[发明专利]一种单端可用带宽测量方法、装置以及发送端

说明书

本发明提出一种单端可用带宽测量方法、装置以及发送端。该单端可用带宽测量方法包括：设定发送端参数；发送基于TCP协议的探测包列至目的节点；接收从所述目的节点返回的TCP应答包，计算各所述探测包的往返时延；以及寻找往返时延下降至恒定值时的第一降速率包，若所述第一降速率包存在，则将发送所述第一降速率包时所述探测包列的平均发送速率作为可用带宽测量值。其基于TCP协议以及自负载降速率包列进行可用带宽的测量。本发明具有测量精度高、测量速度快、入侵度低、健壮性好等特点。

技术领域

本发明属于网络性能测试领域，具体涉及一种基于TCP协议及自负载降速率包列的单端可用带宽测量方法及装置。

背景技术

可用带宽是指存在背景流(网络路径上已经存在的流量)的情况下，在不影响背景流传输速率的前提下，网络路径还能为其它流提供的最大数据传输速率。端到端路径的可用带宽是动态描述网络路径传输能力的重要参数，它能有效评估一条网络路径的实际承载能力和性能优劣，对于监测网络性能、诊断网络运行状况、优化网络性能具有重要意义。

按照运行方式的不同，可用带宽测量系统可用分为单终端系统和双终端系统。单终端系统只需在网络中的一个节点上安装测量工具就可测量至其他节点的路径上的可用带宽。双终端系统除需要在发送端安装测量工具外，还需要在目的节点安装测量工具。

现有的单端可用带宽测量方法是由发送端周期性的向目的节点发送基于ICMP协议的探测包，目的节点接收到探测包后产生ICMP应答包，发送端根据接收到的信息流单向时延变化判断发送速率与真实可用带宽的关系，直至发送速率和真实可用带宽的误差在可接受范围内，并将此时的发送速率作为可用带宽测量值。

发明内容

本申请发明人在不断地实践和摸索过程中发现，现有的单端可用带宽测量方法存在测量精度差、入侵性强、测量速度慢和适用范围窄等缺点。更进一步，本申请发明人发现：(1)测量精度差是由于ICMP处理时间通常从几十微秒到几百毫秒不等，且该ICMP处理时间对于可用带宽的测量是不可忽略的，动态变化的ICMP处理时间影响测量精度，且可能遇到ICMP限速的问题；(2)入侵性强和测量速度慢是由于需要连续重复的发送探测包，接收应答包；(3)适用范围窄是由于并非所有的网络节点都开启ICMP协议，若目的节点关闭了ICMP协议，就不能进行测量。

为解决现有技术存在的技术问题，以及基于上述本申请发明人的发现，本申请提出了一种单端可用带宽测量方法，包括：设定发送端参数；根据所述发送端参数发送基于TCP协议的探测包列至目的节点；其中，所述探测包列包括作为探测包的多个负载包和多个降速率包，所述多个负载包先被发送，所述多个降速率包后被发送；接收从所述目的节点返回的TCP应答包，计算各所述探测包的往返时延；以及寻找所述往返时延下降至恒定值时的第一降速率包，若所述第一降速率包存在，则将发送所述第一降速率包时所述探测包列的平均发送速率作为可用带宽测量值。

本发明的另一方面提供了一种单端可用带宽测量装置，包括：参数设定模块，用于设定参数；探测包列发送模块，根据所述参数发送基于TCP协议的探测包列至目的节点；其中，所述探测包列包括作为探测包的多个负载包和多个降速率包，所述多个负载包先被发送，所述多个降速率包后被发送；应答接收模块，用于接收从所述目的节点返回的TCP应答包，计算所述探测包列中的各探测包的往返时延；以及可用带宽确定模块，用于寻找所述往返时延下降至恒定值时的第一降速率包，若所述第一降速率包存在，则将发送所述第一降速率包时所述探测包列的平均发送速率作为可用带宽测量值。

本发明的另一方面提供了一发送端，包含上述的装置。

本发明能够达到的有益效果：

(1)本发明的技术方案是基于TCP协议，由于连接在网络上的大量终端节点中开启TCP协议以及使用TCP协议进行通信的场景非常多，因此本发明的技术方案具有广泛的应用场景。此外，由于本发明的技术方案是基于TCP协议，不存在ICMP处理时间对测量精度的影响，因此，具有更高的测量精度，稳定性、健壮性。