專利名稱：基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及一種基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
信息網(wǎng)絡(luò)世界中，網(wǎng)絡(luò)故障最容易產(chǎn)生“蝴蝶效應(yīng)”。即使是非常健壯的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，也會因?yàn)槟硞€(gè)不受重視的微小故障而導(dǎo)致重大問題或?yàn)?zāi)難。當(dāng)龐大網(wǎng)絡(luò)中有某個(gè)或某些設(shè)備因故障或網(wǎng)絡(luò)部署得不夠合理而導(dǎo)致性能大幅下降，效率低下，積壓網(wǎng)絡(luò)流量等情況都可以導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，從網(wǎng)絡(luò)通信可靠性角度看，監(jiān)視并預(yù)防一切是必要的，而要客觀地做到這一點(diǎn)，就必須要有可靠的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和性能測試工具支持。同時(shí)，只有一致的診斷接口和一致的診斷結(jié)果，才能實(shí)現(xiàn)龐大網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)狀況評估，從而能迅速定位出故障點(diǎn)位置和性能瓶頸節(jié)點(diǎn)，并在很短時(shí)間內(nèi)解決問題。網(wǎng)絡(luò)狀況評估大致分為兩類:定性評估與定量評估。定性評估一般依賴評估者的知識、經(jīng)驗(yàn)等非量化資料對評估系統(tǒng)狀況做出判斷，在網(wǎng)絡(luò)管理中主要表現(xiàn)在，例如:1從一個(gè)源地址到一個(gè)目標(biāo)地址網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)，2某個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口是否開放，即能否用這些特殊端口來傳輸數(shù)據(jù)，3網(wǎng)絡(luò)通信路徑，4通信是否每次都能成功，即可靠性等。定量評估在網(wǎng)絡(luò)管理中有，例如:1各種不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞里量，2網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間，3丟包率等
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)和方法，同時(shí)用定性和定量兩種方法測量診斷網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)單元之間的健康狀況，統(tǒng)一診斷接口和診斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合診斷和綜合診斷。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，還包括:網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器；所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器之間采用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議通信；
所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，用于向網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端集中發(fā)起診斷請求，接收網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端返回的診斷結(jié)果；
所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端，用于將接收到的診斷請求轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)測試指令，據(jù)此向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送診斷探測包；接收網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器回送的診斷結(jié)果，再次統(tǒng)計(jì)后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理中心；
所述網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器，用于執(zhí)行診斷請求，回送診斷結(jié)果給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端。其中，所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端部署于用戶網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器部署于網(wǎng)絡(luò)提供者網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器處于被動服務(wù)狀態(tài)。其中，所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端之間采用CPE廣域網(wǎng)管理協(xié)議通信。
一種如上所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的方法，包括:
網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端集中發(fā)起診斷請求；
網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將接收到的診斷請求轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)測試指令；
網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試指令向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送診斷探測包；
網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器執(zhí)行診斷請求，將診斷結(jié)果回送給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端；
網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器返回的診斷結(jié)果進(jìn)一步加工統(tǒng)計(jì)，之后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器。其中，所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端之間采用CPE廣域網(wǎng)管理協(xié)議通信。其中，在所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器端，其數(shù)據(jù)模型XML描述文件中定義的診斷數(shù)據(jù)相關(guān)描述內(nèi)容包括:觸發(fā)診斷標(biāo)識、開始診斷的網(wǎng)絡(luò)接口名稱、網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址、目的服務(wù)器的m)P響應(yīng)端口號、診斷功能開啟標(biāo)識、是否支持UDP Echo Plus診斷、有效數(shù)據(jù)包累加值、響應(yīng)包計(jì)數(shù)值、收到的m)P數(shù)據(jù)的字節(jié)計(jì)數(shù)值、響應(yīng)的字節(jié)計(jì)數(shù)值、和/或服務(wù)器首次收到數(shù)據(jù)的時(shí)間。其中，所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端與網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器之間發(fā)送的數(shù)據(jù)包的包頭包括:UDP數(shù)據(jù)包的源端口、UDP數(shù)據(jù)包的目的端口、數(shù)據(jù)包長度、數(shù)據(jù)包校驗(yàn)值、由客戶端填寫的診斷包的序列號、由服務(wù)器填寫的診斷包的序列號、服務(wù)器在收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)包時(shí)的時(shí)間、服務(wù)器回發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí) 間、服務(wù)器丟掉的數(shù)據(jù)包數(shù)量。其中，所述網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器執(zhí)行診斷請求后將診斷結(jié)果回送給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端的過程進(jìn)一步包括:
由網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器來檢查接收的數(shù)據(jù)包的合法性，如是該數(shù)據(jù)包不合法，那么將忽略該數(shù)據(jù)包；如果該數(shù)據(jù)包合法，那么記錄收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)包時(shí)的時(shí)間，并填充數(shù)據(jù)包中診斷包的序列號、回發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間、丟掉的數(shù)據(jù)包數(shù)量管理字段，之后返回該數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果:
本發(fā)明實(shí)施例依靠廣泛使用的UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來定性定量統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)狀況，由于在網(wǎng)絡(luò)提供者網(wǎng)絡(luò)中可部署大量的診斷服務(wù)器，而在用戶網(wǎng)絡(luò)中部署有相應(yīng)大量的診斷客戶端，由網(wǎng)絡(luò)管理中心統(tǒng)一管理所有網(wǎng)絡(luò)，因而管理者可以在網(wǎng)絡(luò)管理中心執(zhí)行任何一段網(wǎng)絡(luò)的診斷功能，并獲得統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，這對分析網(wǎng)絡(luò)性能及故障有很重要的意義。與傳統(tǒng)的ICMP診斷工具Ping比較，ping工具工作在網(wǎng)絡(luò)層L3，且Ping診斷是離散的診斷，不是統(tǒng)一管理的，而本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)診斷機(jī)制工作在傳輸層L4;為避免ICMP包騷擾，有些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備禁止了 ICMP回應(yīng)功能，但網(wǎng)絡(luò)管理者是不會禁用傳輸層協(xié)議，因?yàn)檫@是數(shù)據(jù)傳輸通道，為避免這種惡意攻擊，服務(wù)器只需響應(yīng)指定源地址的請求即可；傳輸層能真實(shí)反映網(wǎng)絡(luò)性能的實(shí)際狀況，能診斷用戶采用UDP承載的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用情況，而且UDP也是許多大流量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸方法。另外，網(wǎng)絡(luò)管理中心和網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端之間采用標(biāo)準(zhǔn)的CWMP協(xié)議通信，避免網(wǎng)絡(luò)管理中心需要特殊的軟件開發(fā)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估方法示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器端的測試數(shù)據(jù)處理流程圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端的測試數(shù)據(jù)處理流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1，為實(shí)現(xiàn)定性定量地統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)狀況，本實(shí)施例在現(xiàn)有架設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基礎(chǔ)上，增加了處于不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)軟件模塊:UDPEchoPlusServer (網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器)和UDPEchoPlusClient (網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端)。一般網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端部署在用戶網(wǎng)絡(luò)El中，而網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器部署在網(wǎng)絡(luò)提供者網(wǎng)絡(luò)Dl中，網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器處于被動服務(wù)狀態(tài)。其中，網(wǎng)絡(luò)管理中心，負(fù)責(zé)發(fā)起診斷請求、接收診斷結(jié)果；網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器，負(fù)責(zé)執(zhí)行診斷請求，網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端，負(fù)責(zé)收集并返回網(wǎng)絡(luò)管理中心診斷結(jié)果。 請參閱圖2，上述系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的實(shí)現(xiàn)方法為:
201、網(wǎng)絡(luò)管理中心集中發(fā)起診斷請求，這些請求可以定時(shí)，批量發(fā)送。202、網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將網(wǎng)絡(luò)管理中心發(fā)過來的遠(yuǎn)程請求轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)測試指令。203、網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端根據(jù)請求進(jìn)行診斷測試，即向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送測試數(shù)據(jù)。204、網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器進(jìn)行簡單數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)后，將結(jié)果回送給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端。網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器端的測試數(shù)據(jù)處理流程具體如圖3所示。205、網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將服務(wù)器返回結(jié)果進(jìn)一步加工統(tǒng)計(jì)，并向網(wǎng)絡(luò)管理中心返回統(tǒng)計(jì)結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端的測試數(shù)據(jù)處理流程具體如圖4所示。上述流程中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理中心診斷請求的種類，步驟203和204可能會多次執(zhí)行后才返回結(jié)果。步驟201為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議兼容性，本發(fā)明僅僅增加了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件模塊，網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器，盡管網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端要與網(wǎng)絡(luò)管理中心通信，網(wǎng)絡(luò)管理中心也不需要開發(fā)相應(yīng)軟件來支持。原因是兩者之間通信采用CWMP協(xié)議，這個(gè)協(xié)議在本發(fā)明實(shí)施之前就已經(jīng)存在，兩者之間的通信不屬于本發(fā)明要詳細(xì)介紹的范疇。網(wǎng)絡(luò)管理中心唯一的變化為在網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器(ACS, automatic configuration server)的數(shù)據(jù)模型XML描述文件中新增了與本發(fā)明中診斷數(shù)據(jù)相關(guān)的描述，即Profile，在這里用如下表格來描述:
權(quán)利要求
1.一種基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，其特征在于，還包括:網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器；所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器之間采用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議通信； 所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，用于向網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端集中發(fā)起診斷請求，接收網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端返回的診斷結(jié)果； 所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端，用于將接收到的診斷請求轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)測試指令，據(jù)此向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送診斷探測包；接收網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器回送的診斷結(jié)果，再次統(tǒng)計(jì)后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器； 所述網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器，用于執(zhí)行診斷請求，回送診斷結(jié)果給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端。
2.如權(quán)利要求1所述基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端部署于用戶網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器部署于網(wǎng)絡(luò)提供者網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器處于被動服務(wù)狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端之間采用CPE廣域網(wǎng)管理協(xié)議CWMP通信。
4.一種如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的方法，其特征在于，該方法包括: 網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端集中發(fā)起診斷請求； 網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將接收到的診斷請求轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)測試指令； 網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測試指令向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送診斷探測包； 網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器執(zhí)行診斷請求，將診斷結(jié)果回送給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端； 網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端將網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器返回的診斷結(jié)果進(jìn)一步加工統(tǒng)計(jì)，之后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器。
5.如權(quán)利要求4所述實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端之間采用CPE廣域網(wǎng)管理協(xié)議通信。
6.如權(quán)利要求5所述實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的方法，其特征在于，在所述網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器端，其數(shù)據(jù)模型XML描述文件中定義的診斷數(shù)據(jù)相關(guān)描述內(nèi)容包括:觸發(fā)診斷標(biāo)識、開始診斷的網(wǎng)絡(luò)接口名稱、網(wǎng)絡(luò)接口的IP地址、目的服務(wù)器的UDP響應(yīng)端口號、診斷功能開啟標(biāo)識、是否支持m)P Echo Plus診斷、有效數(shù)據(jù)包累加值、響應(yīng)包計(jì)數(shù)值、收到的UDP數(shù)據(jù)的字節(jié)計(jì)數(shù)值、響應(yīng)的字節(jié)計(jì)數(shù)值、和/或服務(wù)器首次收到數(shù)據(jù)的時(shí)間。
7.如權(quán)利要求5所述實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端與網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器之間發(fā)送的數(shù)據(jù)包的包頭包括:UDP數(shù)據(jù)包的源端口、UDP數(shù)據(jù)包的目的端口、數(shù)據(jù)包長度、數(shù)據(jù)包校驗(yàn)值、由客戶端填寫的診斷包的序列號、由服務(wù)器填寫的診斷包的序列號、服務(wù)器在收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)包時(shí)的時(shí)間、服務(wù)器回發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間、服務(wù)器丟掉的數(shù)據(jù)包數(shù)量。
8.如權(quán)利要求7所述基于用數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器執(zhí)行診斷請求后將診斷結(jié)果回送給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端的過程進(jìn)一步包括: 由網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器來檢查接收的數(shù)據(jù)包的合法性，如是該數(shù)據(jù)包不合法，那么將忽略該數(shù)據(jù)包；如果該數(shù)據(jù)包合法，那么記錄收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)包時(shí)的時(shí)間，并填充數(shù)據(jù)包中診斷包的序列號、回發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間、丟掉的數(shù)據(jù)包數(shù)量管理字段，之后返回該數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)診斷客戶 端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)診斷及性能評估系統(tǒng)和方法，系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端和網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器；后兩者采用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議通信；網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，用于發(fā)起診斷請求，接收診斷結(jié)果；網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端，用于根據(jù)診斷請求向網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器發(fā)送診斷探測包，接收網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器回送的診斷結(jié)果，再次統(tǒng)計(jì)后發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器，用于執(zhí)行診斷請求，回送診斷結(jié)果給網(wǎng)絡(luò)診斷客戶端。本發(fā)明實(shí)施例依靠廣泛使用的UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來定性定量統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中兩點(diǎn)之前的網(wǎng)絡(luò)狀況，管理者可以在網(wǎng)絡(luò)管理中心執(zhí)行任何一段網(wǎng)絡(luò)的診斷功能，并獲得統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
文檔編號H04L29/06GK103227781SQ20131010473
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者胡漸平, 王金桂 申請人:深圳市共進(jìn)電子股份有限公司