基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法，该系统包括收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块，还通过一可调参数接口，对系统模块中的参数进行调节，使参数与当前待测试的网络软硬件相匹配。收发包管理模块对接收包和发送包进行检测管理；测试数据管理模块进行测试数据汇总分析；发包速率调节模块自适应调节发包速率。采用该系统及方法，提供了一种灵活的软件实现方案，只需要在软件平台提供基本的发送协议包接口和注册可调参数相关接口，以及一条本地或远程的配置管理通道就能正常工作，具备多任务处理能力，可以并行运行若干个测试实例。

Cross platform network performance test system and method based on Y.1731 protocol

【技术实现步骤摘要】
基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法
本专利技术涉及无源光网络领域，尤其涉及点对点或点对多点网络环境中测量设备之间数据包时延/吞吐量/丢包的测量领域，具体是指一种基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法。
技术介绍
随着GPON、EPON等无源光网络设备在电信网络的发展，一些商业用户提出可管理性需求，方便故障和性能检测需要。目前实际情况是普通的PON终端设备，不支持性能检测需求，作为网络运营方，在特定的用户设备上面，不具备远程检测具体某项业务性能参数的能力，导致不能快速定位和解决用户问题。为此Y.1731标准在802.1ag基础上提出了性能管理方面的协议标准，有助于满足网络运营诊断管理性能方面的需求。网络性能管理也是电信网络基本的一种功能。现阶段无源光网络设备性能管理存在的主要问题有：(1)网络设备正常注册，但是实际业务不通，不知故障点在哪里。(2)网络中存在严重丢包，反映在组播业务上，视频有马赛克情况出现。(3)数据时延比较大，反映在上网业务上，就是网页打开速度比较慢。现行的无源光网络测试的指导思想是提供一种通用的软件解决方案，假如能通过硬件加速的方法来处理收发包，让硬件插入测试包的时间戳，硬件提供1ms精度时钟发包，或者通过在软件层面优化，让性能管理运行在设备的检测模式，减轻软件处理负载，这些措施都会提高测试的精度，但是这些优化方案依赖于定制的软件硬件平台，不具备普遍推广性，
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供了一种不依赖于特定的硬件平台、以软件方案实现的、简单灵活、成本低的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法，基于纯软件实现，方便移植，将定时器时钟精度、发送包的长度、突发包的个数、发送包的间隔等等参数设置为可调参数，匹配特定软硬件平台，将发送包的速率设置为自适应算法。为了实现上述的目的，本专利技术的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法具体如下：该基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其主要特点是，所述的系统包括收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块，所述的系统还包括一可调参数接口，用以实现对所述的收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块中的参数进行调节，使上述参数与当前待测试平台相匹配，且所述的收发包管理模块用以对接收包和发送包进行检测管理；所述的测试数据管理模块用于进行测试数据汇总分析；所述的发包速率调节模块用于自适应调节发包速率。较佳地，所述的收发包管理模块基于所述的Y.1731协议标准对接收包和发送包进行检测管理，且所述的检测管理包括检查接收包的合法性和该接收包是否符合Y.1731协议标准的规定，以及根据当前待测试平台的配置选择相应输出端口，并给发送包打上VLAN标签，发送基于Y.1731协议的发送包。更佳地，所述的收发包管理模块检查接收包是否符合Y.1731协议标准的规定包括检测接收包的目的地址类型和MEP等级是否符合Y.1731协议标准。较佳地，所述的测试数据管理模块包括时延测量单元、吞吐量测量单元和丢包测量单元。更佳地，所述的时延测量单元根据接收到的DMR延迟管理回复计算并保存DM延迟管理值和接收到响应包的时间差，并根据所述的DMR延迟管理回复获取数据包的平均时延、最大时延和最小时延。更佳地，所述的吞吐量测量单元包括单向吞吐量测量单元和双向吞吐量测量单元。尤佳地，所述的单向吞吐量测量单元基于以下测量机制实现单向吞吐量测量：在可调的单向吞吐量测试周期内，发送端以可调的发包间隔向接收端发送TST包，并且随时间单调提高单位时间间隔内的发包个数，且TST包的包长包括64字节、128字节、256字节、512字节、1024字节、1280字节、1518字节，所述的接收端接收到第一个TST包时，所述的单向吞吐量测量单元记录开始接收时间，并设立可调的单向吞吐量超时时间，所述的单向吞吐量测量单元还根据接收端接收到后续TST包的时间更新结束接收时间，并累加每个接收到的TST包的字节数，直至到达单向吞吐量超时时间，所述的单向吞吐量测试周期、单向吞吐量发包间隔和单向吞吐量超时时间均可通过所述的可调参数接口进行调节。甚佳地，所述的单向吞吐量测量单元根据其获取的开始接受时间和结束接收时间，以及接收到的TST包的总字节数，按以下公式计算单向吞吐量：Rate＝接收字节总数×8/(结束接收时间－开始接收时间)；其中Rate为单向吞吐量。尤佳地，所述的双向吞吐量测量单元基于以下测量机制实现双向吞吐量测量：发送端以可调的双向吞吐量发包间隔发送LBM包至接收端，并随时间单调提高单位时间间隔内的发包个数，且LBM包的包长包括64字节、128字节、256字节、512字节、1024字节、1280字节、1518字节，且所述的双向吞吐量测量单元还在可调的预设时间段内检查LBR响应包是否及时响应LBM消息，根据该预设时间段内收发的LBR响应包和LBM消息的数目是否相等判断当前测试周期是否结束，若不相等，则规定时间内有丢包，当前测试周期结束，所述的双向吞吐量发包间隔和预设时间段均可通过所述的可调参数接口进行调节。尤佳地，所述的丢包测量单元在丢包测量测试周期内按可调的丢包测量发包间隔定期向对端发送管理包，并期望接收响应包，并根据接收到的响应包更新对应响应包的时间戳，所述的丢包测量测试周期和丢包测量发包间隔均通过所述的可调参数接口进行调节，且所述的丢包测量单元记录测试周期开始时间点和测试周期结束时间点，并记录测试周期开始时间点和结束时间点的以下参数：发送的管理包个数、接收到的应答包中管理包的个数、接收到对端发送的管理包的个数，并根据以下公式计算丢包：发送丢包＝|TxFCf[tc]–TxFCf[tp]|–|TxFCb[tc]–TxFCb[tp]|；接收丢包＝|TxFCb[tc]–TxFCb[tp]|–|RxFCl[tc]–RxFCl[tp]|；其中，Tp：测试周期开始时间点；Tc：测试周期时间点；TxFCf[tc]：测试周期结束时，发送的管理包个数；TxFCf[tp]：测试周期开始时，发送的管理包个数；TxFCb[tc]：测试周期结束时，接收到应答包里的管理包个数；TxFCb[tp]：测试周期开始时，接收到应答包里的管理包个数；RxFCl[tc]：测试周期结束时，从对端接收的管理包个数；RxFCl[tp]：测试周期开始时，从对端接收的管理包个数。较佳地，所述的发包速率调节模块在一可调的特定性能测试项目测试一定字节长度的包的吞吐量，并随时间单调提高发包速率，并检测响应包是否有丢包，如有丢包则结束当前字节长度的包的测试，且所述的特定性能测试项目可通过所述的可调参数接口进行调整。较佳地，所述的可调参数接口包括定时器调节接口。上述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统实现跨平台网络性能测验的方法，其主要特点是，所述的方法为：测试人员根据当前待测平台的特性，通过所述的可调参数接口对所述的收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块的参数进行相应设定，使所述的发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块的参数与当前待测平台相匹配，并在设定后进行网络性能测验。采用本专利技术的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统及方法，由于其不依赖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的系统包括收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块，所述的系统还包括一可调参数接口，实现对所述的收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块中的参数进行调节，使各模块中的参数与当前待测试平台相匹配，且所述的收发包管理模块用以对接收包和发送包进行检测管理；所述的测试数据管理模块用于进行测试数据汇总分析；所述的发包速率调节模块用于自适应调节发包速率。

【技术特征摘要】
1.一种基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的系统包括收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块，所述的系统还包括一可调参数接口，实现对所述的收发包管理模块、测试数据管理模块和发包速率调节模块中的参数进行调节，使各模块中的参数与当前待测试平台相匹配，且所述的收发包管理模块用以对接收包和发送包进行检测管理；所述的测试数据管理模块用于进行测试数据汇总分析；所述的发包速率调节模块用于自适应调节发包速率。2.根据权利要求1所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的收发包管理模块基于Y.1731协议标准对接收包和发送包进行检测管理，且所述的检测管理包括检查接收包的合法性和该接收包是否符合Y.1731协议标准的规定，以及根据当前待测试平台的配置选择相应输出端口，并给发送包打上VLAN标签，发送基于Y.1731协议的发送包。3.根据权利要求2所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的收发包管理模块检查接收包是否符合Y.1731协议标准的规定包括检测接收包的目的地址类型和MEP等级是否符合Y.1731协议标准。4.根据权利要求1所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的测试数据管理模块包括时延测量单元、吞吐量测量单元和丢包测量单元。5.根据权利要求4所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的时延测量单元根据接收到的DMR延迟,管理回复计算并保存DM延迟管理值和接收到响应包的时间差，并根据所述的DMR延迟管理回复获取数据包的平均时延、最大时延和最小时延。6.根据权利要求4所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的吞吐量测量单元包括单向吞吐量测量单元和双向吞吐量测量单元。7.根据权利要求6所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的单向吞吐量测量单元基于以下测量机制实现单向吞吐量测量：在可调的单向吞吐量测量特定包长的测试周期内，发送端以可调的发包间隔向接收端发送TST包，并且随时间单调提高单位时间间隔内的发包个数，且TST包的包长包括64字节、128字节、256字节、512字节、1024字节、1280字节、1518字节，所述的接收端接收到第一个TST包时，单向吞吐量测量单元记录开始接收时间，并设立可调的单向吞吐量测量超时时间，所述的单向吞吐量测量单元还根据接收端接收到后续TST包的时间更新结束接收时间，并累加每个接收到的TST包的字节数，直至单向吞吐量测量超时，所述的单向吞吐量测量特定包长的测试周期、发包间隔和超时时间均可通过所述的可调参数接口进行调节。8.根据权利要求7所述的基于Y.1731协议的跨平台网络性能测验系统，其特征在于，所述的单向吞吐量测量单元根据其获取的开始接受时间和结束接收时间，以及接收到的TST包的总字节数，按以下公式计算单向吞吐量：Rate＝接收字节总数×8/(结束接收时间－开始接收时间)；其中Rate为单向吞吐量。9.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛剑锋，
申请(专利权)人：上海市共进通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31