[发明专利]一种基于TCP的网络性能测量诊断方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及计算机网络流量监测分析技术领域，特别是涉及一种基于TCP的网络性能测量诊断方法及系统。

背景技术

目前网络带宽的不断增加，但是网络性能却没有同步提升，随着网络技术的发展，用户对于网络速度的要求不断提高，性能问题逐渐变的越来越严重。TCP承载了Internet中绝大多数的流量，它自适应的重传机制为上层应用提供方便的同时也隐藏了下层协议的错误，并且滑动窗口的特性也容易引起错误症状缩放的问题。快速、有效地定位TCP性能瓶颈是解决网络性能问题的关键。因此，如何针对TCP性能瓶颈进行测量分析是一个迫切需要解决的问题。目前所采用的性能测量方法主要包括以下两类：

主动测量：测量系统产生探测数据包并注入网络中，观测探测数据包的行为和到达时间，估计网络性能指标。主动测量使用方便，比较适合端到端的网络性能测量。由于该方法不涉及用户的网络信息，所以对用户而言是很安全的。

被动测量：直接采集通过交换机/路由器上的端口镜像、物理光纤链路上的分光或者是特定设备导出所得到的流量数据，而不需要将任何附加的流量送入到被测网络中。被动测量是非入侵式的，对网络造成的影响很小。

发明人经过对现有主动测量和被动测量的研究发现，主动测量在测量过程中增加了网络的潜在负载，对网络造成较大影响；主动测量容易引起Heisenberg效应，即额外的流量可能会干扰网络，并使结果分析产生偏差；而被动测量则容易捕获敏感流量，侵犯用户的安全和隐私；并且被动测量只能获得网络局部数据，无法了解网络的整体情况；因此亟需一种网络性能的测量诊断方法来解决现有技术中主动测量与被动测量过程中存在的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种基于TCP的网络性能测量诊断方法及系统，有效的解决了现有技术中主动测量与被动测量过程中存在的问题。

技术方案如下：

一种基于TCP的网络性能测量诊断方法，包括：

接收客户端发送的测试请求和目标性能参数；

依据所述测试请求向所述客户端发送探测流量，进行TCP网络性能测量并捕获背景数据包对所述TCP网络性能测量的结果进行校对；

依据TCP性能模型和所述目标性能参数，分析所述经过校对的TCP网络性能测量结果；

汇总所述TCP网络性能测量过程中的测量数据及所述TCP网络性能测量分析结果，生成TCP网络性能测量的诊断报告。

上述的方法，优选的，在所述接收客户端发送的测试请求和目标性能参数前，还包括：

所述客户端建立进行TCP性能测量的通信信道，所述通信信道包括：控制信道和测试信道。

上述的方法，优选的，所述客户端通过控制信道发送测试请求和目标性能参数；通过所述测试通道接收探测流量。

上述的方法，优选的，所述TCP网络性能测量包括：初始扫描过程、丢包率测量过程和瓶颈队列测量过程；

所述初始扫描过程是寻找排队开始和拥塞出现时对应的滑动窗口的过程；

所述丢包率测量过程是测量排队开始前丢包率的过程；

所述瓶颈队列测量过程是在最大滑动窗口附近进行细粒度扫描，准确的确定拥塞出现时的滑动窗口大小。

上述的方法，优选的，所述分析经过校对的TCP网络性能测量结果的过程包括：分析客户端主机配置、分析网络路径瓶颈和分析测试一致性。

上述的方法，优选的，所述诊断报告包括测试环境的描述、目标性能参数与测试性能参数的对比评估，客户端和网络路径瓶颈的诊断结果与相应诊断原因解释。

一种基于TCP的网络性能测量诊断系统，包括：

接收单元、测量单元、校对单元、分析单元和诊断报告生成单元；

其中：所述接收单元用于接收客户端发送的测试请求和目标性能参数；

所述测量单元用于依据所述接收单元接收的测试请求向所述客户端发送探测流量，进行TCP网络性能测量；

所述校对单元用于捕获背景数据包，对所述测量单元测量的结果进行校对；

所述分析单元用于依据TCP性能模型和所述接收单元接收的目标性能参数，分析经过所述校对单元校对的TCP网络性能测量结果；

所述诊断报告生成单元用于汇总所述测量单元进行TCP网络性能测量过程中的测量数据及所述分析单元对TCP网络性能测量结果进行分析得到的分析结果，生成TCP网络性能测量的诊断报告。

上述的系统，优选的，所述测量单元包括：初始扫描子单元、丢包率测量子单元和瓶颈队列测量子单元；

所述初始扫描子单元用于寻找排队开始和拥塞出现时对应的滑动窗口；