[发明专利]用于测量可用带宽的有效和容损失方法和机制

说明书

技术领域

本发明涉及确定网络中的带宽。更具体地，本发明涉及使用包括一个或多个网络接口的任何设备确定带宽。

背景技术

测量网络性能的标准可以是其带宽。在网络中，带宽通常定义为在给定时间段(例如秒)从一点可以传送到另一点的数据量。带宽可以以每秒比特(bps)或每秒字节(Bps)来表示。具有高带宽的链路例如能够传送足够多的信息以在视频呈现中维持图像连续。

未使用的容量或可用带宽可以指示网络的性能。具体地，关于网络中路径的可用带宽的信息可以有助于主机在给定位置可用的多个候选网络中选择合适的网络来使用。

已知测量可用带宽的几个方法。然而这些方法可能具有以下缺陷。例如，一个问题可能是测量的延迟性。使用传输控制协议(TCP)的可用带宽测量方法由于TCP的“慢启动”流控制行为而显示出高的测量延迟性，例如多于10秒。现有的可用带宽测量方法具有高测量延迟性的另外的原因是因为这些方法尽可能准确的测量可用带宽。这些方法没有关注减少测量延迟性或传输的数据量。

例如，Iperf(TCP/UDP带宽测量工具)测试继续直到预定时间段过去或直到传输的八位字节量达到预定值。即使通过更短时间段或要发送的更少数量的数据可以达到测量准确度的充分级别，发生了测试。然而，确定更多的优化的参数值需要调整过程。而Iperf没有调整过程。PathChirp(一种UDP带宽测量工具)具有调整过程，其需要几个测试循环来调整测试分组的内部传输间隔。这造成更高的测量延迟性和更长的测试周期。

另一个问题是一些可用带宽测量方法需要从用户输入参数来提高测量精度，或减少延迟或测量需要的数据的数量。例如，上述PathChirp中的调整过程可能希望测量的可用带宽的上限和下限以及分组大小作为输入参数。上述的Iperf工具允许发送测量周期或八位字节的数目，但是最大传输速率和分组大小由用户指定。当这些参数没有由用户指定时，可使用预配置的缺省值。然而预配置的缺省值可造成测量精度降低，测量延迟或发送的数据的数量增加。

另外的问题是实际上不存在对于分组损耗是健壮的可用带宽测量方法。基于TCP的方法对于分组损耗可以是健壮的，但是其基本测量基于TCP应用的吞吐量。然而，由于TCP窗口流控制，基于TCP的方法不测量大于该吞吐量的可用带宽。

因此，已知的方法和处理不能够测量或及时提供网络的带宽信息。如上所述，这些方法和处理包括测量延迟或需要用户输入。

发明内容

为了克服上述问题，公开的实施例提供称为单脉冲方法的新的可用带宽方法。公开的实施例的单脉冲方法减少了测量延迟和发送的数据的数量，而不需要从用户输入参数。公开的单脉冲方法还设计来对于分组损耗是健壮的。

使用设计来对于分组损耗是健壮的算法来确定测试分组的数量。公开的实施例使用分组簇来避免在计算中计算丢失的分组。分组簇排除了丢失的分组之间的时间段。

因此，公开的实施例介绍了一种用于确定网络环境中的可用带宽的方法。该方法包括发送多个测试分组。每个测试分组包括序列号。该方法还包括接收与所述多个测试分组对应的多个测试接收分组。每个测试接收分组包括所对应的测试分组的所述序列号。该方法还包括根据多个成功传送的测试分组形成至少一个分组簇。该方法还包括基于所述至少一个分组簇和在所述至少一个分组簇中的第一测试分组和最后一个测试分组之间的内部到达时间确定可用带宽。

根据公开的实施例，介绍了一种用于在无需用户输入的情况下确定网络中的可用带宽的方法。该方法包括动态确定从发送节点要发送的测试分组的数量。每个测试分组包括序列号。该方法还包括向接收节点发送所述数量的测试分组。该方法还包括从接收节点接收与所述测试分组对应的多个测试接收分组。每个测试接收分组包括其相应的测试分组的所述序列号。该方法还包括基于至少一个网络参数设置测试分组大小或传输速率的值。该方法还包括通过单脉冲算法使用至少一个分组簇确定所述发送节点和接收节点之间的可用带宽，所述分组簇包括所述多个的测试接收分组和所述值。

根据公开的实施例还提供一种用于确定网络环境中的可用带宽的单脉冲方法。该单脉冲方法包括从发送节点向接收节点发送具有序列号的测试分组。单脉冲方法还包括在所述发送节点接收具有所述序列号的测试接收分组。单脉冲方法还包括在分组簇中放置至少两个传送的测试分组，从而传送的测试分组中的序列号是连续的。单脉冲方法还包括使用单脉冲算法中的分组簇来确定所述发送节点和接收节点之间的可用带宽。

附图说明