[发明专利]一种可用带宽测量方法、存储介质及设备

说明书

本发明公开了一种可用带宽测量方法、存储介质及设备，方法包括步骤：在网络测试床的链路中设置不同的可用带宽值作为数据采集点，在每个数据采集点向所述链路中发送m条探测流，每个探测流包括n个探测包；提取每条探测流中各个探测包到达目标节点时相邻探测包之间的时间间隔信息，得到m组时间间隔信息；以可用带宽值作为标签，将m组时间间隔信息使用XGBoost算法进行模型训练，得到可用带宽测量模型；将x条探测流注入到待测链路中，提取得到x组时间间隔信息；将x组时间间隔信息输入所述可用带宽测量模型中，得到待测链路的可用带宽值。本发明提出的可用带宽测量方法在测量结果上更为精确，在测量速度上更快，对待测链路的侵入性较低。

技术领域

本发明涉及带宽测量领域，特别涉及一种可用带宽测量方法、存储介质及设备。

背景技术

网络可用带宽(Network Available Bandwidth)是量化网络链路传输速率的度量之一，该参数表征了网络中的链路在一个时间段内未使用或空闲的容量。

作为网络性能参数的一个重要指标，网络可用带宽测量是网络性能测量的重要组成部分。对于网络链路的可用带宽的测量在许多场景都有着丰富的适用性。例如，一些大型的网络测量平台都将对于可用带宽的测量作为其重要的一部分，比如M-Lab.Ndt(networkdiagnostic tool)就集成了可用带宽，网络延迟和网络拥塞等性能测试。此外，可用带宽测量方法和工具还可以用于确定互联网服务供应者的服务水平是否与合约一致，这可以督促互联网服务供应商们为用户提供更加稳定的网络服务。对网络可用带宽的测量还可以用于路由选择、网络拥塞控制和网络故障定位等场景，这会让网络资源配置更加合理，对于网络的管理更加高效。因此，对于网络可用带宽的测量和评估具有在实际场景中有着重要的现实作用。

随着网络链路的容量不断增加，网络环境体系越来越复杂，网络可用高带宽测量面临着新的挑战。

目前领域内已提出多种可用带宽测量方法，大致可以分为两类。第一类方法叫做“泛洪式”测量方法，比较具有代表性的工具就是iPerf，这种泛洪式的测量方法就是通过不断向待测链路中发送探测数据包，直到把链路打满，再通过计算得出可用带宽值。这种方法测量精确度较高，可是由于需要不停地向待测链路中发送大量探测数据，所以对待测链路的侵入性较高，在测量期间会造成链路拥塞，严重影响网络中既有业务的正常运行。

为了克服泛洪式测量方法的缺陷，领域内的科研人员又提出了优化探针式的测量方法，这一类方法通过构造不同形式的探测流量，可以不用向待测链路中发送大量探测数据。这种优化探针式的测量方法可以根据测量原理的不同分为探测速率模型(PRM)和探测间隔模型(PGM)。

PRM通过控制发送探测数据报文的速率，观测数据报文的输入速率与探测流单向延迟的变化和匹配情况，在理想情况下，当输入探针速率小于或等于可用带宽时，探测流的单相延迟不会有变大的趋势，反之当输入探测速率大于可用高带宽时，探测流的单向延迟会有增大的趋势。基于PRM的可用带宽测量算法或工具就是试图找到那个输入速率和可用带宽相等的点，从而得到网络路径的可用带宽。然而在PRM测量模式中，要求待测网络满足几个重要条件。首先就是在测量期间待测链路的背景流量必须恒定，就是测量期间待测链路的可用带宽值不能发生变化，否则会影响测量方法的准确性。其次就是待测链路的中间节点必须满足先进先出原则，否则也有可能导致测量方法失效。而在当前的网络环境中，各种网络突发事件频发，现有的基于PRM开发测测量工具(比如Pathload，pathchirp等)大都需要较长时间迭代才能得到最终结果，所以很难满足在测量期间保证背景流量恒定，所以在现有环境下大都准确性较低，测量速度较慢。