[發明專利]基于網絡中間點的網頁響應時間被動測量方法及系統

有效

• 申請號: 201210563218.9
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103036746A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 徐翔;張廣興;謝高崗
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術領域

本發明涉及計算機網絡流量測量領域，尤其涉及一種基于網絡中間點的網頁響應時間被動測量方法及系統。?

背景技術

隨著萬維網（WWW）的廣泛應用，越來越多的應用業務通過萬維網提供給用戶，如：新聞瀏覽、在線視頻、網絡購物、社交網絡等等。對于用戶而言，他們希望獲取高質量的在線服務，而用戶感知的網頁響應時間大小在很大程度上決定著用戶對服務質量的體驗。當感知的網頁響應時間超過期望閾值時，用戶便會放棄使用當前服務而轉向同類型其他服務。因此網頁響應時間的大小在一定程度上決定著業務的成敗，對網頁響應時間進行實時準確地測量對于業務提供商具有重要的意義，以便他們在網頁響應時間出現異常時作出及時反饋并采取措施。另一方面，提供商也面臨著提供區分服務的挑戰，為了保證不同類型的用戶都能獲得預先約定的服務質量，網頁響應時間不會超過限值，有必要對網頁響應時間進行準確實時地測量，以便根據測量數據動態調整提供的網絡資源。當前主要的網頁響應時間測量方法有以下幾種：?

（1）主動測量方法。這種方法需要在盡量分散的多個地理位置上部署多個監控器，這些監控器周期性地主動發送網頁請求，以部分時間和地點測量的網頁響應時間來反映整體的網頁響應時間狀況。該方法的缺點是主動測量的流量并不能很好地代表真實網絡流量，這種粗粒度的時間和空間上的網頁響應時間采樣會使得測量結果有一定偏差。?

（2）客戶端被動測量方法。被動測量方法不需要監控設備主動發送網頁請求，而是通過捕獲經過測量點的網絡數據包或監聽特定事件來完成測量過程。客戶端被動測量方法可以對被測量網站內的所有網頁配置客戶端執行腳本，在客戶端瀏覽器下載了該網站的網頁之后，任何后續的點擊鏈接產生的站內網頁都會通過客戶端腳本進行被動測量，并且自動將網頁響應時間的測量結果通信給測量服務器。這種方法的缺點是測量限制太多，并且無法將網頁響應?時間分解為網絡部分和服務器部分。另一種方法是對客戶端瀏覽器進行配置。然而使用這種方法進行大規模測量時，配置太過復雜，缺乏擴展性。?

（3）服務器端被動測量方法。最初的服務器端被動測量方法通過跟蹤HTTP請求到達和應答完成，進行應用級或內核級的測量。不過這種方法忽視了TCP連接建立帶來的延遲，導致測量結果不準確。后來ksniffer提出了一套較為完整的網頁響應時間的服務器端被動測量體系，比起應用級或內核級的測量有了很大改進。只不過ksniffer在測量過程中將所有的HTML類型文件的HTTP請求都作為了網頁首個請求，這種方法在當今網頁構成十分復雜的情況下是無法準確測量網頁響應時間的。除此之外，所有的服務器端被動測量方法都無法測量需要從多個服務器獲取內容的網頁的響應時間，也無法測量客戶端附近的活動，如DNS請求與應答。?

（4）離線測量方法。離線測量是通過將捕獲的網絡數據包或數據包主要信息記錄到磁盤上，然后對這些數據包和信息進行掃描分析，以此來重構先前的網頁響應時間。比起以上幾種實時測量方法，離線測量的方法即便能夠進行更全面地測量，也由于其實時性差難以滿足現實要求。?

總之，當前存在的網絡響應時間測量方法都存在著一定的缺陷，難以完成對當今復雜度更高的網頁進行準確、實時、全面地測量。?

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種測量方法及系統，能對當前構成復雜的網頁的響應時間進行準確、實時、全面、簡單、高效率地測量。?

為實現上述目的，本發明提供一種基于網絡中間點的網頁響應時間被動測量方法，該方法包括：?

步驟1，數據包獲取：數據包獲取模塊通過網卡或板卡在網絡中間點實時捕獲所有用戶與網頁交互的網絡數據包，并將所述網絡數據包發送給數據包分用模塊；?

步驟2，數據包分用：數據包分用模塊根據所述網絡數據包的鏈路層、網絡層和傳輸層協議對其進行分用處理；?

步驟3，數據包解析：數據包解析模塊解析所述網絡數據包并提取其IP、TCP和HTTP頭部信息，根據所述IP、TCP和HTTP頭部信息標記網絡數據?包類型；?

步驟4，響應時間測量：響應時間測量模塊對不同類型的網絡數據包進行相應處理，測量所有網頁的響應時間。?

進一步的，所述步驟2包括：?

步驟21，將端口號為53的UDP數據包交給DNS處理模塊，測量所有DNS查詢的響應時間，將端口號為80或8080的TCP數據包交給TCP處理模塊，維護用戶與網頁交互過程建立的所有TCP連接的flow信息。?

進一步的，所述步驟21包括：?