[發明專利]分組傳送延遲測量系統

有效

• 申請號: 201210505529.X
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103297288A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 鈴木泰廣
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本公開涉及分組傳送延遲測量系統。

背景技術

在通過諸如互聯網或內聯網的互聯網協議(IP)通信網絡執行客戶機-客戶機通信和服務器-客戶機通信的通信系統中，設置具有分組處理功能的多個網絡組成裝置(例如路由器、切換裝置和交換機)，以便傳送將以分組格式發送的目標數據。

在這種通信系統中，有必要通過對其進行周期測量來處理端到端分組傳送延遲，以便保持服務質量，端到端分組傳送延遲包括網絡組成裝置內的處理延遲以及通信網絡內的傳輸線路(傳播)延遲。

下面是本發明的現有技術。

[專利文獻1]日本專利特開No.JP?2006-352527

發明內容

圖1舉例說明了采用測量分組傳送延遲的第一方法的系統構造。

在分組傳送延遲測量系統1A中，測量裝置3與存在于通信網絡中的對象裝置2相對設置。測量裝置3通過網絡線路(去往路線)將測量用分組發送給對象裝置2。

測量裝置3通過網絡線路(返回路線)接收由對象裝置2回送的測量用分組。測量裝置3基于預先估計(計算)的分組傳送時間以及測量用分組的發送時間戳和接收時間戳來測量分組傳送延遲的時間(往返延遲時間)。

在這種情況下，對象裝置2是例如作為存在于通信網絡中的網絡中繼裝置的路由器或者連接至通信網絡的個人計算機。

在通過第一方法測量分組傳送延遲的情況下，從測量裝置3發送的測量用分組需要由對象裝置2回送。因此，無法回送的對象裝置構造不能用于測量。另外，即使能夠回送的對象裝置構造也不能直接測量單向分組傳送延遲。

圖2舉例說明了采用測量分組傳送延遲的第二方法的系統構造。在分組傳送延遲測量系統1B中，可直接測量發送裝置4和接收裝置5之間的單向分組傳送延遲。

在分組傳送延遲測量系統1B中，首先需要發送裝置4和接收裝置5之間時間同步。發送裝置4和接收裝置5基于網絡時間協議(NTP)服務器6的主時間(絕對時間)執行嚴格的時間同步，以使各自的內部時鐘彼此匹配。

在執行時間同步之后，當發送分組時，發送裝置4從內部時鐘獲取時間戳，將該時間戳添加到分組作為發送時間戳，并將該時間戳發送給接收裝置5。接收裝置5從內部時鐘獲取接收分組時的時間戳，并從所接收到的分組獲取發送時間戳。接收裝置5基于預先估計(計算)的分組傳送時間、所獲取的發送時間戳和所獲取的接收時間戳來測量分組傳送延遲的時間(單向延遲時間)。

在通過第二方法測量分組傳送延遲的情況下，發送裝置4和接收裝置5的兩個內部時鐘之間需要時間嚴格匹配，這需要NTP服務器6來執行時間同步。

另外，還有利用獲取發送時間戳和接收時間戳時由操作系統(OS)提供的系統調用來測量分組傳送延遲的第三方法。然而，從OS獲取時間戳需要處理時間，當在諸如每秒發送/接收數百萬個分組的過載測試的情形下測量分組傳送延遲的時間時，這不可避免地使測量裝置的性能劣化。

本公開的目的在于提供一種使得能夠以時間異步方式測量彼此相對的第一測量裝置和第二測量裝置之間的單向分組傳送延遲的技術。

根據本公開的一個方面，分組傳送延遲測量系統包括經由網絡中存在的通信裝置彼此相對的第一測量裝置和第二測量裝置，用于以時間異步方式測量所述第一測量裝置和所述第二測量裝置之間的單向分組傳送延遲。

所述第一測量裝置包括：在所述通信裝置的非繁忙業務時間生成預定數量的第一分組并發送所述第一分組的單元，所述第一分組各自包含由與第一內部時鐘關聯的第一計數器獲得的發送時的第一計數器值；以及在發送所述第一分組之后以從外部發出的指令作為觸發生成第二分組并發送所述第二分組的單元，所述第二分組包含由所述第一計數器獲得的發送時的第二計數器值。

所述第二測量裝置包括：當經由所述通信裝置接收到從所述第一測量裝置發送來的各個所述第一分組時，將從各個所述第一分組提取的所述第一計數器值、由與第二內部時鐘關聯的第二計數器獲得的接收時的第三計數器值以及接收時間戳信息彼此關聯地依次存儲在存儲裝置中的單元；基于分別存儲在所述存儲裝置中的所述第一計數器值、所述第三計數器值和所述接收時間戳信息，計算每單位時間所述第一計數器值和所述第三計數器值之間的增量比的單元；以及當經由所述通信裝置接收到從所述第一測量裝置發送來的所述第二分組時，基于從所述第二分組提取的所述第二計數器值和所述增量比計算接收時的預期第四計數器值，并基于所計算的預期第四計數器值和接收時的實際第四計數器值求出所述單向分組傳送延遲的單元。