[发明专利]网络断层扫描的方法和装置

说明书

一种使用网络断层扫描监视网络性能的方法包括获得（102）指示网络的拓扑的信息以及计算（104）用于监视网络的多个路径。此外，该方法包括：命令（110）所计算的路径的源节点向所计算的路径的目的地节点发送探测分组，其中所述探测分组在所述网络中经历分段路由；以及命令（114）所计算的路径的目的地节点基于由目的地节点接收的探测分组来实行网络性能测量。最后，该方法包括：从目的地节点接收（116）性能测量；以及使用网络断层扫描推断（118）关于网络中的节点的性能的信息，其中推断过程包括使所计算的路径的性能测量相关联。

技术领域

一般来说，本发明涉及网络管理，且具体来说，涉及用于使用网络断层扫描（network tomography）监视网络性能的方法和装置。

背景技术

性能评估和诊断是对于所有种类的网络的网络管理的重要方面。在过去几年中，网络从主要递送通信演变为递送包括内容（视频、游戏、实时流播）和/或数据的多元化服务。因此，网络在基础设施（已被增加的路由器和链路）以及它们支持的用户数量方面已经历了惊人增长。在这个背景下，故障诊断和性能监视对于网络服务提供商而言已变得极其重要。精确、及时地了解网络的内部状态（例如，各个链路上的延迟、拥塞级别）对于诸如路线选择、资源分配和故障诊断的各种网络操作都是必不可少的。

在可能基本上不受监管并且高度异构的大规模网络的情况下，单个网络运营商或提供商可能不能对影响该运营商或提供商的相关性能数据的网络的所有段具有控制。网络的某些段可因此不可观察，因为无法获得那些段内的网络元件的协作。

网络断层扫描已作为一种有前景的技术而出现，其使得在不要求内部网络组件的协作的情况下能够推断出不可观察的网络性能参数。仅仅在使用边缘节点进行的端到端（E2E）测量的基础上推断不可观察的参数。参考图6中示出的网络600，穿过网络定义一系列探测路径，所述探测路径从边缘节点602-614起始和终止并穿越内部节点616-622。可在边缘节点602-614的协作下进行对在探测路径上传送的数据分组的E2E测量。

网络断层扫描能够使用被动和主动测量二者进行工作。在第一种情形中，系统能够使用已经存在于网络中的连接来获得聚合路径-级别信息，而不会影响业务负载。但是，由此类连接所提供的覆盖无法跨越所有感兴趣的路径。如果可用连接不足以从路径测量来独特地标识所有链路度量，那么要求主动探测。在这种情况下，假设，边界节点的集合能够将探测分组发送到边缘节点的另一集合，以便测量端到端路径上的分组属性。但是，这种途径能够具有与自由选择通过其发送探测分组的路径的可能性有关的潜在限制。确实，从单个源点到特定目的地的连续探测分组能会因为能够将一定百分比的业务强加到备选链路上的路由改变或配置的负载平衡而遵循不同路径。因此，如果使用网络断层扫描来推断网络性能参数，那么结果可能并不可靠，因为沿不同路线行进的探测分组经历沿路线的不同延迟、不同抖动（jitter）和/或分组损失。因此，基于一对源和目的地节点的网络断层扫描发现将是不精确的。

发明内容

本发明的目标是消除以上所讨论的挑战中的至少一些。

根据本发明的第一方面，提供有一种在网络断层扫描装置中执行的监视网络性能的方法。该方法包括获得指示网络的拓扑的信息以及计算用于监视网络的多个路径。此外，该方法包括：命令所计算的路径的源节点向所计算的路径的目的地节点发送探测分组，其中所述探测分组在所述网络中经历分段路由；以及命令所计算的路径的目的地节点基于由目的地节点接收的探测分组来实行网络性能测量。在接下来的步骤中，从目的地节点接收性能测量，并且该方法还包括使用网络断层扫描推断关于网络中的节点的性能的信息，其中推断过程包括使所计算的路径的性能测量相关联。