用于数据中心网络延迟的检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于数据中心网络延迟的检测方法及装置，涉及网络检测技术领域，能够准确获取网络层面端到端的单向延迟数据。该方法包括：同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源；通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息；基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据；将各段路径的延迟数据与对应路径的时间阈值比对，得到各段路径的网络延迟检测结果。该装置应用有上述方案所提的方法。

Detection method and device for network delay in data center

The invention discloses a detection method and a device for network delay of a data center, which relates to the technical field of network detection, and can accurately obtain the end-to-end unidirectional delay data at the network layer. The method includes: synchronizing the clock source in the first virtual machine, the first server, the second server and the second virtual machine in the data center; sending the data packet through the first virtual machine, then passing the first server and the second server to the second virtual machine to receive the data packet, and ensuring that the data packet includes the time stamp information and the flag bit information; based on the data packet, respectively in the first virtual machine The time stamp information in the machine, the first server, the second server and the second virtual machine is used to obtain the delay data of the packet transmission in each path; the delay data of each path is compared with the time threshold of the corresponding path to obtain the network delay detection results of each path. The device applies the method proposed in the above scheme.

【技术实现步骤摘要】
用于数据中心网络延迟的检测方法及装置
本专利技术涉及网络检测
，尤其涉及一种用于数据中心网络延迟的检测方法及装置。
技术介绍
目前云计算虚拟化在企业的数据中心已被大规模使用，用户的业务部署在虚拟机内，多个虚拟机之间通过虚拟网络及物理网络连接，其复杂程度远高于传统数据中心网络。当其承载的业务发生延迟时，需要判断延迟是否发生在虚拟网络或者物理网络上，现有的网络延迟检测多采用主动探测法，如通过Ping方式获取路径的双向延迟，但是，通过Ping方式检测网络延迟存在如下问题：Ping方式不能获取端到端的单方向延迟，虚拟化场景下数据流的往返路径往往不是固定的，无法判断某一路径是否存在延迟。而且主动探测方式具有时效性限制，只能用来判断在探测时间点是否存在延迟，无法作为业务延迟时业务数据包是否存在网络延迟的依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于数据中心网络延迟的检测方法及装置，能够准确获取网络层面端到端的单向延迟数据。为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供一种用于数据中心网络延迟的检测方法，所述数据中心至少包括第一服务器以及设在第一服务器中的第一虚拟机，第二服务器以及设在第二服务器中的第二虚拟机，所述方法包括：同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源；通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，所述数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息；基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据；将各段路径的延迟数据与对应路径的时间阈值比对，得到各段路径的网络延迟检测结果。优选地，在步骤通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包之前还包括：在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中分别设立检测点，所述检测点用于捕获数据包经过时的时间戳信息和标志位信息。较佳地，所述数据包的IP头部采用复用IP协议头，所述IP头部中包括ident字段、CE标志位字段和DF标志位字段；其中，所述ident字段用于添加数据包的时间戳信息，所述CE标志位字段用于标记数据包的时间戳信息是否已被添加，所述DF标志位字段用于标记数据包的时间戳信息是否可被添加。进一步地，通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，所述数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息的方法包括：第一虚拟机发送数据包，通过对应的检测点检测数据包中DF标志位字段是否为空，并在非空时在ident字段中插入时间戳信息S1，同时修改CE标志位字段为非空；第一服务器接收所述数据包，通过对应的检测点检测数据包中CE标志位字段是否为空，并在非空时捕获ident字段中的时间戳信息S1，同时记录当前时刻的时间戳信息S2；将数据包中ident字段的时间戳信息S1替换为时间戳信息S2后通过第一服务器再发送；第二服务器接收所述数据包，通过对应的检测点检测数据包中CE标志位字段是否为空，并在非空时捕获ident字段中的时间戳信息S2，同时记录当前时刻的时间戳信息S3；将数据包中ident字段的时间戳信息S2替换为时间戳信息S3后通过第二服务器再发送；第二虚拟机接收所述数据包，通过对应的检测点检测数据包中CE标志位字段是否为空，并在非空时捕获ident字段中的时间戳信息S3，同时记录当前时刻的时间戳信息S4。优选地，基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据的方法包括：将时间戳信息S2与时间戳信息S1求差计算第一虚拟机至第一服务器路径的延迟数据T1；将时间戳信息S3与时间戳信息S2求差计算第一服务器至第二服务器路径的延迟数据T2；将时间戳信息S4与时间戳信息S3求差计算第二服务器至第二虚拟机路径的延迟数据T3。可选地，同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机时钟源的方法包括：选用微秒级时间同步机制，同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机的时钟源。可选地，所述ident字段占用IP头部的前15位字段，所述CE标志位字段占用IP头部的第16位字段，所述DF标志位字段占用IP头部的第17位字段。与现有技术相比，本专利技术提供的用于数据中心网络延迟的检测方法具有以下有益效果：本专利技术提供的用于数据中心网络延迟的检测方法中，通过将端到端的数据中心网络划分为虚拟网络和物理网络，也即将第一虚拟机至第一服务器之间以及第二服务器至第二虚拟机之间的网络划为虚拟网络，将第一服务器至第二服务器之间的网络划为物理网络，然后采用时间同步机制同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源，接着利用第一虚拟机发送一数据包，并依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，通过捕获该数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，可以计算出数据包在第一虚拟机至第一服务器，也即第一阶段虚拟网络路径传送的延迟数据，第一服务器至第二服务器，也即物理网络路径传送的延迟数据，第二服务器至第二虚拟机，也即第二阶段虚拟网络路径传送的延迟数据，分别将第一阶段虚拟网络、物理网络和第二阶段虚拟网络的延迟数据与对应路径预设的时间阈值比对，当延迟数据超过时间阈值时表明对应路径网络延迟，当延迟数据未超过时间阈值时表明对应路径网络不延迟。可见，本专利技术采用单向分段式的路径网络延迟检测方法，相比较于现有技术采用的双向路径网络检测方法而言，不仅检测结果更准确，而且检测的范围也更加精确，能够精准获取每段路径网络的延迟检测结果，得到网络层面端到端的单向延迟数据。本专利技术的另一方面提供一种用于数据中心网络延迟的检测装置，应用有上述技术方案提到的用于数据中心网络延迟的检测方法，该装置包括:时钟同步单元，用于同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源；数据包检测单元，用于通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，所述数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息；延迟计算单元，用于基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据；延迟输出单元，用于将各段路径的延迟数据与对应路径的时间阈值比对，得到各段路径的网络延迟检测结果。优选地，还包括：检测点设置单元，用于在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中分别设立检测点，所述检测点用于捕获数据包经过时的时间戳信息和标志位信息。与现有技术相比，本专利技术提供的用于数据中心网络延迟的检测装置的有益效果与上述技术方案提供的用于数据中心网络延迟的检测方法的有益效果相同，在此不做赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数据中心网络延迟的检测方法，所述数据中心至少包括第一服务器以及设在第一服务器中的第一虚拟机，第二服务器以及设在第二服务器中的第二虚拟机，其特征在于，所述方法包括：/n同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源；/n通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，所述数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息；/n基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据；/n将各段路径的延迟数据与对应路径的时间阈值比对，得到各段路径的网络延迟检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心网络延迟的检测方法，所述数据中心至少包括第一服务器以及设在第一服务器中的第一虚拟机，第二服务器以及设在第二服务器中的第二虚拟机，其特征在于，所述方法包括：
同步数据中心中第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时钟源；
通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包，所述数据包中保证包括时间戳信息和标志位信息；
基于数据包分别在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中的时间戳信息，获取数据包在每段路径传送的延迟数据；
将各段路径的延迟数据与对应路径的时间阈值比对，得到各段路径的网络延迟检测结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包之前还包括：
在第一虚拟机、第一服务器、第二服务器和第二虚拟机中分别设立检测点，所述检测点用于捕获数据包经过时的时间戳信息和标志位信息。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述数据包的IP头部采用复用IP协议头，所述IP头部中包括ident字段、CE标志位字段和DF标志位字段；其中，
所述ident字段用于添加数据包的时间戳信息，所述CE标志位字段用于标记数据包的时间戳信息是否已被添加，所述DF标志位字段用于标记数据包的时间戳信息是否可被添加。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过第一虚拟机发送数据包，依次经过第一服务器、第二服务器传送至第二虚拟机接收数据包的方法包括：
第一虚拟机发送数据包，通过对应的检测点检测数据包中DF标志位字段是否为空，并在非空时在ident字段中插入时间戳信息S1，同时修改CE标志位字段为非空；
第一服务器接收所述数据包，通过对应的检测点检测数据包中CE标志位字段是否为空，并在非空时捕获ident字段中的时间戳信息S1，同时记录当前时刻的时间戳信息S2；
将数据包中ident字段的时间戳信息S1替换为时间戳信息S2后通过第一服务器再发送；
第二服务器接收所述数据包，通过对应的检测点检测数据包中CE标志位字段是否为空，并在非空时捕获ident字段中的时间戳信息S2，同时记录当前时刻的时间戳信息S3；
将数据包中ident字段的时间戳信息S2替换为时间戳信息S3后通过第二服务器再发送；
第二虚拟机接收所述数据包，通过对应的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇，
申请(专利权)人：苏宁云计算有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32