[发明专利]HLS直播卡顿故障诊断方法

摘要

本发明揭示了一种HLS直播卡顿故障诊断方法，在OTT终端上部署软探针，对网口上的HLS直播流数据包进行捕获和深度包解析，然后测量m3u8索引列表下载的各项QoS指标(包括m3u8响应时延和m3u8更新时间)，TS分片下载的各项QoS指标(包括TCP连接建立时延、TCP重传率、分片响应时延、分片返回码、分片下载时长、分片播放时长)，以及OTT终端的性能指标(包括CPU利用率、内存利用率)，并对这些指标进行关联分析，从而判断HLS直播卡顿问题是由于m3u8服务器、CDN服务器、IP承载网络还是OTT终端造成的。本发明提出的HLS直播卡顿故障诊断方法，可提高诊断的效率及精确度。

主权项

1.一种HLS直播卡顿故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1、通过OTT终端上部署软探针，即检测软件；对终端网口上的HLS直播流进行数据捕获、过滤和深度包解析，并定期检测OTT终端的CPU利用率CPU％和内存利用率RAM％；步骤S2、对HLS直播流中的m3u8索引列表下载过程进行QoS指标测量，包括：(1)m3u8响应时延RT‑m3u8：此参数可通过计算终端对m3u8文件的HTTPGET请求包和HTTP响应包之间的时间标签差值获得；(2)m3u8内容更新时间UT‑m3u8：此参数通过对每个HLS直播m3u8列表中的内容进行解析和提取，然后计算m3u8列表内容出现更新的时间周期；步骤S3、对HLS直播流中的TS分片下载过程进行各项QoS指标测量，包括：(1)TCP连接建立时延Td：此参数可通过计算TS分析下载时TCP SYN包和ACK包之间的时间标签差值获得；(2)TCP重传率Tr：此参数可通过跟踪TS分析下载过程中TCP数据包头中的32位序列号字段的连续性来计算；(3)分片响应时延Hd：此参数可通过计算TS分析下载的HTTP GET请求包和HTTP响应包之间的时间标签差值获得；(4)分片返回码Hc：此参数可通过提取CDN服务器对终端TS分片请求的HTTP响应包中所包含的返回码获得；(5)分片下载时长DT：此参数计算HLS客户端发起分片下载请求至收到该分片全部字节内容所经历的时间长度；(6)分片播放时长PT：此参数可通过解析HLS m3u8播放列表内容，并从中提取分片的时长字段获取；步骤S4、当检测到HLS直播流出现卡顿时，则启动卡顿原因判断流程；若导致卡顿的分片下载时长DT大于分片播放时长PT，则转至步骤S5；若导致卡顿的分片下载时长DT小于等于分片播放时长PT，则转至步骤S6；步骤S5、若卡顿时刻的CPU％>A1或RAM％>A2，则提示“OTT终端存在性能问题”，其中A1为设定的CPU利用率超标门限值；A2为设定的内存利用率超标门限值；判断CPU％>A1或RAM％>A2的结果均为否时，对导致卡顿的TS分片下载过程的TCP连接建立时延Td进行分析，若Td>Atd，则提示“IP网络延迟过大”，其中Atd为设定的TCP连接建立时延的门限值；判断Td>Atd的结果为否时，对导致卡顿的TS分片下载过程的TCP重传率Tr进行分析，若Tr>Ar，则提示“IP网络丢包严重”，其中Ar为设定的TCP重传率门限值；判断Tr>Ar的结果为否时，对导致卡顿的TS分片下载过程的分片响应时延Hd和分片返回码Hc进行分析，若Hd>Ahd或Hc＝“5xx”即Hc为以5开头的数字串，则提示“CDN服务器存在性能问题”，其中Ahd为设定的分片响应时延的门限值；若步骤S5中的以上条件都不符合，则提示“IP网络带宽受限”；步骤S6、对卡顿时刻最近的m3u8响应时延RT‑m3u8进行分析，若RT‑m3u8>Am1，则提示“m3u8服务器存在性能问题”，其中Am1为设定的m3u8响应时延的门限值；判断RT‑m3u8>Am1的结果为否时，对卡顿时刻最近的m3u8更新时间UT‑m3u8进行分析，若UT‑m3u8>Am2，则提示“直播m3u8的内容更新不及时”，其中Am2为设定的m3u8更新时间的门限值；判断UT‑m3u8>Am2的结果为否时，对导致卡顿的TS分片下载过程的分片响应时延Hd和分片返回码Hc进行分析，若Hd>Ahd或Hc＝“5xx”即Hc为以5开头的数字串，则提示“CDN服务器存在性能问题”，其中Ahd为设定的分片响应时延的门限值；若步骤S6中的以上条件都不符合，则提示“终端HLS分片调度存在问题”。