[發(fā)明專利]隨機早期檢測功能的測試方法與系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810240284.6
• 申請日: 2008-12-22
• 公開（公告）號: CN101442453A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 李廷紅
• 申請（專利權）人: 北京星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡技術有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術，尤其是一種隨機早期檢測功能的測試方法與系統(tǒng)。?

背景技術

傳統(tǒng)的路由器允許在擁塞發(fā)生時期將輸出流量存放在緩沖區(qū)中。決定到達路由器輸出端口的數(shù)據(jù)包是否接收到緩沖區(qū)的算法是單純的先入先出(First-in?First-out，以下簡稱：FIFO)隊列法。FIFO隊列法根據(jù)數(shù)據(jù)包到達順序將其接收到隊列中，再根據(jù)到達的順序從隊列中送出。如果隊列達到一定的長度，它后面到達的數(shù)據(jù)包就被丟棄。由于內存資源的有限，當隊列的長度達到規(guī)定的最大長度時，所有到來的報文都被丟棄。在擁塞發(fā)生期間，隊列尾部的數(shù)據(jù)包將被丟棄，直到擁塞解決。對于傳輸控制協(xié)議(TransportControl?Protocol，以下簡稱：TCP)報文，由于大量的報文被丟棄，將造成TCP超時，從而引發(fā)TCP的慢啟動和擁塞避免機制，使TCP減少報文的發(fā)送。當隊列同時丟棄多個TCP連接的報文時，將造成多個TCP連接同時進入慢啟動和擁塞避免，稱之為TCP全局同步。此時，線路的通信量降到很低，這些連接的通信量又逐漸增加。多個TCP連接發(fā)向隊列的報文將同時減少，使得發(fā)向隊列的報文流量超過線路發(fā)送的速度，減少了線路帶寬的利用，造成帶寬的浪費。并且，發(fā)向隊列的報文的流量總是忽大忽小，使線路上的流量總在極少和飽滿之間波動，TCP數(shù)據(jù)流發(fā)生擁塞。如圖1所示，為TCP全局同步下帶寬利用率隨時間變化的示意圖。其中，101、102與103分別表示三個TCP連接的報文流。?

現(xiàn)有技術中，為了避免擁塞，在網(wǎng)絡沒有發(fā)生擁塞以前根據(jù)隊列狀態(tài)進?行有選擇的丟包。當某個TCP連接的報文被丟棄，開始減速發(fā)送的時候，其它的TCP連接仍然有較高的發(fā)送速度。這樣，無論什么時候，總有TCP連接在進行較快的發(fā)送，提高了線路帶寬的利用率。在各種用于早期避免擁塞的方法中，隨機早期檢測(Random?Early?Detection，以下簡稱：RED)算法是目前應用最為廣泛的一個擁塞避免算法。?

RED算法基于平均隊列長度預測可能到來的網(wǎng)絡擁塞，并采用隨機選擇的策略對分組進行標記，或者為了與早期TCP協(xié)議中擁塞控制機制相兼容，丟棄該分組，在擁塞尚未出現(xiàn)時提示發(fā)送端系統(tǒng)降低其發(fā)送速率，以達到避免擁塞的目的。同時，由于RED算法隨機標記到達的數(shù)據(jù)分組，使不同TCP流的擁塞相應異步化，因而解決了TCP全局同步問題。RED算法被廣泛應用于路由器、交換機等通信設備中，尤其是網(wǎng)絡比較核心的位置，例如：網(wǎng)絡出口位置，核心交換位置等，來預測和避免公共網(wǎng)絡上瓶頸處的擁塞現(xiàn)象發(fā)生。在圖1所示的條件下，使用RED算法后帶寬利用率隨時間變化的示意圖如圖2所示。使用RED算法，由于提前對數(shù)據(jù)包進行了丟棄，避免了TCP的慢啟動，實現(xiàn)了擁塞避免，即使在TCP流量非大的情況下，帶寬利用率也變得非常平滑，避免了TCP數(shù)據(jù)流發(fā)生擁塞。?

為了保證網(wǎng)絡具有早期擁塞避免功能，就需要對通信設備進行RED功能測試。然而，現(xiàn)有技術中尚不具有對通信設備進行RED功能測試的方法，若不能保證通信設備的RED功能，則通信設備可能對擁塞的隊列進行尾部丟棄，而不是隨機丟棄，這樣就會造成帶寬的浪費，TCP數(shù)據(jù)流發(fā)生擁塞，影響網(wǎng)絡的正常運行。?

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例的目的是：提供一種隨機早期檢測功能的測試方法與系統(tǒng)，對通信設備進行RED功能測試，從而保證RED功能在網(wǎng)絡上的應用，提高線路的帶寬利用率，減少TCP數(shù)據(jù)流的擁塞。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供的一種隨機早期檢測功能的測試方法，包括：?

通過多臺計算機向被測設備發(fā)送數(shù)據(jù)包，模擬傳輸控制協(xié)議TCP全局同步現(xiàn)象；?

在TCP全局同步現(xiàn)象下，監(jiān)測并輸出預設時段內被測設備入口帶寬使?用情況與出口帶寬使用情況；?

使能被測設備上的隨機早期檢測RED模塊，監(jiān)測并輸出預設時段內被測設備入口帶寬使用情況與出口帶寬使用情況；?

比較TCP全局同步現(xiàn)象下與使能被測設備上的RED模塊后，預設時段內監(jiān)測到的出口帶寬使用情況，確定被測設備是否具有RED功能。?

本發(fā)明實施例提供的一種隨機早期檢測功能的測試系統(tǒng)，包括設置有隨機早期檢測RED模塊的被測設備，還包括：?

多臺計算機，用于向被測設備發(fā)送數(shù)據(jù)包，模擬傳輸控制協(xié)議TCP全局同步現(xiàn)象；?

監(jiān)測模塊，用于在TCP全局同步現(xiàn)象下以及使能RED模塊后，分別監(jiān)測預設時段內被測設備入口帶寬使用情況與出口帶寬使用情況；?