[发明专利]一种网络性能测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的测量技术，尤其涉及一种网络性能测量方法及系统。

背景技术

随着因特网(Internet)技术和网络业务的飞速发展，用户对网络资源的需求空前增长，网络也变得越来越复杂。不断增加的网络用户和应用，导致网络负担沉重，网络装置超负荷运转，从而引起网络性能下降。这就需要对网络的性能指标进行提取与分析，对网络性能进行改善和提高。因此网络性能测量便应运而生。发现网络瓶颈，优化网络配置，并进一步发现网络中可能存在的潜在危险，更加有效地进行网络性能管理，提供网络服务质量的验证和控制，对服务提供商的服务质量指标进行量化、比较和验证，是网络性能测量的主要目的。

最常见的IP网络性能测量方法有两类：主动测量和被动测量。主动测量是在选定的测量点上利用测量工具有目的地主动产生测量流量，注入网络，并根据测量数据流的传送情况来分析网络的性能。被动测量是指在链路或装置(如路由器，交换机等)上利用测量装置对网络进行监测，而不需要产生多余流量的测量方法。

性能测量从方向上来划分，还可以分为单向网络性能测量和往返网络性能测量。单向网络性能测量就是测量从一个测量点A到另一个测量点B一个方向的网络性能指标。往返网络性能测量是测量从一个测量点A到另一个测量点B再返回测量点A的网络性能指标。对于两点之间的通信，在往返两个方向上可能经过不同的路径，或者同一个路径往返两个方向的业务质量(QoS)是不相同的，因此单向网络性能并不等于简单的将往返时延除以二(在后续如非特别指出，网络性能测量均为单向网络性能测量)。

一般地，测量系统由测量控制器和部署在网络中的测量点组成。对于主动测量方法基本步骤为：

1、测量控制器配置参与性能测量的两个测量点A、B。

2、测量点A构造探测报文，附着上序列号、时间戳信息向测量点B发送探测报文。即，探测报文的源IP地址就是测量点A地址，目的IP地址就是测量B地址。

3、如果测量点B收到探测报文，可以根据探测报文携带的发送时间戳，以及收到报文的时间戳信息得到该报文的时延；如果测量点B没有收到探测报文，可以根据连续的序列号判断出丢包情况，得到丢包率指标。根据时延、丢包率可以推导出其他性能指标，如：抖动、网络不可用性等。

对于目前普遍使用IPv4的网络来说，为了解决IP地址资源不够的问题，NAT/NAPT的部署是比较普遍的现象。对于主动测量来说，在端到端的路径上如果存在NAPT/NAT，那么NAT/NAPT装置屏蔽了内部网络，阻断了内部网络的透明性。位于内部网络和外部网络的测量点，虽然可以正常收发探测报文并计算出网络性能指标，但于外部网络的测量点无法确定探测报文是来自内部网络还是来自外部网络(因为经过了NAT/NAPT装置已经将私有IP地址转换为公有IP地址)，也使得位于外部网络的测量点无法主动访问位于内部网络的测量点。

在IPv4和IPv6混合组网的环境下，如果采用NAT-PT技术进行IPv4网络和IPv6网络的互通，同样存在NAT-PT装置上进行IPv4地址和IPv6地址进行映射，对于主动网络性能测量来说面临同样的问题。

发明内容

本发明提供一种网络性能测量方法及系统，以解决现有主动网络性能测量中存在经网络地址转换后接收报文的测量点无法确定报文来源的问题；进一步解决该测量点无法主动向对端测量点发送探测报文的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种网络性能测量方法，包括如下步骤：

第一测量点根据测量指示，构造在数据字段包含本测量点地址信息的探测报文；

第一测量点将所述探测报文发送到第二测量点，其中第一测量点到第二测量点的路径上存在网络地址转换装置；

第二测量点接收所述探测报文后，根据报文中的所述地址信息确定该探测报文的来源；以及

根据探测报文中的相关信息计算网络性能指标。

其中：

第二测量点进一步根据所述地址信息和报文中的源地址信息获得相应的网络地址绑定关系。所述方法进一步包括步骤：第二测量点根据所述网络地址绑定关系构造探测报文；所述网络地址转换装置接收到所构造的探测报文并进行网络地址转换后，将其发送给第一测量点；以及在第一测量点接收所述探测报文后，根据探测报文中的相关信息计算网络性能测量指标。

所述第一测量点和第二测量点分别在所述报文中附着用于计算网络性能指标的时间戳信息。