利用按照需求的装置的实时网络监视和订户标识制造方法及图纸

公开一种用于有选择地监视服务提供商网络中的流量的系统和方法。该系统接收用于网络数据流的开始的通知，该网络数据流响应于来自用户设备的对在源服务器的内容的请求。该系统然后确定是否监视从源服务器到用户设备的数据流。如果这样确定，则系统收集数据流的统计信息并且向数据库中的流记录存储统计信息。该系统还通过分析数据流的统计信息来向服务提供商网络的订户映射流记录，并且基于对数据流的统计信息的分析来估计服务提供商的网络向数据流提供的带宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于有选择地监视流量的方法、设备和系统
本公开总体上涉及改进网络上的用户体验，并且更具体地涉及监视连接到网络中的给定节点的许多设备的带宽消耗。
技术介绍
移动设备、比如智能电话和平板计算机近年来已经变得盛行。由于移动计算能力和远程无线因特网接入的快速发展，越来越多用户在他们的移动设备上查看流式视频。网络拥塞检测对于尝试最大化网络上的用户体验的网络运营商而言已经变得越来越重要。甚至随着网络运营商正在日益增加他们的网络的容量，对于带宽的需求正在以日益更快的步伐增长。管理网络增长和应对基础结构中的拥塞由于无线移动网络利用的无线电频谱和无线电接入网络(RAN)设备的高成本而在移动空间中特别地重要。这些高成本妨碍移动服务提供商通过购买附加RAN基础结构来向每个网络接入点中工程设计额外容量。然而，相同情形也可以对其它类型的网络基础结构发生。现有网元可以向运营商给予对它们的网络中的当前流量状态的审视，但是它们未提供“良好度”的测量、即剩余多少弹性或者网络可以处置多少更多数据。这一测量对于多媒体内容递送是重要的，因为良好用户体验通常依赖于网络的用于以可靠和可持续方式递送数据的能力。需要最小数据速率以防止在多媒体内容的流传输期间拖延和重新缓冲，因此保证充分带宽对于体验质量是重要的。通常，多媒体内容提供商被充分地装备以在远超无线基础结构的能力以外的水平递送多媒体内容。因此，负担落在无线服务提供商上以实施网络数据优化从而缓解流量负担以及最大化网络上的每一个用户的体验。然而目前，移动服务提供商经常被迫使用很粗略的工具，这些工具具有对哪些网络段被拥塞的很少可见性并且往往向可能无需任何优化的流应用优化。通常，移动服务提供商使用内联网络装置，这些内联网络装置监视订户流量的每个比特以便进行网络吞吐量的估计。这给系统带来巨大负担，因为它必须缩放以通过单个网络接入点处置每秒数以万计到百万计的网络请求。另外，网络服务提供商经常必须在微规模(例如，每RAN装备安装)利用这些监视技术以便对网络的状况做出反应，这造成增加的成本。此外，网络流量的大部分由小对象请求构成，这可能由于它们的短生命期限和突发特性而模糊在任何水平的网络监视。附图说明公开的实施例具有将从具体实施方式、所附权利要求和附图(或示图)中更容易清楚的其它优点和特征。以下是附图的简要介绍。图1图示用于有选择按照需求的实时网络监视和订户标识的示例通信环境的高级框图。图2图示能够从机器可读介质读取指令和在处理器(或者控制器)中执行它们的示例机器的部件的一个实施例。图3图示用于提供有选择实时网络监视和订户标识的网络控制器的示例架构的一个实施例。图4A和图4B图示用于提供有选择按照需求的网络监视和订户标识的网络控制器的示例工作模式的实施例。图5图示在用于有选择按照需求的实时网络监视和订户标识的“继续”工作模式中的示例网络控制器的事件踪迹的一个示例实施例。图6图示在用于有选择按照需求的实时网络监视和订户标识的“计数”工作模式中的示例网络控制器的事件踪迹的一个示例实施例。图7图示网络控制器管理的示例流高速缓存的部件的一个实施例。具体实施方式附图和以下描述仅通过示例涉及优选实施例。应当注意，从以下讨论将容易认识这里公开的结构和方法的备选实施例作为可以在未脱离要求保护的内容的原理时运用的可行备选。现在将具体参照若干实施例，在附图中图示这些实施例的示例。注意无论何处可行都可以在图中使用相似或者相同标号并且这些标号可以指示相似或者相同功能。附图仅出于示例的目的而描绘公开的系统(或者方法)的实施例。本领域技术人员将从以下描述中容易认识，可以运用这里所示结构和方法的备选实施例而未脱离这里描述的原理。概述公开的实施例包括一种用于实时收集关于现有网络流量流的状态的数据并且向网络中的相应用户映射流数据以预测可用带宽和拥塞水平的网络控制器系统。通过收集网络中的流统计量的历史，网络控制器系统建立在基站(或者其它网络段)与它们的用于递送网络的特定用户通常需要的数据量的能力之间的关系。网络流的新近历史可以用来以基本上实时方式预测不远将来的拥塞。另外，流统计量的历史可以用来构建网络上的用户行为的长期映射，该长期映射可以用一致方式对于利用给定的网络接入点的用户汇集更有效地预测按照需求的数据递送要求。网络控制器保持流状态数据库，该流状态数据库用多种方式、比如在每站/小区塔、每订户、每当天时间或者每地理区域基础上对流数据进行分组。随着向系统呈现新流用于检查，可以查询数据库以估计用于新流的网络拥塞水平以确定现有、新的或者将来流是否需要优化以便维持希望的用户满意度水平。在一个实施例中，采用一种按照需求的网络监视方法以在网络流穿越网络时收集关于它们的数据。例如，可以基于在网络流中携带的内容的类型有选择地或者按照需求监视流。另外，也可以在内联水平以及带外有选择地执行网络监视以提高效率。监视TCP和UDP流二者以收集关于网络的状态的信息、比如用于每个流的平均网络吞吐量和在例如客户端设备与向客户端设备提供多媒体内容的源服务器之间的端到端延时。对于每个TCP或者UDP流，系统跟踪发送(并且在一些实施例中确认)的字节数目。在TCP中，也可以跟踪当前床大小。在可以按照订户标识(ID)、小区塔(基站)和网络段等编索引的流统计量数据库中存储关于网络流的记录。随着许多流记录累积，这一数据库代表用于递送数据的历史和当前网络状况和容量。可以通过计算在时间段内递送的字节平均数目来测量网络吞吐量。可以采取步骤以从具有比某个阈值更小的大小的小流过滤掉假数据，这些小流在被测量时引起在测量带宽和/延时时的很有噪声的结果。例如，可以过滤具有小于500ms的递送时间的任何流。在另一实施例中，穿越网络的大对象、比如视频文件和数据被监视和定步调。取代仅测量与大对象递送关联的带宽，基于测量来确定对于网络的将来带宽需要的估计。又可以有选择地优化大对象以保存网络吞吐量。对于视频对象，流的流式比特率提供可以参数，该参数可以与网络容量比较以确定网络是否能够持续需要的吞吐量水平。将传送速度定步调为不超过已知上限是经常有利的。如果可以在为了防止视频拖延而需要的最小水平与定步调限制的上限之间的速率递送流，则流在其上穿越的网络段视为能够持续流需要的比特率。大对象、比如视频和图像需要时间段来递送，该时间段辅助测量源服务器延时并且比小流更准确地检测网络拥塞。例如可以在512kB到1MB以及用于中等大小的对象的50kB和以上之间设置用于分离大对象与小对象的合理大小阈值。其它值也是可能的。在一些实施例中，单个流达到的带宽可以足以确定流穿越的网络段的容量。因此，有了对网络控制器的相当小的部署，可以得到对关键网络拥塞点的准确检测。具体而言，无需监视穿过网络段的每个流以检测拥塞。由于视频当前包括网络上的流量的大约50％、但是仅包括全部流的大约5％，所以很小数目的大对象流采样可以映射网络的统计显著部分。网络拥塞的不可预测和瞬态性质意味着网络拥塞的缓解如果在拥塞被检测到之后未被接近实时地作用则将太迟。在一个实施例中，网络控制器通过按照需求的视频优化器选择大视频或者图像流以优化大对象递送并且因此优化可用网络带宽。有了控制器和/或优化器智能地和有选择地处置测量和优化，从网络路由装置分流这些操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有选择地监视服务提供商网络中的流量的方法，所述方法包括：接收用于从源服务器到用户设备的网络数据流的开始的通知，所述数据流响应于来自请求用户设备的对于内容的请求；由处理器确定是否监视从所述源服务器到所述用户设备的所述数据流；响应于对于监视所述数据流的确定，收集所述流的统计信息；向数据库中的流记录存储所述数据流的所述统计信息；通过分析所述数据流的所述统计信息来向所述服务提供商网络的用户映射所述流记录；以及基于对所述数据流的所述统计信息的所述分析来估计所述服务提供商的网络向所述数据流提供的带宽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.01 US 61/654,689;2012.12.21 US 61/745,391;1.一种用于有选择地监视服务提供商网络中的流量的方法，所述方法包括：接收用于源服务器与用户设备之间的网络数据流的开始的通知，所述数据流用于响应于来自所述用户设备的对于媒体内容的请求，将所述媒体内容从所述源服务器向所述用户设备递送；确定是否监视所述源服务器与所述用户设备之间的所述数据流；响应于对于监视所述数据流的确定，收集对应于所述数据流的统计信息；向数据库中的流记录存储针对所述数据流收集的所述统计信息；基于对针对所述数据流收集的所述统计信息的分析，向所述服务提供商网络的订户映射所述数据库中的所述流记录，其中所映射的流记录针对所述订户聚合；基于针对所述订户聚合的所映射的流记录，来确定向所述订户提供的历史带宽；以及基于针对所述数据流收集的所述统计信息和向订户提供的所述历史带宽，来估计所述服务提供商网络上待由所述用户设备与所述源服务器之间的所述数据流消耗的带宽。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定是否监视所述数据流包括确定所述数据流在所述媒体内容中是否包括大于预定大小的视频和/或图像的转移。3.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述数据流收集的所述统计信息包括吞吐量、延时、待递送的所述媒体内容的大小和所述流的持续时间中的至少一项。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述流记录包括以下各项中的至少一项：用户设备源IP地址、订户标识符、估计的带宽、cookie哈希、流标识符以及发送和接收的字节，并且其中所述流记录在所述数据流的生命期限期间被更新。5.根据权利要求4所述的方法，其中估计所述服务提供商网络上待由所述数据流消耗的所述带宽包括：接收针对所述流记录的关于所述发送和接收的字节的更新；以及通过将自上次更新起的所述发送和接收的字节之间的差值除以自所述上次更新起的时间间隔来计算所述带宽。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：合计所述服务提供商网络中的所监视数据流的所述估计的带宽；以及通过将所监视数据流的带宽之和与所述服务提供商网络的容量进行比较来确定所述服务提供商网络的拥塞水平。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：基于所述服务提供商网络的所述拥塞水平和所述数据流中递送的所述媒体内容的大小，确定是否优化所述数据流；以及向视频优化器重定向来自所述用户设备的针对所述媒体内容的所述请求，其中所述视频优化器从所述源服务器取回所述媒体内容、优化用于所述用户设备的所述媒体内容，并且向所述用户设备发送优化的所述媒体内容。8.根据权利要求1所述的方法，其中聚合对应于所述服务提供商网络的所述数据库中的所述订户的流记录是基于匹配以下各项中的至少一项：与所述数据流关联的用户设备源IP地址和MAC地址、TCP端口号以及cookie的哈希。9.一种用于有选择地监视服务提供商网络中的流量的设备，所述设备包括：用于接收用于源服务器与用户设备之间的网络数据流的开始的通知的装置，所述数据流用于响应于来自所述用户设备的对于媒体内容的请求，将所述媒体内容从所述源服务器向所述用户设备递送；用于确定是否监视所述源服务器与所述用户设备之间的所述数据流的装置；用于响应于对于监视所述数据流的确定，收集对应于所述数据流的统计信息的装置；用于向数据库中的流记录存储针对所述数据流收集的所述统计信息的装置；用于基于对针对所述数据流收集的所述统计信息的分析，向所述服务提供商网络的订户映射所述数据库中的所述流记录的装置，其中所映射的流记录针对所述订户聚合；用于基于针对所述订户聚合的所映射的流记录，来确定向所述订户提供的历史带宽的装置；以及用于基于针对所述数据流收集的所述统计信息和向订户提供的所述历史带宽，来估计所述服务提供商网络上待由所述用户设备与所述源服务器之间的所述数据流消耗的带宽的装置。10.根据权利要求9所述的设备，其中用于确定是否监...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·R·斯文森，N·布汉达里，
申请(专利权)人：欧朋软件爱尔兰有限责任公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE