[發(fā)明專利]估計網(wǎng)絡(luò)中的帶寬

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580042541.3
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN106664220B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·A·羅布羅;P·A·周;U·多甘
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04L12/801
• 代理公司: 72002 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 劉瑜;王英

一種方法包括：采集在網(wǎng)絡(luò)上不同的相應(yīng)觀測路徑上發(fā)生的多個過去的通信在不同時機所經(jīng)歷的端對端帶寬的相應(yīng)觀測，每個路徑包括相應(yīng)的多個網(wǎng)絡(luò)組件；利用由一個或多個參數(shù)表征的帶寬概率函數(shù)來對相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)組件中的每一個建模；以及通過對于所述參數(shù)確定相應(yīng)的值而使得觀測路徑中的網(wǎng)絡(luò)組件的組件帶寬或帶寬概率密度的組合根據(jù)優(yōu)化過程近似地匹配在觀測路徑上過去的通信所經(jīng)歷的端對端帶寬的觀測，基于所述建模對于網(wǎng)絡(luò)組件中的每一個估計組件帶寬或組件帶寬概率密度。

背景技術(shù)

在諸如因特網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)的背景下，網(wǎng)絡(luò)路徑或路徑的組件(例如，服務(wù)器、中繼器或路由器)的帶寬可以是指路徑或組件的帶寬容量或可用帶寬。帶寬容量是該路徑或組件所能處置的總數(shù)據(jù)率，而可用帶寬是該路徑或組件當(dāng)前所能提供的數(shù)據(jù)率(帶寬容量減去由于路徑上現(xiàn)有的通信或者通過組件的現(xiàn)有通信所招致的任何帶寬)。帶寬可以例如按照每秒比特數(shù)或者每秒字節(jié)數(shù)來表達(dá)。

現(xiàn)有的方法允許估計給定網(wǎng)絡(luò)路徑上的帶寬，但是僅僅基于之前對確切相同的網(wǎng)絡(luò)路徑(包括確切相同的構(gòu)成組件)所做的觀測。例如，可以構(gòu)建先前觀測到的帶寬的直方圖。然而，如果存在對于該路徑的先前的觀測，則這些方法僅能夠估計路徑的帶寬。事實上，為了得到有用的估計，通常需要確切相同的網(wǎng)絡(luò)路徑上的相當(dāng)多的觀測。通常，對于考慮中的路徑不存在任何觀測，并且因此該方法完全失效。而且，在沒有路徑的各個構(gòu)成組件的可視性的情況下，這些方法不允許估計路徑的各個組件(例如，各個服務(wù)器、中繼器或路由器)的帶寬。

存在用于估計抖動、往返時間(RTT)和丟包的更復(fù)雜的方法，而沒有用來估計帶寬的方法。然而，因為路徑的帶寬等于路徑上最低帶寬組件的帶寬的帶寬獨特性質(zhì)，即“瓶頸”(而對于抖動、RTT和丟包，這些是通過沿路線的每個組件的累積效應(yīng)來確定的)，將這些方法擴展到帶寬并非是直接的。

發(fā)明內(nèi)容

單個網(wǎng)絡(luò)組件的帶寬可能憑借其自身的因素而受到關(guān)注，例如為了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的目的。可替代地或者附加地，各個組件帶寬的知識將允許確定任何任意路徑的帶寬，而無論先前是否經(jīng)歷過該路徑(即，無論對于該路徑是否獲得了帶寬測量作為所討論的方法或模型的部分)。

例如，當(dāng)管理具有多個組件(如服務(wù)器)以及所涉及到的數(shù)據(jù)中心的大型網(wǎng)絡(luò)時，檢測其中哪些是瓶頸是非常有挑戰(zhàn)性的。因此，由每個這樣的網(wǎng)絡(luò)組件所提供的帶寬的估計將是有用的。例如，如果諸如服務(wù)器的某組件被識別為瓶頸，則網(wǎng)絡(luò)管理員可以為其購買一些更多的帶寬，或者修改網(wǎng)絡(luò)的路由策略以對該服務(wù)器或其它組件布置較少的負(fù)擔(dān)，或者甚至升級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來添加附加的組件。

作為另一示例，當(dāng)開始網(wǎng)絡(luò)路徑上的媒體會話時，提供由該路徑所提供的帶寬的估計會是有用的，例如，其能夠用來決定媒體的適當(dāng)?shù)木幋a級別(以及因此其將招致何種帶寬)。在又一示例中，運行于用戶終端上的諸如VoIP應(yīng)用的應(yīng)用可以具有在不同網(wǎng)絡(luò)路徑之間選擇的選項，例如通過連接到不同的服務(wù)器或中繼器，或者通過在用戶終端處使用不同的網(wǎng)絡(luò)接口。在該情況下，應(yīng)用可能想要選擇最佳匹配其需求的網(wǎng)絡(luò)路徑。可被用來做出該決策的一個因素是可能的路徑的端對端帶寬的估計。

因此，存在期望能夠估計網(wǎng)絡(luò)中的各個組件的帶寬或者估計先前尚未(必然地)獲得帶寬觀測的路徑的帶寬的多種原因。此外，期望的是如果這些知識可以在不(必然地)具有各個組件的可視性的情況下獲得。