[发明专利]一种基于TCP协议的网络延迟测量方法

说明书

本发明提供了一种基于TCP协议的网络延迟测量方法，该方法包括：建立前向延迟的第一优化目标函数；建立返回延迟的第二优化目标函数；对于第一和第二目标进行加权，得到总的优化目标函数；利用蚁群算法对总的目标函数进行迭代优化搜索，求解网络延迟的估计值。本发明提出了一种基于TCP协议的网络延迟测量方法，既不需要发送大量的探针包，也不需要进行全局时钟校准，简单有效地计算网络传输延迟。

技术领域

本发明涉及计算机网络，特别涉及一种基于TCP协议的网络延迟测量方法。

背景技术

网络性能的衡量和评估是网络运营和维护中重要的组成部分，通过分析传输延迟可以了解多个网络站点的基本特性，为网络的控制和改进提供帮助，当传输延迟超过一定值时，多站点的应用性能就会大大降低。现有技术中传输延迟测量包括以下两种：发送特定的探针包来计算网络的路径和链路属性，这往往会导致网络的高负载，使网络情况不真实；分析记录在交换机或者控制器中的报文数据得到传输延迟，这一般需要全局的时钟校准，在多点网络中受到网络环境的影响而测量不精确。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种基于TCP协议的网络延迟测量方法，包括：

建立前向延迟的第一优化目标函数；

建立返回延迟的第二优化目标函数；

对于第一和第二目标进行加权，得到总的优化目标函数；

利用蚁群算法对总的目标函数进行迭代优化搜索，求解网络延迟的估计值。

优选地，在建立第一和第二目标函数之前，还包括：

记录TCP发送端时钟的初始值t_0s、实际时间s₀，频率λ_s，计数时对应于标准时钟的相应时刻值s₁，s₂，…s_n，发送时的标准时间t_s，则发送端时钟以t_0s为参考点，时钟函数T_s为：

记录TCP接收端时钟的初始值t_0d，实际时间d₀，频率λ_d，接收端对应于标准时钟的相应时刻值d₁，d₂，…d_n，计数时相应时刻值，接收的标准时间为t_d，接收端的时钟函数T_d(t)为

此时，延迟的真实值为DL_t＝t_d-t_s

而测量得到的值为DL_m＝T_d(t_d)-T_s(t_s)

整理得

DL_t＝(1/λ_d)DL_m-((λ_d-λ_s)/λ_dλ_s)(T_s-t_0s)-[((t_0d-t_0s)/λ_d)+(s₀-d₀)]

如果以接收端的时钟为参考，则λ_d＝1，若d₀＝t_0d＝0，则