[發明專利]寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法

有效

• 申請號: 201210364348.X
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102868576A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 汪文勇;屈茜;黃鸝聲
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

1.一種寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法，其特征在于包括如下步驟：

A、選取服務器端與客戶端的任意中間節點為測量點；

B、對測量點接收到的所述服務器端發給所述客戶端的TCP報文進行分析，統計TCP報文首部信息，根據TCP報文攜帶的序列號和有效載荷長度信息，預測出測量點下一個即將接收到的TCP報文序號；

C、待TCP報文所屬TCP會話的下一TCP報文到來時，將到來的TCP報文序號與預測出的TCP報文序號相比較，判斷出是否丟包以及丟包發生的鏈路是服務器方還是客戶端接入鏈路，再最終得出用戶的下行丟包率指標。

2.根據權利要求1所述的一種寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法，其特征在于：所述步驟B和C的具體步驟如下：

1）在測量點捕獲網絡流量，對其中的TCP數據包進行分析，?將TCP數據包劃分為不同網絡流；

2）對每個網絡流內收到的TCP數據包進行跟蹤分析，判斷是否丟包；

3）計算用戶接入鏈路的下行丟包率plr。

3.根據權利要求2所述的一種寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法，其特征在于：所述步驟1）具體是：具有相同源地址、目的地址、源端口號和目的端口號的流量為同一網絡流，對每一個接收到的TCP數據包分別提取報文首部的源IP地址、目的IP地址、源端口號和目的端口號，將TCP數據包以網絡流為單位進行分類統計。

4.根據權利要求2所述的一種寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法，其特征在于：所述步驟2）具體是：判斷網絡流Ni的丟包情況的具體步驟為：

<1>對每個接收到的TCP數據包進行分析，比較TCP數據包所攜帶的<源IP地址、目的IP地址、源端口號、目的端口號>四元組與哪個網絡流相一致，該TCP數據包便屬于相應網絡流；其中，對于網絡流Ni來說，COUNTi為網絡流Ni中所有發給用戶的單向TCP數據包的總數；若當前TCP數據包屬于網絡流Ni，則COUNTi的值加1，然后轉向步驟<2>；

<2>記錄當前接收到TCP數據包的首部序列號P和該TCP數據包的有效載荷長度LEN，令?MAXi為網絡流Ni中當前最大的TCP序列號，如果P>MAXi，則MAXi?=?P；將當前TCP數據包的最大TCP序列號MAXi加上其有效載荷長度LEN，得到下一個TCP數據包的預測序號Q，即Q=?MAXi?+LEN，此時若Q?≤?65535，跳轉到第<3步>，否則預測序號Q出現溢出，此時Q?=?Q?–?65535，MAXi重置為0，并設溢出信號FLAG?=?1(初始值為0),跳轉到第<4>步；

<3>繼續檢查網絡流Ni中發給用戶的TCP數據包，檢查TCP數據包頭部的序列號Ps和負載長度LENs，將序列號Ps與預測值Q進行比較：

a、若Ps?>?Q：那么服務器方出現了丟包，此時更改服務器丟包計數COUNTER_SERVER的值，COUNTER_SERVER?=?COUNTER_SERVER?+??(Ps?-?Q)/?LENs，同時將COUNTi的值加1，并按步驟<2>的方法更新MAXi和預測序號Q；

b、若Ps?<?Q：如果(Ps+?65536?-Q)?≤?(Q?-?Ps)，說明當前序號溢出，服務器端丟包，此時將COUNTER_SERVER?=?COUNTER_SERVER?+???(Ps?+?65536?-Q)/LEN，同時將COUNTi的值加1，并按<2>的方法更新MAXi和預測序號Q；反之當前序號未溢出，則說明測量點已經收到過該序號或大于的TCP數據包，但在客戶端對該TCP數據包進行了請求重傳，此時更新重傳計數器COUNTER_RETRANS的值，COUNTER_?RETRANS?+=?1；同時將COUNTi的值加1，并按<2>的方法更新MAXi和預測序號Q；

c、若Ps?=?Q：則序號TCP數據包并未發生丟包，此時將COUNTi的值加1，并按<2>的方法更新MAXi和預測序號Q；

處理完畢后，重復步驟<1>；

<4>繼續檢查網絡流Ni中發給用戶的TCP包，檢查TCP數據包頭部的序列號Ps和其負載長度LENs；將序列號Ps與預測值Q進行比較：

d、若Ps?>?Q：判斷(65536?–?Ps?+?Q)與(Ps?–?Q)的大小，如果(65536?–?Ps?+?Q)?<?(Ps?–?Q)則按<3>中b的(Ps?+?65536?-Q)?>?(Q?-?Ps)的情況進行處理，反之按<3>中的a進行處理；

e、若Ps?<?Q：按<3>中b的(Ps?+?65536?-Q)?>?(Q?-?Ps)的情況進行處理；

f、若Ps?=?Q：按<3>中的c進行處理；

處理完畢后，重復步驟<1>。

5.根據權利要求2或3或4所述的一種寬帶網用戶接入鏈路下行丟包率測量方法，其特征在于：所述步驟3）具體是指：如果是服務器端丟包，則COUNTER_?RETRANS的值會一直等于COUNTER_SERVER，如果COUNTER_?RETRANS的值大于COUNTER_SERVER，這時網絡流Ni的相應用戶接入鏈路的下行丟包率plr可由以下公式計算：

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