测量网络时延的方法、装置及网络节点制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量网络时延的方法、装置及网络节点，该方法包括：源节点生成延时测量OAM报文，并在发送时在所述OAM报文中记录源节点的发送时戳；转发节点收到该OAM报文并转发时，在所述OAM报文中记录所述转发节点的接收时戳及发送时戳；宿节点收到该OAM报文时，在所述OAM报文中记录宿节点的接收时戳，并根据OAM报文中记录的所有节点的时戳信息计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时。本发明专利技术一次性完成了点到点延时测量和端到端延时测量，规避了网络冗余保护带来的端到端延时测量异常，也避免了多次多段测量带来的误差累计效应，提高了延时测量的精度。

Method, device and network node for measuring network delay

The invention discloses a method, a measurement of network delay and network node device, the method comprises: a source node generates a delay measurement of OAM packet, transmit and record the source node in the OAM message sent in the timestamp; forwarding node receives the OAM message and transmitting, recording the receiving and forwarding node time stamp and send the timestamp in the OAM message; host node receives the OAM message, the receiving host node records in the OAM message in timestamp, and each link, each forwarding node delay and the path delay is calculated according to the timestamp information of all nodes recorded in the OAM message. The invention completes the point-to-point delay measurement and the end to end delay measurement at one time, evading the end to end delay measurement abnormity caused by the network redundancy protection, and avoiding the accumulative effect of error caused by multiple times of measurement, so as to improve the accuracy of the delay measurement.

【技术实现步骤摘要】
测量网络时延的方法、装置及网络节点
本专利技术涉及网络
，具体涉及一种测量网络时延的方法、装置及网络节点。
技术介绍
网络延时是网络一个非常重要的性能，特别在实时性要求非常高的场景，比如航空航天、军工、自动控制等场景。测量两个节点之间的延时，一般采用单独的OAM（OperationAdministrationandMaintenance）报文进行测量，目前有2种测量方式：1）点到点（P2P，PeerToPeer）测量：两个节点间每段链路分别测量，然后逐段累加，得到两个节点之间的延时2）端到端（E2E，EndToEnd）测量：直接端到端测量两个节点之间的延时。如图1所示的网络，X1-X6为业务端点，S1-S4为网络转发设备如交换机。如果要测量X1到X6的延时，可以在X1-S1之间、S1-S4之间、S4到X6之间收发P2P延时测量报文进行链路延时，然后累加，得到X1-X6之间的延时；也可以在X1和X6之间收发E2E延时测量报文，直接获得X1-X6之间的延时。对于点到点时延测量方法，由于每段分别进行测量，每次测量都会产生不同误差，最后进行累加时会将每次测量的抖动引入累加值中，分段数量越多，误差越大。而且逐段测量之间无法做到严格的无缝连接，因此累加时也会引入误差，导致测量精度变差。而端到端时延测量方法，由于网络中一般存在冗余保护，因此两个节点之间的转发路径并不完全确定，比如图1中，端点X1到X6之间的转发路径可能为X1-S1-S4-X6，也可能为X1-S1-S2-S4-X6。由于端点并不一定感知中间网络的保护路径变化，端到端延时测量报文也不携带中间转发节点的信号。因此保护发生时，端到端测量得到的时延值会出现突变，导致时延测量需要复杂的关联处理和滤波处理，才能区分这两种情况，增加了时延测量的复杂度。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的缺点，本专利技术提出了一种可以一次性测量网络每一跳时延及整体时延的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种测量网络时延的方法，其包括以下步骤：源节点生成延时测量OAM报文，并在发送时在所述OAM报文中记录源节点的发送时戳；转发节点收到该OAM报文并转发时，在所述OAM报文中记录所述转发节点的接收时戳及发送时戳；宿节点收到该OAM报文时，在所述OAM报文中记录宿节点的接收时戳，并根据OAM报文中记录的所有节点的时戳信息计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种测量网络时延的装置，其包括：接收时戳添加模块：用于接收到延时测量OAM报文时将此时的时间戳信息填入OAM报文的对应字段；发送时戳添加模块：发送延时测量OAM报文时将此时的时间戳信息、节点ID信息填入OAM报文对应字段；延时测量模块：生成延时测量OAM报文；或者终结延时测量OAM报文，解析报文内容，得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径的延时。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种网络节点，所述网络节点包括上述测量网络时延的装置。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1）一次性完成了点到点延时测量和端到端延时测量，简化了延时测量，也减少了多种OAM报文收发带来的网络带宽的消耗；2）规避了网络冗余保护带来的端到端延时测量异常，简化了延时测量算法；3）避免了多次多段测量带来的误差累计效应，提高了延时测量的精度。附图说明图1示出具有冗余保护的网络示意图。图2示出本专利技术的测量网络时延的方法流程图。图3示出本专利技术的网络时延测量装置示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的专利技术点在于通过在一个端到端延时测量的OAM报文中，携带所有经转发的节点的时间信息来实现一次性测量网络每一跳的延时。下表是本专利技术的可以一次性测量网络每一跳延时的OAM报文格式。表1：延时测量OAM报文格式表1中，根据网络情况设置最大延时测量跳数为n，也就是最多可以经过n个节点。OAM报文中携带了n个节点转发的时间戳信息。每个节点的时间戳信息为：1）节点有效信息：Node_Valid，表示延时测量OAM报文是否经过了这个节点；2）节点接收时戳：Node_Rx_TS，记录该节点接收到延时测量OAM报文的时间；3）节点发送时戳：Node_Tx_TS，记录该节点发送延时测量OAM报文的时间；4）节点ID：NodeID，延时测量OAM报文经过的节点标识。根据对延时测量报文处理的不同，网络分成3种类型节点：源节点、转发节点、宿节点。源节点是发送OAM报文的起始点，转发节点：是OAM报文的转发节点，宿节点时OAM报文处理的终结点。如图1测量X1到X6的单向延时时，X1为源节点、X6为宿节点，S1、S4为转发节点。网络节点的架构如图2所示，每个节点包括如下3个模块：接收时戳添加模块（RXTimeStampAdd）：接收延时测量OAM报文时将此时的时间戳信息填入OAM报文对应字段；发送时戳添加模块（TXTimeStampAdd）：发送延时测量OAM报文时将此时的时间戳信息、节点ID信息填入OAM报文对应字段；延时测量模块（DelayMeasure）：生成延时测量OAM报文；或者终结延时测量OAM报文，解析报文内容，得到逐跳的延时信息。每种节点的处理OAM报文的流程为：源节点：延时测量模块（DelayMeasure）生成延时测量OAM报文，除了报文头外，其他Data字段全为空。在发送OAM报文到线路前，发送时戳添加模块（TXTimeStampAdd）将该节点的节点ID、发送时戳填入报文的第一个节点的发送时戳字段，并将该节点时戳信息置为有效，更新报文校验字段然后立即发送到线路上。转发节点：接收到OAM报文时，接收时戳添加模块（RXTimeStampAdd）将接收时戳填入报文第一个无效时戳域的接收时戳字段；发送OAM报文时，发送时戳添加模块（TXTimeStampAdd）将该节点的节点ID、发送时戳填入报文当前处理节点时戳域的发送时戳字段，并将该节点时戳信息置为有效，更新报文校验字段然后立即发送到线路上。宿节点：接收到OAM报文时，接收时戳添加模块（RXTimeStampAdd）将接收时戳填入报文第一个无效时戳域的接收时戳字段，转发到延时测量模块（DelayMeasure）进行延时测量的终结处理。宿节点处理延时测量OAM报文的流程如下：1）提取报文Data域字段，逐个检查n个节点时戳域是否有效；2）分别提取每个有效节点时戳域的接收时戳Node_Rx_TS、发送时戳Node_Tx_TS和节点ID；3）计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时，具体如下：假设有m（m<=n）个节点时戳域有效，则a）整个路径延时为Nodem_Rx_TS-Node1_Tx_TS；b）第x和x+1（x+1<=m）个节点之间的链路延时为Node(x+1)_Rx_TS-Node(x)_Tx_TS；c）第x个节点的转发延时为Nodex_Tx_TS-Nodex_Rx_TS；d）OAM报文经过节点的ID为Node1_ID、Node2_ID、…、Nodem_ID。本领域内的技术人员应明白，本专利技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。而且，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量网络时延的方法，其特征在于，包括以下步骤：源节点生成延时测量OAM报文，并在发送时在所述OAM报文中记录源节点的发送时戳；转发节点收到该OAM报文并转发时，在所述OAM报文中记录所述转发节点的接收时戳及发送时戳；宿节点收到该OAM报文时，在所述OAM报文中记录宿节点的接收时戳，并根据OAM报文中记录的所有节点的时戳信息计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时。

【技术特征摘要】
1.一种测量网络时延的方法，其特征在于，包括以下步骤：源节点生成延时测量OAM报文，并在发送时在所述OAM报文中记录源节点的发送时戳；转发节点收到该OAM报文并转发时，在所述OAM报文中记录所述转发节点的接收时戳及发送时戳；宿节点收到该OAM报文时，在所述OAM报文中记录宿节点的接收时戳，并根据OAM报文中记录的所有节点的时戳信息计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时。2.如权利要求1所述的测量网络时延的方法，其特征在于，所述OAM报文中携带的每个节点的时间戳信息包括：节点有效信息：Node_Valid，表示延时测量OAM报文是否经过了这个节点；节点接收时戳：Node_Rx_TS，记录该节点接收到延时测量OAM报文的时间；节点发送时戳：Node_Tx_TS，记录该节点发送延时测量OAM报文的时间；节点ID：NodeID，记录延时测量OAM报文经过的节点标识。3.如权利要求2所述的测量网络时延的方法，其特征在于，所述宿节点根据OAM报文中记录的所有节点的时戳信息计算得到每条链路、每个转发节点的延时以及整个路径延时具体为：提取所述OAM报文的Data域字段，逐个检查每个节点的时戳域是否有效；分别提取每个有效节点时戳域的接收时戳Node_Rx_TS、发送时戳Node_Tx_TS和节点ID；假设有m个节点时戳域有效，则：整个路径延时为Node(m)_Rx_TS-Node(1)_Tx_TS；第x和x+1（x+1<=m）个节点之间的链路时延为Node(x+1)_Rx_TS-Node(x)_Tx_TS；第x个节点的转发延时为Node(x)_Tx_TS-Node(x)_Rx_TS。4.一种测量网络时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘靖，郑云龙，柳卯，
申请(专利权)人：北京中航通用科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11