CN115632968A - 网络链路的监测方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络链路的监测方法及装置、电子设备、存储介质，涉及金融科技领域，其中，该网络链路的监测方法包括：获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文；基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数；基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。本发明解决了相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

Description

网络链路的监测方法及装置、电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及金融科技领域或其他相关领域，具体而言，涉及一种网络链路的监测方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术

随着现有各公司、工厂、研究机构的IT业务不断发展，网络架构随之越来越庞大，且日益复杂，为了保障网络稳定、高质量的运行，确保企业整体业务系统的正常运转，此时，健康的网络链路质量对于企业IT系统平稳运行至关重要。

为了拥有健康且运行稳定的网络链路，需要对网络链路质量进行监测，在相关技术中，对于网络链路质量的监测往往通过Ping(Packet Internet Groper，因特网包探索器，用于测试网络链路的连通性)检测实现，但是这种检测方式存在弊端：其只能检测端到端的连通性及延迟，无法监测网络链路中间节点的状态；同时，现有的网络链路质量监测方式，也无法对链路历史状态进行记录和分析，且对于存在多条网络链路路径的情况，由于主路径正常时流量不会从备用路径转发，因此，无法有效监测备用路径的状态。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络链路的监测方法及装置、电子设备、存储介质，以至少解决相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种网络链路的监测方法，包括：获取链路信息，其中，所述链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，所述目标链路中包含有源节点、中间节点和所述链路末端节点，N为大于等于2的正整数；基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，所述回复报文是指由所述目标链路中的任意一个节点在查收所述探测报文后答复的报文；基于所述丢包率、所述延迟参数、所述N个探测报文以及所述回复报文，生成报文探测结果，其中，所述报文探测结果至少包含：所述目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

可选地，在获取链路信息前,构造任意一个所述探测报文，包括：将所述源节点的节点地址作为报文起始地址，并将所述链路信息中的所述链路末端节点的节点地址作为报文目的地址；配置生存时间字段的字段参数；在所述目标链路中包含有所述中间节点的情况下，启用IP源路由选项，其中，所述IP源路由选项用于指示将所述中间节点的节点地址写入源路由字段，所述源路由字段用于在生成所述回复报文时将所述源路由字段指示的节点地址作为所述回复报文的报文起始地址；基于所述报文起始地址、所述报文目的地址、每个所述中间节点的节点地址以及配置的生存时间字段的字段参数，生成所述探测报文。

可选地，在向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文之后，还包括：记录所述N个探测报文中每个探测报文的开始发送时间点；在接收到所述回复报文的情况下，记录所述回复报文的回复时间点，并基于所述回复时间点和对应的所述探测报文的开始发送时间点计算回复时长；在所述回复时长超出预设时长阈值的情况下，确定所述回复报文为丢包报文；统计所述N个探测报文中关联所述丢包报文的总数量；基于所述丢包报文的总数量以及同时发送的探测报文的总数量N，计算所述N个探测报文的丢包率；基于每个所述探测报文的开始发送时间点、每个回复报文的回复时间点以及所述回复报文的总数量，计算所述N个探测报文的延迟参数。

可选地，基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，包括：提取所述回复报文中的源节点的节点地址；在所述报文类型指示报文的Type字段的字段参数为第一参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为中间节点，并基于所述中间节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数；在所述报文类型指示报文的Type字段的字段参数为第二参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为链路末端地址，并基于所述链路末端节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数，其中，所述第一参数值大于所述第二参数值；统计到达每个所述中间节点的所述N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数以及到达所述链路末端节点的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，在基于所述中间节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数之后，还包括：将所述回复报文的生存时间字段增加指定数值，然后执行计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，直至所述回复报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值。

可选地，所述报文探测结果中还包含下述至少之一：所述中间节点的节点地址、到达每个所述中间节点的第一丢包率和第一延迟参数、到达所述链路末端节点的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，在生成报文探测结果之后，还包括：获取所述链路信息的丢包率设置阈值、延迟设置阈值；在所述丢包率大于所述丢包率设置阈值和/或所述延迟参数大于所述延迟设置阈值的情况下，发送告警信息至管理终端。

可选地，还包括：查询所述目标链路在历史时间段的丢包率和延迟参数，得到多个历史丢包率和多个历史延迟参数；基于所述多个历史丢包率的中位数和平均数值，确定所述丢包率设置阈值；基于所述多个历史延迟参数的中位数和平均数值，确定所述延迟设置阈值。

可选地，所述目标链路的类型包含：主用链路和备用链路。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种网络链路的监测装置，包括：获取单元，用于获取链路信息，其中，所述链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；发送单元，用于向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，所述目标链路中包含有源节点、中间节点和所述链路末端节点，N为大于等于2的正整数；计算单元，用于基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，所述回复报文是指由所述目标链路中的任意一个节点在查收所述探测报文后答复的报文；生成单元，用于基于所述丢包率、所述延迟参数、所述N个探测报文以及所述回复报文，生成报文探测结果，其中，所述报文探测结果至少包含：所述目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

可选地，网络链路的监测装置还包括：第一选择模块，用于将所述源节点的节点地址作为报文起始地址，并将所述链路信息中的所述链路末端节点的节点地址作为报文目的地址；第一配置模块，用于配置生存时间字段的字段参数；第一启用模块，用于在所述目标链路中包含有所述中间节点的情况下，启用IP源路由选项，其中，所述IP源路由选项用于指示将所述中间节点的节点地址写入源路由字段，所述源路由字段用于在生成所述回复报文时将所述源路由字段指示的节点地址作为所述回复报文的报文起始地址；第一生成模块，用于基于所述报文起始地址、所述报文目的地址、每个所述中间节点的节点地址以及配置的生存时间字段的字段参数，生成所述探测报文。

可选地，所述发送单元包括：第一记录模块，用于记录所述N个探测报文中每个探测报文的开始发送时间点；第一计算模块，用于在接收到所述回复报文的情况下，记录所述回复报文的回复时间点，并基于所述回复时间点和对应的所述探测报文的开始发送时间点计算回复时长；第一确定模块，用于在所述回复时长超出预设时长阈值的情况下，确定所述回复报文为丢包报文；第一统计模块，用于统计所述N个探测报文中关联所述丢包报文的总数量；第一发送模块，用于基于所述丢包报文的总数量以及同时发送的探测报文的总数量N，计算所述N个探测报文的丢包率；第二计算模块，用于基于每个所述探测报文的开始发送时间点、每个回复报文的回复时间点以及所述回复报文的总数量，计算所述N个探测报文的延迟参数。

可选地，所述计算单元包括：第一提取模块，用于提取所述回复报文中的源节点的节点地址；第二确定模块，用于在所述报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第一参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为中间节点，并基于所述中间节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数；第三确定模块，用于在所述报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为链路末端地址，并基于所述链路末端节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数，其中，所述第一参数值大于所述第二参数值；第二统计模块，用于统计到达每个所述中间节点的所述N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数以及到达所述链路末端节点的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，所述计算单元还包括：第一执行模块，用于将所述回复报文的生存时间字段增加指定数值，然后执行计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，直至所述回复报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值。

可选地，所述报文探测结果中还包含下述至少之一：所述中间节点的节点地址、到达每个所述中间节点的第一丢包率和第一延迟参数、到达所述链路末端节点的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，所述生成单元包括：第一获取模块，用于获取所述链路信息的丢包率设置阈值、延迟设置阈值；第二发送模块，用于在所述丢包率大于所述丢包率设置阈值和/或所述延迟参数大于所述延迟设置阈值的情况下，发送告警信息至管理终端。

可选地，所述网络链路的监测装置还包括：第一查询模块，用于查询所述目标链路在历史时间段的丢包率和延迟参数，得到多个历史丢包率和多个历史延迟参数；第四确定模块，用于基于所述多个历史丢包率的中位数和平均数值，确定所述丢包率设置阈值；第五确定模块，用于基于所述多个历史延迟参数的中位数和平均数值，确定所述延迟设置阈值。

可选地，所述目标链路的类型包含：主用链路和备用链路。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的网络链路的监测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项所述的网络链路的监测方法。

本公开中，采用以下步骤：获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数；基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

在本公开中，在对网络链路质量进行监测时，可以向网络链路中的中间节点、末端节点发送报文，实现对网络链路的中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路运行状态的记录分析，这样能对网络链路进行更加细致、全面的监测，进而解决了相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

在本公开中，能为链路质量评价提供更多维度，更加全面、精确的数据支撑。

在本公开中，在对网络链路中各节点进行监测时，同时可对链路的历史链路状态和链路运行参数(历史时间段的丢包率和延迟参数)进行分析。

在本公开中，对于存在多条网络链路路径的情况，启用IP源路由选项，将中间节点存入路径信息，从而使得探测过程中能够获取到中间节点信息，达到有效监测备用链路的状态目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的节点探测网络拓扑示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测过程的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测结果分析的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测装置的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种网络链路的监测方法的电子设备(或移动设备)的硬件结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于本领域技术人员理解本发明，下面对本发明各实施例中涉及的部分术语或者名词做出解释：

TTL，Time To Live，链路生存时间，该TTL字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。

控制报文协议，Internet Control Message Protocol，简称ICMP，它是TCP/IP协议簇的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。

echo reply，回复报文。

需要说明的是，本公开中的网络链路的监测方法及装置可用于金融科技领域在进行网络链路质量监测的情况下，也可用于除金融科技领域之外的任意领域在进行网络链路质量监测的情况下，本公开中网络链路的监测方法及装置的应用领域不做限定。

需要说明的是，本公开所涉及的相关信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如，本系统和相关用户或机构间设置有接口，在获取相关信息之前，需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求，并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后，获取相关信息。

本发明可以应用于各种网络链路的监测系统/设备/装置/产品中，在对网络链路质量进行监测时，可以向网络链路中的中间节点、末端节点发送报文，实现对网络链路的中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路运行状态的记录分析，这样能对网络链路进行更加细致、全面的监测，也能为链路质量评价提供更多维度，更加全面、精确的数据支撑。

下面结合各个实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种网络链路的监测的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；

步骤S102，向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数；

步骤S103，基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；

步骤S104，基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

通过上述步骤，先获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型，然后向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数，基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文，最后基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。在本实施例中，在对网络链路质量进行监测时，可以向网络链路中的中间节点、末端节点发送报文，实现对网络链路的中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路运行状态的记录分析，这样能对网络链路进行更加细致、全面的监测，进而解决了相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

下面结合上述各实施步骤来详细说明本发明实施例。

本实施例的实现需要在网络中接入一台探测服务器，通过该探测服务器向待探测链路持续发送探测报文从而实现对网络链路的监测，本实施例待探测链路的类型包括主用链路和备用链路。

步骤S101，获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型。

本实施例中，以网络链路中的探测服务器为实施主体，该探测服务器可以读取并存储网络链路信息、发送探测报文、接收回复报文、记录和分析探测结果，从而实现对网络链路的监测。

需要说明的是，本实施例涉及的任意一条网络链路，其可以包含多个中间节点以及源节点(作为链路起始节点)、链路末端节点(作为待探测链路的终点)，网络链路中的探测服务器读取网络链路信息，该链路信息用于指示该链路的基本信息，包括但不限于：链路末端节点的节点地址、链路类型、链路管理员信息、各节点IP地址、节点个数、是否包含中间节点。

本发明实施例中，链路类型包括但不限于主用链路、备用链路(数量不唯一)，即本实施例不仅可以实现对单一主用链路的网络质量监测，还能够实现备用链路路径的网络质量监测，当然，本实施例在监测备用链路路径时，需要启用IP源路由选项，并将中间节点存入该路径信息，这样探测单元会读取到中间节点的节点信息，将中间节点的IP地址填入IP源路由选项的route data(路由数据)字段(此处采用宽松源路由选项)，从而实现对备用链路中各中间节点的网络质量监测，进而确定整条备用链路的路径网络质量。

步骤S102，向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数。

其中，本实施例中目标链路是通过系统/服务器预先选取的，该目标链路上的节点顺序也已经预先确定。

本发明实施例中，在向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文前，需要先构造探测报文，在构造探测报文时，包括：将源节点的节点地址作为报文起始地址，并将链路信息中的链路末端节点的节点地址作为报文目的地址；配置生存时间字段的字段参数；在目标链路中包含有中间节点的情况下，启用IP源路由选项，其中，IP源路由选项用于指示将中间节点的节点地址写入源路由字段，源路由字段用于在生成回复报文时将源路由字段指示的节点地址作为回复报文的报文起始地址；基于报文起始地址、报文目的地址、每个中间节点的节点地址以及配置的生存时间字段的字段参数，生成探测报文。

需要说明的是，生存时间用于表征IP数据包在网络链路中可以转发的最大跳数，该生存时间字段的字段参数设置值可以在1-255，可以根据实际情况自行选择该字段参数的取值，本发明实施例中在探测开始前将生存时间字段的字段参数的值设置为1。

可选的，根据待探测链路信息，确定是否启用IP源路由选项，若待探测链路信息中包含中间节点IP地址，则启用IP源路由选项，并将中间节点的IP地址写入IP源路由字段，由于IP源路由字段最大能记录9个IP地址，如果中间节点IP地址数量大于9，则只取前9个中间节点IP地址，若待探测链路信息中不包含中间节点IP地址，则不启用IP源路由选项。

需要说明的是，启用IP源路由选项可实现对备用路径的探测，例如，图2是根据本发明实施例的一种可选的节点探测网络拓扑示意图，如图2所示，从探测服务器到链路末端节点F存在两条链路，主用链路为A-B-D-F，备用链路为A-B-C-E-F，正常情况下所有数据流量只会走主用链路，主路径故障时才会走备用路径，因而采用传统监测方式无法对备用路径进行探测，此时则需要启用IP源路由选项，并将中间节点C、E存入该路径信息，探测单元会读取到中间节点信息，将C、E节点的IP地址填入IP源路由选项的路由数据字段，此处采用宽松源路由选项，发送探测报文时会发送至C，到达C后再发送至D，到达D后再发送至最终目的地址F，由此A到F途经的路径为A-B-C-E-F，达到探测备用路径的目的。

需要说明的是，在生成探测报文后，根据待探测节点数量选取多个探测报文(同时并发的报文数量并不会超出中间节点的总数量，如前述内容，由于只取前9个中间节点IP地址加上链路末端节点，因此，同时可发送的报文数量小于等于10)，并通过探测服务器向链路上各节点同时发送探测报文。

需要说明的是，探测报文中包含的具体类容包括但不限于：报文起始地址、报文目的地址、生存时间字段参数、报文标识、片偏移、可选项。

步骤S103，基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文。

本发明实施例中，在向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文之后，还包括：记录N个探测报文中每个探测报文的开始发送时间点；在接收到回复报文的情况下，记录回复报文的回复时间点，并基于回复时间点和对应的探测报文的开始发送时间点计算回复时长；在回复时长超出预设时长阈值的情况下，确定回复报文为丢包报文；统计N个探测报文中关联丢包报文的总数量；基于丢包报文的总数量以及同时发送的探测报文的总数量N，计算N个探测报文的丢包率；基于每个探测报文的开始发送时间点、每个回复报文的回复时间点以及回复报文的总数量，计算N个探测报文的延迟参数。

本发明实施例中，基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，包括：提取回复报文中的源节点的节点地址；在报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第一参数值的情况下，回溯发送回复报文的源节点为中间节点，并基于中间节点的节点地址确定与回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数；在报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值的情况下，回溯发送回复报文的源节点为链路末端地址，并基于链路末端节点的节点地址确定与回复报文对应的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数，其中，第一参数值大于第二参数值；统计到达每个中间节点的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数以及到达链路末端节点的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数。

本发明实施例中，在基于中间节点的节点地址确定与回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数之后，还包括：将回复报文的生存时间字段增加指定数值，然后执行计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，直至回复报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值。

具体来说，在进行链路探测时，若同时向网络链路节点发送10个探测报文，并记录发送时间为t1；在发出探测报文后在2秒(对应于上述预设时长阈值，该预设时长阈值可根据实际应用场景自定义)内接收回复报文，超过2秒未收到回复报文则视为已丢包。计收到的回复报文数量为a，接收到每一个回复报文的时间点为t21、t22...t2a，计算丢包率：p1＝(10-a)/10，平均延迟▽t1＝∑(t21-t1)+...+(t2a-t1)/a；回复报文中源IP地址为k1；判断收到的回复报文类型，若报文类型为TTL(对应于上述生存时间)超时(type字段为11，对应于上述的第一参数值)，说明k1为中间节点，记录k1、p1、▽t1。重复前述操作，每次将TTL字段(对应于上述生存时间字段)增加1，直至接收到的回复报文类型为响应回复(type字段为8，对应于上述的第二参数值)，此时确定回复报文的源节点为链路末端节点(即探测报文已到达目的地址)，可以得到到达目的地址的每个中间节点地址k1,k2,k3...kn，以及到达每个节点的丢包率p1,p2,p3...pn、延迟参数▽t1，▽t2，▽t3...▽tn，记录探测结果。

步骤S104，基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

本发明实施例中，报文探测结果中还包含下述至少之一：中间节点的节点地址、到达每个中间节点的第一丢包率和第一延迟参数、到达链路末端节点的第二丢包率以及第二延迟参数。

本发明实施例中，查询目标链路在历史时间段的丢包率和延迟参数，得到多个历史丢包率和多个历史延迟参数；基于多个历史丢包率的中位数和平均数值，确定丢包率设置阈值；基于多个历史延迟参数的中位数和平均数值，确定延迟设置阈值。

本发明实施例中，在生成报文探测结果之后，还包括：获取链路信息的丢包率设置阈值、延迟设置阈值；在丢包率大于丢包率设置阈值和/或延迟参数大于延迟设置阈值的情况下，发送告警信息至管理终端。

在链路信息的可选项中除了包括中间节点的IP地址外，还可以设置丢包率设置阈值(预期丢包率)和延迟设置阈值(预期延迟)。

需要说明的是，在生成报文探测结果之后，还可以web页面展示方式对每条链路探测结果进行展示，包括每个中间节点的丢包率、延迟参数。在进行报警时，可以将低于阈值的结果，以各种第一标识信息(如颜色标识(如通过绿色标识)、高亮标识、加粗标识、符号标识等)进行展示，对于高于阈值的结果，以第二标识信息(如在进行颜色标识时，通过红色标识)进行展示，方便管理员对每条目标链路的运行状态和历史情况进行查看。

通过上述实施例，在对网络链路质量进行监测时，可以向网络链路中的中间节点、末端节点发送报文，实现对网络链路的中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路运行状态的记录分析，这样能对网络链路进行更加细致、全面的监测，进而解决了相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

下面结合另一种详细的实施方式对本发明进行说明。

本发明实施例提出了一种对网络链路状态进行持续监测、记录和分析的方法，克服了现有技术中无法监测中间节点状态，无法对链路历史状态进行记录和分析，无法监测备用链路状态的缺点。

本发明实施例的实现需要在网络中接入一台探测服务器，通过探测服务器向待探测链路持续发送探测报文实现对网络链路的监测，该探测服务器包含：链路信息存放单元、探测单元、探测结果记录单元、结果分析单元、告警发送单元、结果展示单元。

链路信息存放单元：用于放需要监测的链路信息，链路信息包括但不限于：链路末端IP地址，链路类型(主用链路或备用链路)，链路管理员信息，中间节点IP地址、预期丢包率、预期延迟；

探测单元：用于向待探测链路IP地址发送探测报文，图3是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测过程的示意图，如图3所示，探测过程包括：

本实施例中假设同时向各节点发送10个探测报文。

步骤一：构造探测报文；

构造icmp探测报文，目的地址为待探测链路末端IP地址，将TTL字段(对应于上述的生存时间字段)置为1，再根据待探测链路信息，确定是否启用IP源路由选项，如果待探测链路信息中包含中间节点IP地址，则启用IP源路由选项，并将中间节点IP地址写入IP源路由字段，由于IP源路由字段最大能记录9个IP地址，如果中间节点IP地址数量大于9，则只取前9个中间节点IP地址，如果待探测链路信息中不包含中间节点IP地址，则不启用IP源路由选项；

步骤二：同时发送10个探测报文，记录发送时间；

步骤三：接收回复报文，计算丢包率、平均延迟；

发出探测报文后在2秒内接收icmp回复报文，超过2秒未收到回复报文则视为已丢包；计收到的回复报文数量为a，接收到每一个回复报文的时间点为t21、t22...t2a，计算可得：丢包率p1＝(10-a)/10，平均延迟▽t1＝∑(t21-t1)+...+(t2a-t1)/a。

步骤四：判断回复报文类型，若Type＝11，则重复步骤一到步骤三，若Type＝8，则执行步骤五；

回复报文中源IP地址为k1；判断收到的回复报文类型，如果报文类型为TTL超时(type字段为11)，说明k1为中间节点，记录k1、p1、▽t1，重复步骤一到步骤五，每次将TTL字段增加1，直至步骤四接收到的回复报文类型为响应回复(type字段为8)，说明k1即为最终目的地址，此时可以得到到达目的地址的每个中间节点k1,k2,k3...kn，以及到达每个节点的丢包率p1,p2,p3...pn、延迟▽t1，▽t2，▽t3...▽tn，执行步骤五；

步骤五：将探测结果存入探测结果记录单元。

探测结果记录单元：用于存放每条链路的探测结果，包含每个中间节点IP地址，以及到每个中间节点的丢包率、延迟等信息；

结果分析单元：用于对探测结果记录单元的记录结果进行分析，图4是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测结果分析的示意图，如图4所示，该分析过程包括：

步骤一：获取链路预期丢包率(对应于上述丢包率设置阈)Pe、预期延迟参数(对应于上述延迟设置阈值)Te；

从链路信息存放单元获取每条链路的预期丢包率、预期延迟，初始预期延迟可人为预设，如未预设则将初始预期延迟置为前5次探测结果平均值，初始预期丢包率置为0％；

步骤二：获取最近一次探测结果，丢包率P1、延迟参数T1；

步骤三：将最近一次探测结果与预期值比较，若P1>Pe或T1>Te,则执行步骤四，若；P1<Pe且T1<Te,则执行步骤五；

步骤四：向管理员发送告警信息；

步骤五：根据历史所有探测结果，计算出新的预期丢包率、预期延迟参数。

根据所有探测结果对每条链路的预期丢包率、预期延迟进行修正，步骤如下：查询出每条链路的历史上探测的丢包率和延迟，统计出25％中位数，75％中位数，将25％中位数至75％中位数之间的值计算出平均数，作为该链路新的预期丢包率、预期延迟参数。

步骤S202：从探测结果记录单元获取每条链路最后一次探测结果；

告警发送单元：用于将告警信息发送给管理员，发送途径包括邮件、短信。

结果展示单元：以web方式对每条链路探测结果进行展示，包括每个中间节点的丢包率、延迟，对优于预期值的结果，以绿色进行展示，对差于预期值的结果，以红色进行展示，方便管理员对每条链路历史情况进行查看。

本实施例中，对各中间节点发送探测报文，实现对中间节点的监控，并在探测服务器中设置探测结果记录单元，从而实现对历史探测结果的记录和分析，克服了现有技术中无法监测中间节点状态，无法对链路历史状态进行记录和分析，无法监测备用链路状态的缺点。

实施例二

本实施例提供了一种网络链路的监测装置，该网络链路的监测装置所包含的各个实施单元对应于实施例一中的各个实施步骤。

图5是根据本发明实施例的一种可选的网络链路的监测装置的示意图，如图5所示，该网络链路的监测装置包括：获取单元51、发送单元52、计算单元53、生成单元54，其中，

获取单元51，用于获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；

发送单元52，用于向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数；

计算单元53，用于基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；

生成单元54，用于基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

上述网络链路的监测装置，通过获取单元51获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；通过发送单元52向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数；通过计算单元53基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；通过生成单元54基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

在本实施例中，在对网络链路质量进行监测时，可以向网络链路中的中间节点、末端节点发送报文，实现对网络链路的中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路运行状态的记录分析，这样能对网络链路进行更加细致、全面的监测，进而解决了相关技术中的网络链路质量监测方法，无法对网络链路的中间节点进行监测的技术问题。

可选地，网络链路的监测装置还包括：第一选择模块，用于将源节点的节点地址作为报文起始地址，并将链路信息中的链路末端节点的节点地址作为报文目的地址；第一配置模块，用于配置生存时间字段的字段参数；第一启用模块，用于在目标链路中包含有中间节点的情况下，启用IP源路由选项，其中，IP源路由选项用于指示将中间节点的节点地址写入源路由字段，源路由字段用于在生成回复报文时将源路由字段指示的节点地址作为回复报文的报文起始地址；第一生成模块，用于基于报文起始地址、报文目的地址、每个中间节点的节点地址以及配置的生存时间字段的字段参数，生成探测报文。

可选地，发送单元包括：第一记录模块，用于记录N个探测报文中每个探测报文的开始发送时间点；第一计算模块，用于在接收到回复报文的情况下，记录回复报文的回复时间点，并基于回复时间点和对应的探测报文的开始发送时间点计算回复时长；第一确定模块，用于在回复时长超出预设时长阈值的情况下，确定回复报文为丢包报文；第一统计模块，用于统计N个探测报文中关联丢包报文的总数量；第一发送模块，用于基于丢包报文的总数量以及同时发送的探测报文的总数量N，计算N个探测报文的丢包率；第二计算模块，用于基于每个探测报文的开始发送时间点、每个回复报文的回复时间点以及回复报文的总数量，计算N个探测报文的延迟参数。

可选地，计算单元包括：第一提取模块，用于提取回复报文中的源节点的节点地址；第二确定模块，用于在报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第一参数值的情况下，回溯发送回复报文的源节点为中间节点，并基于中间节点的节点地址确定与回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数；第三确定模块，用于在报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值的情况下，回溯发送回复报文的源节点为链路末端地址，并基于链路末端节点的节点地址确定与回复报文对应的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数，其中，第一参数值大于第二参数值；第二统计模块，用于统计到达每个中间节点的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数以及到达链路末端节点的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，计算单元还包括：第一执行模块，用于将回复报文的生存时间字段增加指定数值，然后执行计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，直至回复报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值。

可选地，报文探测结果中还包含下述至少之一：中间节点的节点地址、到达每个中间节点的第一丢包率和第一延迟参数、到达链路末端节点的第二丢包率以及第二延迟参数。

可选地，生成单元包括：第一获取模块，用于获取链路信息的丢包率设置阈值、延迟设置阈值；第二发送模块，用于在丢包率大于丢包率设置阈值和/或延迟参数大于延迟设置阈值的情况下，发送告警信息至管理终端。

可选地，网络链路的监测装置还包括：第一查询模块，用于查询目标链路在历史时间段的丢包率和延迟参数，得到多个历史丢包率和多个历史延迟参数；第四确定模块，用于基于多个历史丢包率的中位数和平均数值，确定丢包率设置阈值；第五确定模块，用于基于多个历史延迟参数的中位数和平均数值，确定延迟设置阈值。

可选地，目标链路的类型包含：主用链路和备用链路。

上述的网络链路的监测装置还可以包括处理器和存储器，上述获取单元51、发送单元52、计算单元53、生成单元54等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

上述处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数生成报文探测结果，实现对网络链路中间节点的监测，并根据回复报文生成探测结果，从而实现对链路状态的记录分析，让企业能对网络链路进行更加细致、全面的监测，也能为链路质量评价提供更多维度，更加全面、精确的数据支撑。

上述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的网络链路的监测方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述任意一项的网络链路的监测方法。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：获取链路信息，其中，链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；向链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，目标链路中包含有源节点、中间节点和链路末端节点，N为大于等于2的正整数；基于回复报文的报文类型，计算N个探测报文到达中间节点和到达链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，回复报文是指由目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；基于丢包率、延迟参数、N个探测报文以及回复报文，生成报文探测结果，其中，报文探测结果至少包含：目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

图6是根据本发明实施例的一种网络链路的监测方法的电子设备(或移动设备)的硬件结构框图。如图6所示，电子设备可以包括一个或多个(图中采用602a、602b，……，602n来示出)处理器602(处理器602可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器604。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、键盘、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图6所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子设备还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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。

另外，在本发明各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以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。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种网络链路的监测方法，其特征在于，包括：

获取链路信息，其中，所述链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；

向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，所述目标链路中包含有源节点、中间节点和所述链路末端节点，N为大于等于2的正整数；

基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，所述回复报文是指由所述目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；

基于所述丢包率、所述延迟参数、所述N个探测报文以及所述回复报文，生成报文探测结果，其中，所述报文探测结果至少包含：所述目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，在获取链路信息前,构造任意一个所述探测报文，包括：

将所述源节点的节点地址作为报文起始地址，并将所述链路信息中的所述链路末端节点的节点地址作为报文目的地址；

配置生存时间字段的字段参数；

在所述目标链路中包含有所述中间节点的情况下，启用IP源路由选项，其中，所述IP源路由选项用于指示将所述中间节点的节点地址写入源路由字段，所述源路由字段用于在生成所述回复报文时将所述源路由字段指示的节点地址作为所述回复报文的报文起始地址；

基于所述报文起始地址、所述报文目的地址、每个所述中间节点的节点地址以及配置的生存时间字段的字段参数，生成所述探测报文。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，在向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文之后，还包括：

记录所述N个探测报文中每个探测报文的开始发送时间点；

在接收到所述回复报文的情况下，记录所述回复报文的回复时间点，并基于所述回复时间点和对应的所述探测报文的开始发送时间点计算回复时长；

在所述回复时长超出预设时长阈值的情况下，确定所述回复报文为丢包报文；

统计所述N个探测报文中关联所述丢包报文的总数量；

基于所述丢包报文的总数量以及同时发送的探测报文的总数量N，计算所述N个探测报文的丢包率；

基于每个所述探测报文的开始发送时间点、每个所述回复报文的回复时间点以及所述回复报文的总数量，计算所述N个探测报文的延迟参数。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，包括：

提取所述回复报文中的源节点的节点地址；

在所述报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第一参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为所述中间节点，并基于所述中间节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数；

在所述报文类型指示报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值的情况下，回溯发送所述回复报文的源节点为链路末端地址，并基于所述链路末端节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数，其中，所述第一参数值大于所述第二参数值；

统计到达每个所述中间节点的所述N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数以及到达所述链路末端节点的N个探测报文的第二丢包率以及第二延迟参数。

5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，在基于所述中间节点的节点地址确定与所述回复报文对应的N个探测报文的第一丢包率以及第一延迟参数之后，还包括：

将所述回复报文的生存时间字段增加指定数值，然后执行计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数的步骤，直至所述回复报文的生存时间字段的字段参数为第二参数值。

6.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述报文探测结果中还包含下述至少之一：所述中间节点的节点地址、到达每个所述中间节点的第一丢包率和第一延迟参数、到达所述链路末端节点的第二丢包率以及第二延迟参数。

7.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，在生成报文探测结果之后，还包括：

获取所述链路信息的丢包率设置阈值、延迟设置阈值；

在所述丢包率大于所述丢包率设置阈值和/或所述延迟参数大于所述延迟设置阈值的情况下，发送告警信息至管理终端。

8.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于，还包括：

查询所述目标链路在历史时间段的丢包率和所述延迟参数，得到多个历史丢包率和多个历史延迟参数；

基于所述多个历史丢包率的中位数和平均数值，确定所述丢包率设置阈值；

基于所述多个历史延迟参数的中位数和平均数值，确定所述延迟设置阈值。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的监测方法，其特征在于，所述目标链路的类型包含：主用链路和备用链路。

10.一种网络链路的监测装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取链路信息，其中，所述链路信息至少包括：链路末端节点的节点地址、链路类型；

发送单元，用于向所述链路类型为目标链路上各节点同时发送N个探测报文，其中，所述目标链路中包含有源节点、中间节点和所述链路末端节点，N为大于等于2的正整数；

计算单元，用于基于回复报文的报文类型，计算所述N个探测报文到达所述中间节点和到达所述链路末端节点的丢包率和延迟参数，其中，所述回复报文是指由所述目标链路中的任意一个节点在查收探测报文后答复的报文；

生成单元，用于基于所述丢包率、所述延迟参数、所述N个探测报文以及所述回复报文，生成报文探测结果，其中，所述报文探测结果至少包含：所述目标链路的链路运行状态和每个节点的运行状态。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至9中任意一项所述的网络链路的监测方法。

12.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至9中任意一项所述的网络链路的监测方法。

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