分组交换通信网络中的性能测量制造技术

公开了用于在分组交换通信网络中提供性能测量的方法和系统，其中由用户通信设备运行的性能测量应用监视由用户通信设备运行的用户应用与分组交换通信网络交换的分组流的性能。这种监视包括提供与分组流相关的性能参数的值。如果基于由性能测量应用提供的性能参数值检测到影响分组流的故障状况，则由在分组流的路径上位于分组交换通信网络内的一个或多个测量点激活对分组流的性能的进一步监视。这种进一步监视包括提供与分组流相关的进一步性能参数的值。性能参数的值。性能参数的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分组交换通信网络中的性能测量


[0001]本专利技术涉及通信网络领域。特别地，本专利技术涉及用于在分组交换通信网络中执行性能测量的方法和系统。

技术介绍

[0002]在分组交换通信网络中，分组流通过可能的中间节点从源节点传输到目的地节点。示例性分组交换网络是IP(互联网协议)网络、以太网和MPLS(多协议标签交换)网络。IP网络可以支持QUIC(快速UDP互联网连接)，这是被设计为通过用户数据报协议(UDP)支持两个端点(客户端和服务器)之间的多路复用的连接的传输层(第4层)网络协议。
[0003]分组交换通信网络的性能通常根据分组丢失和/或延迟和/或抖动来测量。这些测量可以是单向的或者往返的。
[0004]直接对携带用户数据的分组流进行操作而无需传输专用于测量目的的任何人工分组(诸如ping分组)的测量技术是已知的。这些技术通常规定标记要测量的分组流的分组，并规定在标记的分组的路径上部署一个或多个测量点。每个测量点提供一个或多个与标记的分组相关的性能参数(通常是计数器和/或时间戳)，这些性能参数然后被用来确定那个分组流的性能。这些技术中的一些要求在标记的分组的路径上实现单个测量点，该测量点能够基于其自身的(一个或多个)性能参数(即，不使用由其它测量点提供的(一个或多个)性能参数)自主确定性能测量(例如，分组丢失测量或延迟测量)。
[0005]B.Trammel等人：互联网草案“The addition of a Spin Bit to the QUIC Transport Protocol draft
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trammel
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quic
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spin
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01”，2017年12月13日，描述了在QUIC报头中添加所谓的“时延自旋位”(或者简称为“自旋位”)，它使得能够通过位于连接上的测量点来进行QUIC连接的客户端和服务器之间的RTT(往返时间)测量。
[0006]M.Cociglio等人：互联网草案“New Spin bit enabled measurements with one or two bits draft
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cfb
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ippm
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spinbit
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new
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measurements
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01”，2019年7月1日，描述了在QUIC报头中添加所谓的丢失位，它使得能够通过位于连接上的测量点来进行QUIC连接的客户端和服务器之间的往返分组丢失测量。
[0007]A.Ferrieux等人：互联网草案“Packet Loss Signaling for Encrypted Protocols draft
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ferrieuxhamchaoui
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quic
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lossbits
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03”，2020年1月16日，描述了QUIC协议的扩展，其在分组报头中引入了两个位，即，Q位(sQuared信号位)和L位(丢失事件位)，它们使得能够通过位于连接上的测量点来进行不同类型的单向分组丢失测量(包括端到端测量、上游测量和下游测量)。

技术实现思路

[0008]申请人已经注意到，提供指示分组交换网络的实际整体性能并且同时提供具有期望粒度的结果的性能测量(例如，通过任何上述已知技术)要求单独监视通过网络传输的所有分组流或至少其显著部分的性能。由于通信网络的节点通常被若干个分组流跨越(通常，
从DSLAM和eNodeB处的数千个分组流到骨干节点、对等节点和WAN网关处的百万分组流)，因此在网络节点处实现的测量点必须被配置为检测若干个分组流并提供与每个分组相关的性能测量。这将要求测量点进行大量计算。
[0009]鉴于以上所述，申请人已经意识到需要提供一种克服或减轻上述缺点的用于在分组交换通信网络中执行性能测量的方法和系统。
[0010]特别地，申请人已经解决了提供用于在分组交换通信网络中执行性能测量的方法和系统的问题，这允许减少部署在网络内的(一个或多个)测量点所需的计算量。
[0011]根据本专利技术的实施例，这个问题通过提供适合安装在用户通信设备(诸如智能电话、PC、平板电脑、IoT设备等)上的计算机程序产品(在以下描述中也称为“性能测量应用”)来解决。用户通信设备设有至少一个被配置为与分组交换通信网络交换至少一个分组流(通常是双向分组流)的用户应用(例如，浏览器、视频会议app、社交网络app、电子商务app、电子银行app等)。当性能测量应用由用户通信设备运行时，它通过提供与其相关的至少一个性能参数的值(例如，分组丢失值、延迟值等)来监视由用户通信设备运行的用户应用与通信网络交换的双向分组流的性能。如果基于由性能测量应用提供的性能参数值检测到影响分组流的故障状况，则还激活位于其路径上的至少一个测量点对分组流的进一步监视，使得至少一个测量点提供与分组流相关的至少一个进一步的性能参数的值(例如，分组丢失值、延迟值等)。
[0012]根据本专利技术的系统和方法然后有利地允许减少部署在网络中的(一个或多个)测量点所需的计算量。
[0013]实际上在正常状况下(即，没有故障状况)，只有性能测量应用监视分组流的性能，从而充当能够监视用户通信设备与分组交换通信网络交换的分组流并检测任何可能影响分组流的故障状况的测量点。在正常状况下，测量点保持不活动，并且仅在检测到故障状况时才被激活。
[0014]因此，即使测量点部署在由数百或甚至百万分组流跨越的网络节点(例如，到WAN的网关)处，它们也仅用于监视特定分组流(即，已基于由连接到网络的用户通信设备运行的性能测量应用提供的性能参数值检测到故障状况的那些分组流)的性能。与连续监视跨越测量点的所有分组流的性能相比，这使得测量点要求的计算资源少得多。
[0015]由于测量点位于分组流的路径上，因此由测量点提供的进一步的性能参数值可以提供例如受基于由性能测量应用提供的性能参数值检测到的故障状况影响的路径长度的指示。
[0016]例如，性能测量应用可以提供其自身与在对端终止双向分组流的路径的网络节点之间的往返分组丢失值，例如，根据M.Cociglio等人的上述互联网草案所公开的技术。只要未检测到故障情况(例如，往返分组丢失值没有超过预定义的最大阈值)，分组流就将继续仅由性能测量应用监视。
[0017]如果在某个点基于由性能测量应用提供的往返分组丢失值检测到故障状况(例如，一个或多个连续的往返分组丢失值超过预定义的最大阈值)，则激活位于分组流的路径上的测量点，以通过提供例如其自身与在用户通信设备的对端终止双向分组流的路径的网络节点之间的往返分组丢失的值来开始分组流的进一步监视。这些进一步的往返分组丢失值有利地提供了关于由性能测量应用检测到的故障状况是发生在用户通信设备与测量点
之间的路径长度上还是发生在测量点与在对端终止双向分组流的网络节点之间的路径长度上的指示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于提供分组交换通信网络(200)的性能测量的方法，所述方法包括：a)通过由用户通信设备(1)运行的性能测量应用(10)监视由所述用户通信设备(1)运行的用户应用(A1)与所述分组交换网络(200)交换的至少一个分组流(Pk，Pk')的性能，所述监视包括提供与所述至少一个分组流(Pk，Pk')相关的至少一个性能参数的值(PP(i))；b)基于由所述性能测量应用(10)提供的所述至少一个性能参数的所述值(PP(i))，检测到影响所述至少一个分组流(Pk，Pk')的故障状况；以及c)响应于检测到所述故障状况，由在所述至少一个分组流(Pk，Pk')的路径上位于所述分组交换通信网络(200)内的至少一个测量点(11)激活对所述至少一个分组流(Pk，Pk')的性能的进一步监视，所述进一步监视包括提供与所述至少一个分组流(Pk，Pk')相关的至少一个进一步的性能参数的值(PP'(i))。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤b)包括将所述至少一个性能参数的所述值(PP(i))与预定义的阈值(TH)进行比较，并且当所述至少一个性能参数的一个或多个连续值(PP(i))超过所述预定义的阈值(TH)时检测到所述故障状况。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤b)由所述性能测量应用(10)执行。4.根据权利要求3所述的方法，其中步骤b)包括通过从所述性能测量应用(10)向所述测量管理服务器(12)发送警报消息来将所述故障状况通知给与所述性能测量应用(10)和所述至少一个测量点(11)协作的测量管理服务器(12)。5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤c)包括由所述测量管理服务器(12)向所述至少一个测量点(11)发送激活消息。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个测量点(11)被预配置为监视包括预定义的专用标识符的分组，并且其中步骤c)包括由所述测量管理服务器(12)向所述性能测量应用(10)发送将所述预定义的专用标识符插入所述至少一个分组流(Pk，Pk')中的指令。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中步骤a)还包括，只要未检测到故障状况，就从所述性能测量应用(10)向所述测量管理服务器(12)发送周期性的确认消息，该确认消息通知所述测量管理服务器(12)所述监视正在进行并且未检测到故障状况。8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中步骤a)还包括从所述性能测量应用(10)向所述测量管理服务器(12)发送更新消息，该更新消息包括对所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：