一种网络探测方法、网络和重定向节点技术

描述了适合于在探测节点和目的节点之间进行探测的网络探测的方法。该网络包括另外的节点，其连接到探测节点和目的节点。节点通常被选择为重定向节点并且通过访问另外路由规则绕过在该重定向节点处的路由规则。节点通常被选择为转发节点，并且在转发节点处确保分组转发。在探测节点和目的节点之间传输的探测分组可以经由转发节点行进。结果通过允许原本不可用于从探测节点进行探测的链路的探测来改进网络探测，但没有在探测途径中的每个节点处的复杂分组处理的缺点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】网络中的探测路由本专利技术涉及探测探测节点和目的节点之间的网络的方法，其中网络包括另外的节点，并且进一步包括探测节点和目的节点之间的连接、探测节点和另外的节点之间的连接以及另外的节点和目的节点之间的连接。该方法还涉及网络。
技术介绍
探测网络通常被执行以识别或量化关于网络的事实，例如网络的部分中的可用带宽和容量、网络拓扑结构和其它网络特性，诸如端口是开放的还是关闭的，或在网络内的节点处是否启用某些功能。可以主动地和被动地执行网络探测。在主动探测中，连接到网络的元件在网络上主动地发出探测分组，并且网络中的另一元件接收这些探测。有时在网络内来回发送探测。这里，探测网络元件发送探测到其它网络元件，并且接收通常是自动的回复。在被动探测中，没有探测分组被主动发送，并且代替地探测节点监控、换句话说被动地监听现有的网络流量以得出信息。混合方法也是可能的，在该方法中结合主动和被动方法两者。通常，混合探测方法使用现有的流量，但以某种方式影响该流量。探测的进一步方法包括仅基于接收器的探测方法、其中流量的发送不受控制的被动探测的形式、仅基于发送器的探测和基于“发送器+接收器”的探测方法。探测的后两种形式可以是主动或被动的。此外，存在涉及网络元件上的监控模块的在途中(en-route)的探测，存在使用端到端探测的探测方法以及存在可以远程地探测在网络内部的链路(也被称为逐跳探测)的探测方法。通过探测揭示的信息通常受所使用的方法限制。例如，带宽探测的方法通常可能仅揭示瓶颈链路的带宽，并且然后甚至仅对网络中可用的现有路径进行揭示。当前探测方法仅能够探测在探测节点和一些其它可到达的节点之间的网络路径上的节点和连接，这是因为不是所有的节点都位于如由在网络中的流量流定义的现有探测途径上。在任何情况下，不是所有的节点都可作为从其启动主动探测的起点可用。例如，在家庭或国内网络中，运营商可以在家庭网关以及可能是专有的电视机顶盒上安装探测软件，但是运营商可能不一定在用户自己的电脑或游戏盒、ΧΒ0Χ或其它类似的设备上安装探测软件。因此，即使运营商可能提供通过其网络与更广泛的互联网通信的网关设备，运营商可能不能得出关于网络上的、带来困难或以其他方式影响网络的设备的准确信息。解决方案存在用于对特定链路检测容量或带宽，并且通常具有两种形式。一种形式利用IP分组的生存时间(TTL)字段，其通常用于监控分组在到达某一目的地之前被转发的次数。每次分组被路由器转发，路由器通常从当前的TTL值中减去值1。当TTL值减少到零时，分组不再能够被转发，并且这确保了分组将不被永远转发，从而取消可能出现在网络中的任何循环路由。在实践中，将TTL值减少为零的路由器也发送ICMP回复“TTL超过”，并且通过精心选择探测TTL值该回复可以被并入探测机制。带宽探测的另一种形式利用不同路径的探测的互相关，以找出某些路径在哪里重合。然而，通常由于如前面提到的探测限制，该方法不能用于测量所有链路。这些已知的解决方案不适用于所有网络，并且特别地它们不太适用于通常在家庭或国内情况中找到的网络。基于TTL的方案不适用，因为典型的家庭网络具有许多层2(例如以太网)的跳，但没有层3 (例如IP)的跳。因此，因为交换机将不从TTL值中减去1并且将不发送ICMP “TTL超过”的消息，所以TTL方案通常在家庭网络中是无意义的。而且，互相关方法是没有用的，因为家庭网络通常是树拓扑结构，而互相关探测方法需要不同的路由来仔细检查被调查的链路。“Efficiently Monitoring Bandwidth and Latency in IP Networks”， YuriBreitbart et al, INF0C0M 2001 , Twentieth Annual Joint Conference of the IEEEComputer and Communicat1ns Societies, Vol.2, 2001 , pp.933-942，描述了一种使用源路由和IP封装探测网络的方法，在源路由和IP封装中探测分组用通常规定一系列的节点为网络中的路由的预定义路由编码，并且被发出到要被探测的网络中。源路由和IP封装两者需要节点处的分组处理，其必须用针对源路由或IP封装的相关功能预编程。发生在任何节点处的分组处理引入了未知的时间延迟，并且因此探测方法的结果是不准确的。此夕卜，使用IP封装的探测方法经受进一步不准确性，因为当IP数据分组在每个节点处展开以去掉用于传递到新外发的分组的报头中的顶IP报头时，整个IP分组的大小减小，并且这产生了不准确性，因为虽然网络探测结果基于分组大小，但是该方法导致在整个路由上可变的分组大小。准确地探测网络是一个问题。
技术实现思路
本专利技术是如在权利要求中描述那样的。描述了探测网络的方法，其中在探测节点和目的节点之间探测网络，并且其中网络包括另外的节点，以及进一步包括探测节点和目的节点之间的连接、探测节点和另外的节点之间的连接以及另外的节点和目的节点之间的连接。通过节点意味着网络元件能够发送和接收分组以及可能地转发分组。节点的典型示例是家庭网关、路由器、计算机、平板电脑、机顶盒、无线摄像机等。通过连接意味着链路或链路的集合或耦合的某种形式(例如，根据已知的方法电子地或根据已知的方法无线地)，其连接节点到网络中并且使分组能够通过节点之间的一个或多个连接行进。探测节点是布置成执行探测(换句话说，发出原始探测分组)的节点。通常，探测节点包含，包括或可以访问允许它在网络中执行和管理探测的专用软件或编程。该方法包括:选择至少一个节点为重定向节点，该重定向节点包括路由规则；以及通过访问另外路由规则绕过所述路由规则；选择至少一个节点为转发节点以及确保在转发节点处的分组转发；以及在探测节点和目的节点之间传输探测分组。这确保了探测分组可以围绕网络中的路由被发送，同时最小化由节点处的处理引起的延迟，因为它允许探测分组通过在节点处管理的路由探测网络。该路由通过在节点处提供替代的路由规则来管理，使得替代的路由规则定向旨在从原点递送到目的地的探测分组，使得它们首先经由如由另外或替代的路由规则指示的网络中的替代节点来行进，并且不经由网络将正常支持或使用的路由行进。以这种方式，该方法允许探测迄今不能被探测的在网络中的路由和/或链路。执行重新路由的节点被称为重定向节点。使用与正常用作重定向节点中的默认的规则不同的路由规则的动作确保可以关于通过哪个路由发送探测分组采取不同决策。因为没有路由规则在探测节点上被改变，所以这具有不干扰网络上的其它、常规和非探测数据流量的优点。当探测节点是家庭网络上的网关设备时，这是特别有利的。网关设备处理相当大的流量，并且从网关运行本专利技术具有下述额外优点:该网络可以有效地运行，同时可能从网关不可直接访问的链路被探测，但没有干扰往返网关的正常流量的路由的任何探测流量。本专利技术允许经由替代节点或另外的节点将探测分组从探测节点发送到目的节点，或者反之亦然。替代节点接收来自探测节点的分组，并将其转发到目的节点。可替代地，它接收来自目的节点的分组并将其转发到探测节点。特别地，替代或另外的节点不必位于探测节点和目的节点之间的直接路由上。换句话说，探测分组是不被约束到经由探测和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对探测节点和目的节点之间的网络进行探测的方法，其中所述网络包括‑另外的节点；‑探测节点和目的节点之间的连接；‑探测节点和另外的节点之间的连接；‑以及另外的节点和目的节点之间的连接；所述方法包括：‑选择至少一个节点为重定向节点，所述重定向节点包括路由规则，并且通过访问另外路由规则绕过所述路由规则；‑选择至少一个节点为转发节点并且在转发节点处确保分组转发；以及‑在探测节点和目的节点之间传输探测分组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HM斯托克金，F登哈托格，M赫雷拉范德努德，
申请(专利权)人：皇家KPN公司，荷兰应用自然科学研究组织，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL