述第一扩展标识用于表示值域未被扩展；

如果二者之和大于设定长度，则将所述原始值域的扩展选项置为第二扩展标识，以表示所述原始值域被扩展；生成新逐跳扩展头，并将所述第二值/键的对填入所述新逐跳扩展头的新单向测试选项的新值域；将所述新值域的长度填入所述新单向测试选项的新长度域；利用所述预设填充包将所述新单向测试选项的新值域的长度填充为8字节的整数倍；

将所述逐跳扩展头和所述新逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

转发包含所述头部、所述原始逐跳扩展头以及所述新逐跳扩展头的IPv6数据包。

7.一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法，其特征在于，应用于目的节点，所述方法包括：

接收IPv6数据包；IPv6数据包包括头部以及逐跳扩展头；所述头部记录有所述逐跳扩展头的长度，所述逐跳扩展头的长度通过如下方式确定：源节点将源节点标识以及发包时刻生成第一值/键的对，将包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域，并所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域，利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度，将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；以及，转发节点将转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对，将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；路径上所有转发节点的时间同步；

在IPv6数据包提取所述包序号、所述源节点标识以及所述发包时刻、所述转发节点标识以及所述收包时刻，所述收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻；

根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序；

在没有丢失以及错序的情况下，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延；

根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延并经最后统计获得抖动均值和其它统计特性。

8.一种利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法，其特征在于，包括：

源节点根据发包的顺序确定包序号；

所述源节点获得源节点标识以及发包时刻，并将所述源节点标识以及所述发包时刻生成第一值/键的对；

所述源节点将所述包序号以及所述第一值/键的对填入IPv6数据包的逐跳扩展头的单向测试选项的值域；

所述源节点将所述值域的长度填入所述单向测试选项的长度域；

所述源节点利用预设填充包将所述值域的长度填充为8字节的整数倍，并根据协议计算所述逐跳扩展头的长度；

所述源节点将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

所述源节点发送包含所述头部以及所述逐跳扩展头的IPv6数据包；

转发节点接收IPv6数据包；路径上所有转发节点的时间同步；

所述转发节点获得转发节点标识以及IPv6数据包的收包时刻，并将所述转发节点标识以及所述收包时刻生成第二值/键的对；

所述转发节点将所述第二值/键的对填入所述单向测试选项的值域；

所述转发节点将所述单向测试选项的值域长度填入所述单向测试选项的长度域；

所述转发节点利用预设填充包将所述单向测试选项的值域的长度填充为8字节的整数倍；

所述转发节点将所述逐跳扩展头的长度填入IPv6数据包的头部；

所述转发节点转发包含所述头部以及所述扩展头的IPv6数据包；

目的节点接收IPv6数据包；

所述目的节点在IPv6数据包提取所述包序号、所述源节点标识以及所述发包时刻、所述转发节点标识以及所述收包时刻，所述收包时刻为转发节点接受IPv6数据包的时刻；

所述目的节点根据所述包序号判断是否存在丢失以及错序；

所述目的节点在没有丢失以及错序的情况下，根据所述源节点标识以及所述发包时刻确定所述源节点至所述目的节点的时延；

所述目的节点根据所述转发节点标识以及所述收包时刻确定所述转发节点至其他节点的时延并经最后统计获得抖动均值和其它统计特性；

所述目地节点根据所述源节点标识和转发节点标识确定IPv6数据包的转发路径的数量。

9.一种电子设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至8任一项所述的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

10.一种存储介质，存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令在运行时执行如权利要求1至8任一项所述的利用IPv6逐跳扩展头实现单向网络测试的方法。

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