[发明专利]提高TCP KPI计算准确度的方法

权利要求书

1.一种提高TCP KPI计算准确度的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A、TCP下载速率计算优化步骤，根据TCP头部信息中，AcknowledgementNumber表示对收到的下行数据包的数据流序号的确认，ACK值的大小＝上一次ACK值大小+收到下行数据包的大小，根据这个特性，根据上行数据包的ACK值的差反推出实际TCP下载字节数，从而计算TCP下载速率；具体包括：

步骤A1、对捕获的TCP数据流进行协议解析，对TCP上行ACK应答报文进行跟踪分析，解析其中的确认标志确认编号AcknowledgementNumber字段值，确认标志确认编号AcknowledgementNumber字段值简称ACK值，记录第一个TCP ACK包的时间戳t₀，第一个包的ACK值为ACK₀；

步骤A2、每当接收到新的TCP上行ACK应答报文时，就提取出该ACK应答报文的时间戳t_n和其ACK值ACK_n，并计算t₀到t_n这段时间内的TCP下载数据字节总个数，即ACK_n–ACK₀；进而计算这段时间的TCP下载速率，计算公式为：TCP下载速率＝(ACK_n-ACK₀)/(t_n-t₀)，其中，TCP下载速率的单位为Bps；

步骤A3、考虑到ACK存在上限值N的情况，每次计算时需要判断ACK值是否超过最大值后出现循环的情况，当ACK_nACK_n-1时，计算公式为：TCP下载速率＝(ACK_n-ACK₀+N)/(t_n-t₀)，其中，TCP下载速率的单位为Bps；

步骤B、平均TCP时延计算步骤，采用跟踪TCP数据流，通过匹配TCP下行数据包序号值和上行应答数据包ACK值，找到相对应的TCP下行数据和上行ACK应答数据报文对，分别提取上下行报文的时间戳，并计算这两个时间戳的差值，从而获取TCP网络时延；具体包括：

步骤B1、初始化TCP_Delay_sum＝0，TCP_Delay_cnt＝0；

平均TCP时延用TCP_Delay_sum/TCP_Delay_cnt表述；TCP_Delay_sum是指TCP时延累计值，TCP_Delay_cnt是指有效的TCP时延统计次数；

步骤B2、解析TCP包头信息，记录每一个下行数据包的序号SEQ_n、TCP长度len_n及对应时间戳t_n，计算对应的TCP ACK应答报文的ACK_n＝SEQ_n+len_n，这样得到下行数据包的三个集合：序号集合SEQ_AGG、时间戳集合t_AGG及ACK集合ACK_AGG；

步骤B3、记录上行ACK包的时间戳T_m和ACK值ACK_m，若ACK_m属于集合ACK_AGG，则取出对应的下行数据包的时间戳t_m，并计算本次上下行TCP数据包匹配对的TCP时延值为：TCP_Delay_m＝T_m-t_m；

步骤B4、将最新得到的TCP时延累计计算：

TCP_Delay_sum＝TCP_Delay_sum+TCP_Delay_m；

TCP_Delay_cnt＝TCP_Delay_cnt+1；

步骤B5、计算得到的平均TCP时延为：

平均TCP时延＝TCP_Delay_sum/TCP_Delay_cnt；

步骤C、TCP重传率计算步骤，通过上行TCP ACK应答报文包头的ACK字段，对下行TCP总包数和TCP重传包数进行较准，以提高TCP重传率指标的计算准确性；具体包括：

步骤C1、初始化TCP重传包数R＝0，平均TCP下行数据包长B＝0，初始化ACK₀；

步骤C2、当捕获到一个新的下行TCP报文时，解析该报文的包头信息，获取其包长B_n和包序号SEQ_n，并累计下行总包数n；并计算下行TCP平均包长B＝∑(B₀,B₁...B_n)/n；

步骤C3、比对当前下行TCP报文包序号SEQ_n与上一个下行TCP报文的包序号SEQ_n-1：

若SEQ_nSEQ_n-1，即包序号发生回跳，则可判定包序号为SEQ_n的报文为TCP重传包，TCP重传包数R加1；同时记录每一个TCP重传包的ACK值，从而形成TCP重传包ACK_AGG集合；

若SEQ_n＝SEQ_n-1，则不做任何处理；

步骤C4、当捕获到一个新的上行TCP报文时，检查该报文的ACK字段，若发现该ACK数值与之前收到的上行报文的ACK数值相同，则记录该报文的ACK数值为ACK_up；

步骤C5、对比ACK_up与TCP重传包ACK_AGG集合中的成员：

若存在ACK_up与所述成员数值相同的情况，则不做任何处理；

若不存在相同情况，则将TCP重传包R数量加1，并记录该ACK_up；

步骤C6、计算TCP下行报文的总包数T：T＝(ACK_up-ACK₀)/B；

步骤C7、计算TCP重传率＝R/T*100％。