分组交换通信网络中的往返时间测量制造技术

本发明专利技术公开了一种用于对分组交换通信网络的两个节点之间发送的双向分组流实施RTT测量的方法。每一个节点对其传出分组应用对应标记值，并且在其传入分组中检测到由另一个节点应用的标记值的切换时进行切换。只有在这样的检测与下一个传出分组的发送之间所过去的时间不超出预定义的时间阈值的情况下才实施所述切换。中间测量点可以提供RTT测量作为在特定方向上发送的分组中的标记值的两次相继切换之间所过去的时间。换之间所过去的时间。换之间所过去的时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分组交换通信网络中的往返时间测量


[0001]本专利技术涉及通信网络的领域。具体来说，本专利技术涉及对于经由分组交换通信网络的载送实况通信量的双向分组流的往返时间(RTT)测量。

技术介绍

[0002]在分组交换通信网络中，分组流被从来源节点经由可能的中间节点发送到目的地节点。示例性的分组交换网络有IP(互联网协议)网络、以太网网络和MPLS(多协议标签交换)网络。
[0003]每一个分组在发送时间由来源节点发送，并且在接收时间由目的地节点接收。在发送时间与接收时间之间所过去的时间通常被称作“单向延迟”。分组的单向延迟主要取决于分组从来源到目的地所经过的可能中间节点的数量，每一个节点对分组的处理时间，和沿着链路的传播时间。
[0004]取代单向延迟测量，提供RTT(往返时间)测量的技术是已知的。RTT是在分组的发送时间与相反方向上发送的确认分组的接收时间之间所过去的时间。特别由于不需要各个网络节点处的本地时钟的相互同步，RTT测量是有帮助的。
[0005]一些RTT测量技术(例如探通)利用特别为测量目的所生成的人工分组，一些其他RTT测量技术则是对于实况通信量实施，也就是说对于并非为实施测量目的所生成的分组实施。
[0006]已经知道，QUIC(快速UDP互联网连接)是被设计为支持两个端点通过用户数据报协议(UDP)的多路复用连接的传输层(层4)网络协议。
[0007]B.Trammel等人的互联网草案“The addition of a Spin Bit to the QUIC Transport Protocol draft
‑
trammel
‑
quic
‑
spin
‑
01”(2017年12月13日)描述了在QUIC报头中添加所谓的“时延自旋比特(或者简称作“自旋比特”)”，从而允许对于在QUIC连接的两个端点之间交换的两个反向传播分组流的RTT测量。根据所述互联网草案，全部两个端点(也被称作“客户端”和“服务器”)初始地发送其自旋比特的值被设定到0的对应分组。客户端通过将其自旋比特的值设定到1开始RTT测量。自旋比特值的这一改变可以被视为从客户端发送到服务器的自旋比特信号的边沿。随着服务器接收到这样的边沿，将其自身的自旋比特的值从0改变到1。通过这种方式，服务器实质上将自旋比特信号的边沿反射回到客户端。随着客户端接收到来自服务器的自旋比特信号的反射边沿，将其自旋比特的值切换回到0。这可以被视为从客户端发送到服务器的自旋比特信号的另一个边沿，该边沿在服务器处被接收并且反射回到客户端，正如前面所描述的那样。随后可以在置于客户端与服务器之间的任何中间测量点处测量粗略RTT作为自旋比特周期的持续时间，也就是自旋比特信号的两个相继边沿的相同方向上的经过(例如从客户端到服务器)之间所过去的时间的持续时间。

技术实现思路

[0008]申请人注意到，前面的B.Trammel等人的互联网草案所公开的RTT测量表现出一些不利的缺陷。
[0009]具体来说，由于是对实况通信量实施测量，因此全部两个方向上的分组速率通常以不可预测的方式波动，并且可能暂时变得非常低或者甚至变为零。这在由每一个端点实施的自旋比特反射机制中引入不可预测的延迟。随着端点接收到具有特定自旋比特值的分组，为了反射所接收到的自旋比特值，应当实际等待将在相反方向上发送的下一个分组。如果该分组携带自旋比特信号的边沿(也就是说其自旋比特值不同于先前分组的自旋比特值)，则导致自旋比特信号的边沿反射的不可预测的延迟。这一不可预测的延迟最终导致由中间测量点实施的RTT测量的不可预测的误差，正如前面所讨论的那样，由中间测量点实施的RTT测量是基于自旋比特信号的两个相继边沿的检测时间。
[0010]有鉴于此，申请人解决了提供一种用于发送在分组交换通信网络的两个节点之间交换的载送实况通信量的双向分组流的方法，从而即使当分组流的分组速率以不可预测的方式波动并且暂时变得非常低或者甚至变为零时，仍然允许对于分组流的更加可靠的RTT测量的。
[0011]在后面的描述和权利要求中，“允许RTT测量”将指代如下操作：标记和/或调节将要测量的双向分组流的分组，从而可以由置于分组流的路径上的测量点进行RTT测量，其中测量点被置于路径的中间位置处或者被置于路径的端点处。
[0012]根据本专利技术的实施例，通过一种方法解决前述问题，其中每一个节点对将要发送到另一个节点的分组应用对应标记值(作为非限制性示例是自旋比特值)。每一个节点在检测到被应用于正从另一个节点接收的分组的标记值已被切换时，只有在确定被应用于正从另一个节点接收的分组的标记值的切换的检测与到另一个节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出预定义的时间阈值的情况下，才切换其适用标记值。
[0013]所述节点的这一操作有利地允许可靠的RTT测量。
[0014]假设在测量会话之前，全部两个节点都被配置例如等于0的适用标记值，第一节点(例如充当QUIC连接的客户端的节点)通过将其适用标记值从0切换到1开始测量会话。随着第二节点(例如充当QUIC连接的服务器的节点)在正从第一节点接收的分组中检测到这样的切换，如果在这样的检测与到第一节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出时间阈值E2，则也将其适用标记值从0切换到1。随着第一节点在正从第二节点接收的分组中检测到这样的切换，如果在这样的检测与到第二节点的下一个分组的发送之间所过去的时间不超出时间阈值E1，则将其适用标记值从1切换回到0。
[0015]置于双向分组流的路径上(即在中间位置处或者在两个节点中的任一个节点处)的测量点可以随后通过在从第一节点发送到第二节点的分组中检测由第一节点应用的标记值的从0到1的第一次切换和从1到0的第二次切换来实施RTT测量。除了基本上等于E1+E2的最大误差之外，所测量的RTT基本上是在由第一节点应用的标记值的这两次相继切换的检测时间之间所过去的时间。
[0016]因此有利的是，根据本专利技术的实施例的方法提供了RTT测量的更加可靠的结果。具体来说，提供了受到可预测的E1+E2的最大误差影响的RTT测量，而与两个相反方向上的分组速率的不可预测的波动无关。
[0017]根据第一方面，本专利技术提供一种用于在分组交换通信网络的两个节点之间发送双向分组流的方法，每一个节点对将要发送到另一个节点的双向分组流的分组应用对应标记值，所述方法包括：
[0018]a)在检测到被应用于正从另一个节点接收的双向分组流的分组的标记值的切换时，两个节点中的每一个切换适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值，
[0019]其中，只有在这样的检测与到另一个节点的分组的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值的情况下，两个节点中的每一个实施适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的切换。
[0020]根据某个有利实施例，当自从适用于将要发送到另一个节点的双向分组流的分组的对应标记值的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在分组交换通信网络(100)的两个节点(1，2)之间发送双向分组流(Pk，Pk
’
)的方法，所述两个节点中的每一个(1，2)对将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(Pk，Pk
’
)应用对应标记值(M1，M2)，所述方法包括：a)在检测到被应用于正从所述两个节点中的另一个(2，1)接收的所述双向分组流的分组(Pk
’
，Pk)的标记值(M2，M1)的切换时，所述两个节点中的每一个(1，2)切换适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(Pk，Pk
’
)的所述对应标记值(M1，M2)，其中，只有在所述检测与到所述两个节点中的所述另一个(2，1)的分组(Pk，Pk
’
)的后续发送之间所过去的时间不超出对应的预定义阈值(E1，E2)的情况下，所述两个节点中的每一个(1，2)实施适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的所述分组(Pk，Pk
’
)的所述对应标记值(M1，M2)的所述切换。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当自从适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(Pk)的所述对应标记值(M1)的上一次切换以来已过去最大时间(Tmax)时，所述两个节点中的一个(1)强制适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(Pk)的所述对应标记值(M1)的切换。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在每一个所述节点(1，2)处由本地计时器计数所述对应的预定义阈值(E1，E2)，其中每一个所述节点(1，2)在检测到被应用于正从所述两个节点中的另一个(2，1)接收的所述双向分组流的分组(Pk
’
，Pk)的标记值(M2，M1)的切换时开始所述本地计时器。4.根据任一项在前权利要求的方法，其中，所述两个节点中的至少一个(1，2)动态地改变所述对应的预定义阈值(E1，E2)。5.根据权利要求4所述的方法，其中，当测量会话开始时，所述两个节点中的至少一个(1，2)将所述对应的预定义阈值(E1，E2)设定到最大值Emax，并且当所述检测与到所述两个节点中的所述另一个(2，1)的分组(Pk，Pk
’
)的后续发送之间所过去的时间不超出所述对应的预定义阈值(E1，E2)时，减小所述对应的预定义阈值(E1，E2)。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述对应的预定义阈值(E1，E2)被逐步减小。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述对应的预定义阈值(E1，E2)被减小到最小值Emin为止。8.根据任一项在前权利要求所述的方法，其中，所述最大时间(Tmax)由另一个本地计时器计数，所述两个节点中的所述一个(1)在切换适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(Pk，Pk
’
)的所述对应标记值(M1，M2)时开始所述另一个本地计时器，所述两个节点中的所述一个(1)在所述另一个本地计时器到期时强制适用于将要发送到所述两个节点中的另一个(2)的所述双向分组流的分组(Pk)的所述对应标记值(M1)的切换。9.根据任一项在前权利要求所述的方法，其中，所述最大时间(Tmax)高于所述两个节点(1，2)之间的最大往返时间。10.根据权利要求1到8中的任一项所述的方法，其中，作为先前测量的所述两个节点(1，2)之间的往返时间的函数来计算所述最大时间(Tmax)。11.一种用于对分组交换通信网络(100)的两个节点(1，2)之间发送的双向分组流实施
往返时间测量的方法，所述两个节点中的每一个(1，2)对将要发送到所述两个节点中的另一个(2，1)的所述双向分组流的分组(Pk，Pk
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：