分析包括多个网络节点的网络的网络性能的方法和设备技术

公开了用于分析包括多个网络节点的网络的网络性能的方法和设备。该方法可以包括以下步骤：关于目标节点(40b)获取多个探测测量结果，所述多个探测测量结果从以下得到：经由到所述目标节点(40b)的不同网络路径(P1、P2)发送的并且与关于由相应探测测试消息和与其关联的探测响应消息采取的路径的网络性能特性有关，并且所述多个探测测量结果还取决于相应探测测试消息在所述目标节点(40b)处的本地处理；关于探测测量结果确定相应意外量度；比较所述相应意外量度，并且根据比较，关于所述目标节点(40b)分配权重；以及根据至少一个探测测量结果且根据权重确定网络性能分析量度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】网络性能的分析
本专利技术涉及数据网络，并且涉及用于分析关于数据网络的性能的方法和设备。具体地，本专利技术的实施方式涉及分析或测试关于使用诸如数据分组或其它这种消息的数据项的数字数据网络(诸如因特网、企业网络、数据中心或局域网)的网络性能。
技术介绍
为了获取指示网络性能的测量结果而分析网络可以使用各种技术来进行，包括涉及主动测试(在主动测试中，通信量通过特别用于进行测试目的的网络来发送)的技术和涉及被动测试(在被动测试中，分析由于用户活动导致已经流经网络的通信量)的技术。涉及被动测试的技术可以示出如由真实用户使用的真实应用程序的性能，但通常限于测试在特定时间使用的应用程序和网络，并且可能因为应用测试的通信量变化而使得难以比较网络性能。使用跨网络发送的参考通信量的主动测试通常不具有该缺点。然而，涉及主动测试的技术还具有可以测试什么的问题。通常，主动测试技术测试服务本身(例如，网页或视频性能)或基础网络二者之一。测试通常从测试点到服务或到位于网络中的测试服务器来执行。通过使用多个测试服务器，网络运营商可以取得跨网络的不同路径或子路径的性能的观察，但大规模部署并维护测试服务器昂贵，并且这无法给出不在运营商的控制下的网络的观察，除非测试服务器位于这些网络中。因此，关注使用基本网络路由设备来进行测试，使用诸如“跟踪路由(traceroute)”和“查验(ping)”的基本工具。“跟踪路由”是在存活时间(TTL)或跳限制计数到期时利用因特网协议(IP)网络的特征来生成对消息的发送者的回复消息的技术。“查验”是可以用于测试网络中的节点的可靠性并测量用于从源节点(诸如计算机、服务器、路由器等)向目的地节点发送并返回的消息的往返时间(RTT)的技术。被称为“ICMP探测”、“探测消息”或简称为“探测”的根据因特网控制消息协议(ICMP)的消息通常可以经由一个或更多个中间节点从充当测试点的发送者被发送到远程网络节点，如果该远程网络节点是用于探测的预期目的地或“目标”(通常在包括在探测中的报头信息中指示)，则该远程网络节点将关联探测响应消息发回给发送者，这允许发送者确认已经达到目标，并且允许发送者测量RTT(还被称为时延)。在本背景以及下文中，将注意，词语“探测”通常在“调查”或一个或更多个“调查性消息”的意义上使用，而不是在“传感器”的意义上使用。因此，所涉及的探测可以为经由网络发送的一个或更多个分组或一个或更多个另一种消息。诸如上述的技术通常用于确定沿着网络路径定位的节点，而且分析多对节点之间的时延或时延变化。总时延可以确定节点有多远，同时可能由网络队列的填充而引起的时延变化可以用作网络拥塞的指示。这种技术可以提供每一条网络路径的相应节点处的网络性能的非常细粒度观察，这允许网络运营商甚至关于不在运营商的所有权或控制下的节点和跨网络的路径查看性能。这种技术的问题是结果不总是网络性能的可靠指示器。虽然穿过节点的实际网络通信量通常在节点的优化转发元件中处理(“快速路径”处理)，但“跟踪路由”响应或“查验”通常将由节点的一般中央处理单元(CPU)来处理，并且通常涉及新分组或其它这种消息的生成(“慢速路径”处理)。由此，跟踪路由和查验测量结果通常指示所转发的用户通信量实际上未经历的延迟和损失。因此，使用诸如跟踪路由和查验的基本路由器功能确定网络性能的之前尝试由于由标准网络设备(诸如路由器和其它节点)进行的这些探测(即，探测分组或其它消息)的可能缓慢或可变处理而经常有缺陷，这导致网络问题的错误诊断。因此，许多系统已经使用专业测试基础设施(例如，专用测试服务器)，但如以上所指示的，这些基础设施可能通常仅给出测试点与这些测试服务器所在的任何地点之间的总端到端路径性能。由此，需要即使当在IP网络中使用基本探测技术(诸如“跟踪路由”和“查验”)时也可应用的测试网络性能的改进方式。“应用因特网数据分析中心”(“CAIDA”)已经开发了在被称为“Archipelago”项目的项目中使用的被称为“Scamper”的工具。该工具旨在允许批量跟踪路由和查验测量结果。它们已经发布以下论文：M.Luckie、A.Dhamdhere、D.Clark、B.Huffaker以及K.Claffy的“ChallengesinInferringInternetInterdomainCongestion”，InternetMeasurementConference(IMC)，2014年11月，15-22页(该论文可在以下位置在线获取：https://www.caida.org/publications/papers/2014/challenges_inferring_interdomain_congestion/)和D.Clark、S.Bauer、K.Claffy、A.Dhamdhere、B.Huffaker、W.Lehr以及M.Luckie的“MeasurementandAnalysisofInternetInterconnectionandCongestion”，TelecommunicationsPolicyResearchConference(TPRC)，2014年9月(该论文可在以下位置在线获取：https://www.caida.org/publications/papers/2014/measurement_analysis_internet_interconnection/)。这些论文考虑数据可以如何用于推断拥塞(特别是网络域之间的拥塞)，并且讨论如何分析数据来检测网络问题。参考其它现有技术引用，由B.Augustin等人创作的标题为“MultipathTracingwithParisTraceroute”(2007年5月)的论文讨论了跟踪路由以及如何凭借负载平衡的部署，不再存在到目的地的单条路线，因此传统跟踪路由系统性地错过一些路径。该论文指定朝向目的地报告所有路径的被称为多路径检测算法的自适应随机探测算法。由C.Crespelle等人创作的标题为“RigorousMeasurementofIP-levelNeighborhoodofInternetCoreRouters”(2010年3月)的论文涉及互联网核心路由器的IP级邻居的测量结果，并且提出一种旨在避免由于传统测量结果引起的问题的专用于互联网的核心的方法。EP1206085(“Infonet”)涉及用于自动化服务等级协议的方法和设备。日期为1998年11月且由G.Almes、S.Kalidindi以及M.Zekauskas创作的标题为“ARound-tripDelayMetricforIPPM”的IETF网络工作组互联网草案定义了用于分组跨因特网路径的往返延迟的度量。日期为2010年1月的标题为“UnderstandingthePingandTracerouteCommands”(http://www.cisco.com/image/gif/paws/12778/ping_traceroute.pdf)的来自思科系统(CiscoSystem)的“TechNotes”公开出版物例示了查验和跟踪路由命令的使用，并且在一些调试命令的帮助下捕获这些命令如何工作的更详细观察。US2010/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析包括多个网络节点的网络的网络性能的方法，关于至少一个目标节点，所述方法包括以下步骤：获取多个探测测量结果，关于所述目标节点的所述探测测量结果包括：‑至少一个第一路径探测测量结果，所述至少一个第一路径探测测量结果从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的第一网络路径发送的一个或更多个探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述一个或更多个探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的一个或更多个关联探测响应消息；以及‑至少一个其它路径探测测量结果，所述至少一个其它路径探测测量结果从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的至少一条其它网络路径发送的一个或更多个探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述一个或更多个探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的一个或更多个关联探测响应消息；所述相应探测测量结果均与关于由所述相应探测测试消息和与所述相应探测测试消息关联的所述探测响应消息采取的所述网络路径的一个或更多个网络性能特性有关，并且还取决于所述相应探测测试消息在所述目标节点处的所述本地处理；关于所述至少一个第一路径探测测量结果且关于所述至少一个其它路径探测测量结果确定相应意外性量度，所述意外性量度根据所述相应探测测量结果的预定函数来确定；以及比较所述相应意外性量度，并且根据所述比较，关于所述目标节点分配权重；并且：根据取决于关于至少一个目标节点的至少一个探测测量结果且取决于关于所述至少一个目标节点分配的所述权重的预定函数，确定网络性能分析量度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 EP 15187798.21.一种分析包括多个网络节点的网络的网络性能的方法，关于至少一个目标节点，所述方法包括以下步骤：获取多个探测测量结果，关于所述目标节点的所述探测测量结果包括：-至少一个第一路径探测测量结果，所述至少一个第一路径探测测量结果从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的第一网络路径发送的一个或更多个探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述一个或更多个探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的一个或更多个关联探测响应消息；以及-至少一个其它路径探测测量结果，所述至少一个其它路径探测测量结果从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的至少一条其它网络路径发送的一个或更多个探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述一个或更多个探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的一个或更多个关联探测响应消息；所述相应探测测量结果均与关于由所述相应探测测试消息和与所述相应探测测试消息关联的所述探测响应消息采取的所述网络路径的一个或更多个网络性能特性有关，并且还取决于所述相应探测测试消息在所述目标节点处的所述本地处理；关于所述至少一个第一路径探测测量结果且关于所述至少一个其它路径探测测量结果确定相应意外性量度，所述意外性量度根据所述相应探测测量结果的预定函数来确定；以及比较所述相应意外性量度，并且根据所述比较，关于所述目标节点分配权重；并且：根据取决于关于至少一个目标节点的至少一个探测测量结果且取决于关于所述至少一个目标节点分配的所述权重的预定函数，确定网络性能分析量度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据在关于所述至少一个第一路径探测测量结果且关于所述至少一个其它路径探测测量结果确定的所述相应意外性量度之间展示的共性的量度来确定关于目标节点分配的所述权重。3.根据权利要求2所述的方法，其中，关于所述相应意外性量度展示更高共性的目标节点分配较低权重。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，关于目标节点的所述探测测量结果包括：-多个第一路径探测测量结果，所述多个第一路径探测测量结果均从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的所述第一网络路径发送的探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的关联探测响应消息；以及-多个其它路径探测测量结果，所述多个其它路径探测测量结果均从以下得到：经由从测试节点到所述目标节点的所述至少一条其它网络路径发送的探测测试消息、以及通过在所述目标节点处接收并且本地处理所述探测测试消息触发的由所述测试节点从所述目标节点接收的关联探测响应消息；并且其中，所述相应意外性量度均根据所述相应多个探...

【专利技术属性】
技术研发人员：特雷弗·伯布里奇，P·厄德利，
申请(专利权)人：英国电讯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB