[发明专利]分析包括多个网络节点的网络的网络性能的方法和设备

说明书

公开了用于分析包括网络节点的网络的网络性能的方法和设备。该方法可以包括以下步骤：通过经由从测试节点(30)到第一目标节点(30a)的路径发送探测测试消息而且通过经由从测试节点(30)经由第一目标节点(30a)到随后目标节点(30b)的路径发送探测测试消息获取探测测量结果，探测测量结果与关于由探测测试消息和与其关联的探测响应消息采取的路径的网络性能特性有关，并且还取决于探测测试消息在相应目标节点(30a、30b)处的本地处理；比较探测测量结果；根据比较，关于第一目标节点分配指示它被视为很可能提供可靠结果还是不可靠结果的权重；以及根据探测测量结果且根据权重确定网络性能分析量度。

技术领域

本发明涉及数据网络，并且涉及用于分析关于数据网络的性能的方法和设备。具体地，本发明的实施方式涉及分析或测试关于使用诸如数据分组或其它这种消息的数据项的数字数据网络(诸如因特网、企业网络、数据中心或局域网)的网络性能。

背景技术

为了获取指示网络性能的测量结果而分析网络可以使用各种技术来进行，包括涉及主动测试(在主动测试中，通信量通过特别用于进行测试目的的网络来发送)的技术和涉及被动测试(在被动测试中，分析由于用户活动导致已经流经网络的通信量)的技术。

涉及被动测试的技术可以示出如由真实用户使用的真实应用程序的性能，但通常限于测试在特定时间使用的应用程序和网络，并且可能因为应用测试的通信量变化而使得难以比较网络性能。使用跨网络发送的参考通信量的主动测试通常不具有该缺点。

然而，涉及主动测试的技术还具有可以测试什么的问题。通常，主动测试技术测试服务本身(例如，网页或视频性能)或基础网络二者之一。测试通常从测试点到服务或到位于网络中的测试服务器来执行。通过使用多个测试服务器，网络运营商可以取得跨网络的不同路径或子路径的性能的观察，但大规模部署并维护测试服务器昂贵，并且这无法给出不在运营商的控制下的网络的观察，除非测试服务器位于这些网络中。因此，关注使用基本网络路由设备来进行测试，使用诸如“跟踪路由(traceroute)”和“查验(ping)”的基本工具。

“跟踪路由”是在存活时间(TTL)或跳限制计数到期时利用因特网协议(IP)网络的特征来生成对消息的发送者的回复消息的技术。

“查验”是可以用于测试网络中的节点的可靠性并测量用于从源节点(诸如计算机、服务器、路由器等)向目的地节点发送并返回的消息的往返时间(RTT)的技术。被称为“ICMP探测”、“探测消息”或简称为“探测”的根据因特网控制消息协议(ICMP)的消息通常可以经由一个或更多个中间节点从充当测试点的发送者被发送到远程网络节点，如果该远程网络节点是用于探测的预期目的地或目标(通常在被包括在探测中的报头信息中指示)，则该远程网络节点将关联探测响应消息发回给发送者，这允许发送者确认已经达到目标，并且允许发送者测量RTT(还被称为时延)。

在本背景以及下文中，将注意，词语“探测”通常在“调查”或一个或更多个“调查性消息”的意义上使用，而不是在“传感器”的意义上使用。因此，所涉及的探测可以为经由网络发送的一个或更多个分组或一个或更多个另一种消息。

诸如上述的技术通常用于确定沿着网络路径定位的节点，而且分析多对节点之间的时延或时延变化。总时延可以确定节点有多远，同时可能由网络队列的填充而引起的时延变化可以用作网络拥塞的指示。这种技术可以提供每一个网络路径的相应节点处的网络性能的非常细粒度观察，这允许网络运营商甚至关于不在运营商的所有权或控制下的节点和跨网络的路径查看性能。

这种技术的问题是结果不总是网络性能的可靠指示器。虽然穿过节点的实际网络通信量通常在节点的优化转发元件中处理(“快速路径”处理)，但“跟踪路由”响应或“查验”通常将由节点的一般中央处理单元(CPU)来处理，并且通常涉及新分组或其它这种消息的生成(“慢速路径”处理)。由此，跟踪路由和查验测量结果通常指示所转发的用户通信量实际上未经历的延迟和损失。