用于数据传送路径的可用路径容量的改进的估计的方法和节点技术

公开一种估计在数据通信系统(10)的发送数据通信节点(12)与接收(14)数据通信节点之间传送数据的数据传送路径(16)的可用容量的方法。该方法包括：发送一个或者多个设置分组(15)，其中该一个或者多个设置分组用来用来将布置在所述数据传送路径中的流量成形节点设置在稳态中；以该流量成形节点的平均速率，从该流量成形节点将从发送节点(12)接收的探测分组朝着接收节点(14)传输；响应于探测分组遍历数据传送路径(16)并且在数据传送路径(16)的实时操作期间，提供测量数据用于在估计数据传送路径(16)时使用；以及使用来自探测分组的测量数据来估计数据传送路径(16)的可用容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于数据传送路径的可用路径容量的改进的估计的方法和 节点
本公开内容主要地涉及数据通信系统，并且更具体地涉及实现数据通信系统的数 据传送路径的可用路径容量的改进的估计。
技术介绍
估计通过包括数据网络的数据通信系统的数据传送路径的端到端可用容量的这 一能力在包括网络监视和服务器选择的若干情境中是有用。被动估计数据传送路径的可用 容量、比如估计端到端数据传送路径的带宽在原理上是可能的，假如可以访问在数据传送 路径中的所有网络节点。然而这通常是不可能的，并且估计数据传送路径的可用端到端容 量通常通过主动探测数据传送路径来完成。可以通过向数据传送路径中插入数据探测分 组、然后分析观测的交叉流量对探测分组的影响来估计可用容量。这种主动测量仅需访问 发送器和接收器主机、通常为数据网络节点，而无需访问在发送节点与接收节点之间的数 据传送路径中的任何中间节点。用于主动探测的常规方式需要以短暂到足以使用所有可用 容量的速率向感兴趣的数据传送路径中插入数据探测分组流量，并且促使估计诱发的数据 传送路径的短暂拥塞。如果仅使用少量探测分组，则诱发的短暂拥塞可以被节点中的缓冲 队列吸收。因而，未引起数据分组丢失，而实际上仅有少数数据分组的少量数据路径延迟增 力口。基于路径分组间延迟增加来确定可用容量的期望的测量。可以以各种探测速率、成对 地或者以串列发送探测分组。数据路径延迟开始增加时的探测速率对应于拥塞点、因此指 示可用容量。也可以发送探测分组，使得在给定的探测分组串列内的探测分组之间的时间 间距变化，因此每个探测分组串列可以覆盖一个探测速率范围。 使用主动探测的方法是基于如下模型，其中在数据通信系统中从发送节点向接收 节点发送探测分组。通常，探测分组在发送器节点和接收节点的时间戳然后被算法用来产 生数据传送路径的容量的估计。 如今使用的用于估计数据传送路径的容量的已知方法的示例包括所谓分组对 串列（T0PP)和实时可用带宽（BART)方法。BART方法可以视为T0PP方法的改进。对 于T0PP的描述，参见文献Bob Melander于2003年在Uppsala University的博士 论文Probing-Based Approaches to Bandwidth Measurements and Network Path Emulation，并且，和对于BART方法的进一步描述，参见欧洲专利1952579。 另外，IETF IP性能度量（IPPM)工作组已经定义两个IP主动测量协议：单向主动 测量协议（OWAMP)RFC 4656和双向主动测量协议（TWAMP)RFC5357。0WAMP被设计用于测量 在两个主机之间的单向分组延迟和单向分组丢失。TWAMP基于0WAMP。TWAMP被设计用于测 量在两个主机之间的单向和双向（往返）分组延迟和分组丢失。 在许多网络中，包括服务质量QoS机制。新近研究已经表明可用容量测量方法在 其中部署了 QoS机制的网络中可能产生错误估计，例如参见Mark Bechtel和Paraskevi Thanoglou 于 2010 年在 KTH 的硕士论文Available Bandwidth Measurements in QoS Environments，'。 这样的QoS机制的一个示例是经常实施为令牌桶的流量成形器。令牌桶是在分组 交换计算机网络和电信网络中用来校验数据传输符合对带宽和突发性（流量流的不均匀 性或者变化的测量）的定义的限制的算法。令牌桶算法基于以下类推，其中通常代表字节 单位或预定义的大小的单个分组的令牌以固定速率被添加到固定容量的桶。在分组将被校 验符合定义的限制时，检查桶以查看它是否当时包含充分的令牌。如果是，则去除（兑现 (cash in)）例如与分组以字节为单位的长度等效的适当数目的令牌，并且传递分组例如 用于传输。如果在桶中的令牌不足，则分组不符合，且桶的内容不变。可以用各种方式处理 不符合的分组： -可以丢弃它们。 _它们可以被排队用于当已经在桶中积累充分的令牌时进行后续传输。 -它们可以被传输、但是被标记为不符合，如果网络超负荷则可能后续被丢弃。 符合的流因此可以包含具有以下平均速率的流量并且具有由桶的深度确定的突 发性，该平均速率上至令牌被添加到桶的速率。可以从抖动容差、或者突发容差或者最大突 发大小方面来表达这一突发性，抖动容差即分组可能比将根据对平均速率的限制而预计的 符合更快多少地符合（例如到达或者被传输），最大突发大小即在某个有限时段中比平均 水平多出多少的流量可能符合。 因此，简言之，如果在数据通信系统中提供流量成形器（也称为流量成形节点）、 例如令牌桶，则这可能对可用路径容量测量具有严重影响从而造成可用路径容量的过高估 计。
技术实现思路
目的是提供一种解决方案，该解决方案使得能够可靠估计在部署流量成形节点的 数据通信系统中的数据传送路径的可用路径容量。 这一目的在第一方面中通过提供一种估计数据传送路径的可用容量的方法来达 至IJ，该数据传送路径在数据通信系统的发送节点与接收节点之间传送数据。该方法包括发 送一个或者多个设置分组。发送的设置分组中的一个或者多个设置分组被用来将布置在数 据传送路径中的流量成形节点设置在稳态中。当在稳态中时，流量成形节点以用于流量成 形节点的平均速率朝着接收节点传输从发送节点接收的探测分组。响应于探测分组遍历数 据传送路径并且在数据传送路径的实时操作期间，提供测量数据用于在估计数据传送路径 的可用路径容量时使用。来自探测分组的测量数据然后被用来估计数据传送路径的可用路 径容量。 以上提到的描述的第一方面的优点是它使用主动探测来实时提供部署流量成形 节点的数据传送路径的可用路径容量的可靠估计。 以上提到的目的在第二方面中通过提供一种实现数据传送路径的可用路径容量 的可靠估计的方法来达到，所述数据传送路径在数据通信系统的发送节点与接收节点之间 传送数据。该方法包括从发送节点发送在数据传送路径的实时操作期间遍历该数据传送路 径的多个探测分组。探测分组的发送在一个或者多个设置分组的发送之后发生，该一个或 者多个设置分组促使布置在数据传送路径中的流量成形节点被设置在稳态中。 以上提到的目的在第三方面中通过提供一种用于实现数据传送路径的可用路径 容量的可靠估计的发送节点来达到，该数据传送路径在数据通信系统的发送节点与接收节 点之间传送数据。该发送节点包括被配置为经由数据通信系统进行通信的通信接口。该发 送节点还包括处理器，该处理器耦合到通信接口并且被配置为发送多个探测分组用于在数 据传送路径的实时操作期间遍历该数据传送路径。探测分组的发送将在一个或者多个设置 分组的发送之后发生，该一个或者多个设置分组旨在于促使将布置在数据传送路径中的流 量成形节点设置在稳态中。 以上提到的描述的第二方面和第三方面的优点是它们使用主动探测来实现对部 署流量成形节点的数据传送路径的可用路径容量的实时的可靠估计。 以上提到的目的在第四方面中通过提供一种在被布置在数据传送路径中的流量 成形节点中的方法来达到，该数据传送路径在数据通信系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估计数据传送路径(16)的可用路径容量的方法，所述数据传送路径(16)在数据通信系统(10)的发送节点(12)与接收节点(14)之间传送数据，所述方法包括：发送(205)一个或者多个设置分组(15a)，其中所述一个或者多个设置分组(15a)被用来将布置在所述数据传送路径中的流量成形节点(11)设置(210)在稳态中；以所述流量成形节点(11)的平均速率从所述流量成形节点(11)朝着所述接收节点(14)传输(220)从所述发送节点(12)接收的探测分组(15b)；响应于所述探测分组(15b)遍历所述数据传送路径(16)并且在所述数据传送路径(16)的实时操作期间提供(225)测量数据用于在估计所述数据传送路径(16)的所述可用路径容量时使用；以及使用来自所述探测分组(15b)的所述测量数据来估计(230)所述数据传送路径(16)的所述可用路径容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.29 US 61/652,7331. 一种估计数据传送路径（16)的可用路径容量的方法，所述数据传送路径（16)在数 据通信系统（10)的发送节点（12)与接收节点（14)之间传送数据，所述方法包括： 发送（205) -个或者多个设置分组（15a)，其中所述一个或者多个设置分组（15a)被用 来将布置在所述数据传送路径中的流量成形节点（11)设置（210)在稳态中； 以所述流量成形节点（11)的平均速率从所述流量成形节点（11)朝着所述接收节点 (14)传输（220)从所述发送节点（12)接收的探测分组（15b); 响应于所述探测分组（15b)遍历所述数据传送路径（16)并且在所述数据传送路径 (16)的实时操作期间提供（225)测量数据用于在估计所述数据传送路径（16)的所述可用 路径容量时使用；以及 使用来自所述探测分组（15b)的所述测量数据来估计（230)所述数据传送路径（16) 的所述可用路径容量。2. -种实现数据传送路径（16)的可用路径容量的可靠估计的方法，所述数据传送路 径（16)在数据通信系统（10)的发送节点（12)与接收节点（14)之间传送数据，所述方法 包括： 从所述发送节点（12)发送（215)在所述数据传送路径（16)的实时操作期间遍历所述 数据传送路径的多个探测分组（15b)，所述发送（215)在发送（205) -个或者多个设置分组 (15a)之后发生，所述一个或者多个设置分组（15a)促使将布置在所述数据传送路径（16) 中的流量成形节点（11)设置（210)在稳态中。3. 根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述一个或者多个设置分组（15a)具有超 过所述探测分组（15b)的平均速率的平均速率。4. 根据权利要求1-3中的任一权利要求所述的方法，其中所述一个或者多个设置分组 (15a)具有足以将布置在所述数据传送路径中的所述流量成形节点（11)设置在所述稳态 中的速率和总大小。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或者多个设置分组（15a)具有超过b*C/ (C-r)的总大小，其中b是所述流量成形节点（11)的令牌桶的大小而r是令牌速率并且C 是来自所述流量成形节点（11)的传输单元的最大速率。6. 根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所述探测分组（15b)中的至 少一个探测分组包括指示它是探测分组（15b)的指示符。7. 根据权利要求1或者2所述的方法，其中所述一个或者多个设置分组（15a)中的至 少一个设置分组包括指示所述流量成形节点（11)向所述稳态转移的指示符。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述一个或者多个设置分组（15a)是探测分组 (15b)，从所述探测分组（15b)提供用于在估计所述可用路径容量时使用的所述测量数据。9. 根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中通过控制协议的字...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·弗林塔，A·约翰逊，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE