[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文端到端傳輸時(shí)延隨帶測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310328553.5
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103607267B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王健
• 申請（專利權(quán)）人: 王健
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文端到端傳輸時(shí)延隨帶測量方法，其特征在于，本方法采用在被測量的數(shù)據(jù)網(wǎng)報(bào)文中動態(tài)攜帶累計(jì)傳輸延時(shí)信息和當(dāng)前時(shí)刻信息的機(jī)制，利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)本地統(tǒng)一時(shí)鐘測量該報(bào)文在進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)刻并通過這些時(shí)間信息計(jì)算該報(bào)文在設(shè)備中的駐留時(shí)間、鏈路延時(shí)和累計(jì)傳輸時(shí)延的方法，實(shí)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)單個(gè)報(bào)文的端到端時(shí)延的實(shí)時(shí)測量；

其中，本方法適用于OSI七層模型包括的各種通信協(xié)議所形成的鏈路對稱且鏈路傳輸時(shí)延固定的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)由鏈路和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議處理單元組成；鏈路是有線介質(zhì)或者電路板上的線路；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理單元是單獨(dú)的設(shè)備或者設(shè)備中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議功能的模塊；將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能模塊統(tǒng)稱數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能是對該通信協(xié)議的任何處理功能；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間按數(shù)據(jù)網(wǎng)通信協(xié)議交換報(bào)文；且本方法適用于上述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中任何單個(gè)報(bào)文的端到端傳輸時(shí)延測量；

本方法利用的在上述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在傳輸過程中攜帶相關(guān)時(shí)間信息的機(jī)制四包括：步驟11，在被測報(bào)文中開辟專門的區(qū)域用于記錄時(shí)間信息，這些時(shí)間信息是某個(gè)事件發(fā)生的時(shí)刻或者某個(gè)過程持續(xù)的時(shí)間長短；步驟12：報(bào)文用于記錄時(shí)間的區(qū)域是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議預(yù)留的未用字節(jié)或者報(bào)文中用戶數(shù)據(jù)區(qū)域新增的字節(jié)，在報(bào)文整個(gè)端到端傳輸過程中存在或者只在報(bào)文通過設(shè)備期間存在；步驟13：對被測報(bào)文進(jìn)行記錄時(shí)間信息字段的開辟、取消以及這些字段攜帶內(nèi)容的讀取和修改操作，在進(jìn)行這些操作的同時(shí)，必須進(jìn)行由于這些操作引起的報(bào)文符合所使用的通信協(xié)議完整性要求的修改；

本方法采用的所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)本地時(shí)鐘的進(jìn)行時(shí)間測量的機(jī)制五包括：采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的本地時(shí)鐘，該時(shí)鐘與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)的時(shí)鐘相互獨(dú)立，時(shí)鐘的某時(shí)刻時(shí)間只在本設(shè)備內(nèi)有意義，時(shí)鐘的精度必須高于報(bào)文端到端時(shí)延的精度要求；

本方法采用的基于所述機(jī)制四和所述機(jī)制五實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間的測量方法包括：步驟21，在報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)，使用機(jī)制五中所述的本地時(shí)鐘測量該時(shí)刻，按機(jī)制四中的在報(bào)文中開辟和修改操作，將測量到的報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)的時(shí)刻時(shí)間信息寫入報(bào)文；步驟22，然后報(bào)文攜帶時(shí)刻信息繼續(xù)接受常規(guī)所使用通信協(xié)議的處理；步驟23，在報(bào)文離開設(shè)備時(shí)，使用機(jī)制五中所述的本地時(shí)鐘測量該時(shí)刻，對報(bào)文進(jìn)行機(jī)制四所述讀取和取消操作，獲取該報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻時(shí)間信息，報(bào)文離開設(shè)備時(shí)刻與進(jìn)入時(shí)刻的時(shí)間間隔即為該報(bào)文在設(shè)備內(nèi)的駐留時(shí)間；步驟24，上述方法采用了只在被測報(bào)文進(jìn)入和離開設(shè)備之間保留記錄報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間字段的策略，若采取端到端整個(gè)傳輸過程都一直保留記錄上述時(shí)間信息字段的測量，則只在傳輸開始處采用開辟記錄時(shí)間字段的操作，端到端傳輸其余過程都不需要再進(jìn)行該操作；在傳輸結(jié)束時(shí)進(jìn)行這些字段的消除操作，端到端傳輸其他過程都不再進(jìn)行該操作；

本方法采用的靜態(tài)鏈路延時(shí)測量方法包括：通過專門的儀表測量出相鄰數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的鏈路時(shí)延并將該時(shí)延以設(shè)備設(shè)置方式按每個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入口進(jìn)行記錄，在被測報(bào)文經(jīng)過端口時(shí)，將該端口所連的鏈路時(shí)延信息累加進(jìn)被測報(bào)文的累計(jì)傳輸時(shí)延信息里；

本方法采用的基于機(jī)制四和機(jī)制五的鏈路延時(shí)測量方法包括：步驟31，通過鏈路相連的兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一方向另一方發(fā)送專門的測量鏈路時(shí)延的報(bào)文，報(bào)文中指定專門區(qū)域用于攜帶報(bào)文在另一方中駐留時(shí)間信息，并利用機(jī)制五中所述的本地時(shí)鐘測量報(bào)文離開設(shè)備的時(shí)刻；步驟32，對方接收到后將該報(bào)文原路返回，并把機(jī)制五中所述的本地時(shí)鐘測到的報(bào)文離開和進(jìn)入時(shí)間差τ，按照機(jī)制四中報(bào)文的修改操作放入報(bào)文中；步驟33，本方接收到返回的報(bào)文時(shí)，利用本方本地時(shí)鐘測得報(bào)文離開和進(jìn)入到的時(shí)間差t，并按照機(jī)制四中的讀取操作，從返回報(bào)文中取出時(shí)間差τ，則（t-τ）的一半即為鏈路傳輸時(shí)延；步驟34，周期性的重復(fù)上述測量過程，能夠在鏈路長度發(fā)生變化時(shí)及時(shí)測得變化后鏈路時(shí)延；

本方法使用的端到端實(shí)驗(yàn)測量機(jī)制包括：步驟41，按照機(jī)制四，在傳輸開始處，對被測報(bào)文進(jìn)行開辟攜帶當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延字節(jié)區(qū)域和報(bào)文進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)刻字節(jié)區(qū)域的操作；步驟42，在被測報(bào)文進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，按照機(jī)制四中的讀取和修改報(bào)文攜帶時(shí)間信息的操作，讀取當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延，加上利用所述靜態(tài)鏈路延時(shí)測量方法或者基于機(jī)制四和機(jī)制五的鏈路延時(shí)測量方法測得的鏈路時(shí)延后再放回到該時(shí)間記錄區(qū)域；同時(shí)進(jìn)行步驟21的操作，測量被測報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻并將其放入報(bào)文中記錄該信息的字段區(qū)域；步驟43，報(bào)文然后攜帶步驟42修改過的時(shí)間信息接收常規(guī)通信協(xié)議處理；步驟44，在被測報(bào)文離開設(shè)備時(shí)，按照機(jī)制四中的讀取和修改報(bào)文攜帶時(shí)間信息的操作，讀出當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延和報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)刻，并測得報(bào)文離開設(shè)備時(shí)刻，計(jì)算出報(bào)文在當(dāng)前設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)延并把該時(shí)延加上讀出的當(dāng)前累計(jì)傳輸時(shí)延后放回到報(bào)文記錄該時(shí)間信息的區(qū)域；步驟45，在端到端傳輸結(jié)束時(shí)，取出累計(jì)傳輸時(shí)延，按機(jī)制四進(jìn)行取消報(bào)文中所有記錄時(shí)間信息區(qū)域的操作；步驟46，上述方法是采用被測報(bào)文端到端攜帶記錄本報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間區(qū)域的方式，若采用僅當(dāng)被測報(bào)文在設(shè)備內(nèi)保留本報(bào)文進(jìn)入設(shè)備時(shí)間的記錄區(qū)域的策略，則采用基于所述機(jī)制四和所述機(jī)制五實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間的測量方法測量報(bào)文在設(shè)備內(nèi)駐留時(shí)間。