一种基于显式路径的多链路状态检测方法与流程

1.本发明涉及链路服务质量检测技术领域，特别涉及一种基于显式路径的多链路状态检测方法。


背景技术：

2.目前，随着数据传输技术的不断发展，在发送数据包时使用显示路径基于数据链路层进行进行发送，为了保证及时获取数据包的成功传输，需要对数据链路层中的多链路进行检测。显式路径，类似于 mlps或者segment routing中的路径。现有技术中，对多链路进行检测，在检测过程中，只能检测收敛流程，即依赖于被探测端返回的数据包，不能够主动收敛，且对于检测发包间隔以及最后计算出的结果没有平滑处理，检测值突变比较大，对于不同质量的链路不能自适应，应用范围小。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种基于显式路径的多链路状态检测方法，一方面能最大程度的反应真实的多链路的质量情况，另一方面通过动态发探测包及按需探测的处理，尽可能的节省带宽，减轻设备处理负担。
4.为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于显式路径的多链路状态检测方法，包括：
5.获取多链路中的目标链路；
6.以第一探测模式对多链路状态进行探测，获取当前探测链路；
7.判断所述当前探测链路是否为目标链路，在确定当前探测链路为目标链路时，以第二探测模式对目标链路进行探测；所述第一探测模式的探测时间间隔大于第二探测模式的探测时间间隔。
8.根据本发明的一些实施例，以第二探测模式对目标链路进行探测，包括：
9.发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包；所述一组探测包包括多个探测包；
10.在发送端发送一组探测包中的第一个探测包后，发送端启动定时器，所述定时器中设置有预设时间；所述预设时间为(每组探测包个数 2)*探测时间间隔；
11.在预设时间结束后，获取被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的数量；
12.根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式。
13.根据本发明的一些实施例，所述收敛模式包括主动收敛模式和被动收敛模式；
14.根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式，包括：
15.在确定反馈包的数量与一组探测包的数量一致时，目标链路进入被动收敛模式；反之，目标链路进入主动收敛模式。
16.根据本发明的一些实施例，所述发送端还用于：
17.记录发送的一组探测包中每个探测包的发送时间及探测序列号；
18.根据被探测端返回的反馈包，建立所述反馈包与相对应的探测包的匹配关系，确定反馈包的时延及丢包数。
19.根据本发明的一些实施例，还包括：
20.计算被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数；
21.根据被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数动态调整发送第二组探测包的时间间隔，确定为第二时间间隔，所述第二时间间隔处于根据所述第一时间间隔确定的时间间隔范围内；
22.获取检测精度，根据所述检测精度重复调整发送探测包的时间间隔，根据最后一次获取的反馈包的时延和丢包数，确定目标链路状态。
23.根据本发明的一些实施例，所述第一时间间隔为t1＝512ms；所述时间间隔范围为(0.8t1,1.33t1)。
24.根据本发明的一些实施例，还包括：
25.确定没有收到反馈包的探测包；
26.基于收敛处理函数计算目标链路时延为2*第一时间间隔；丢包为0.5*该组累计丢包个数，再求平均值。
27.根据本发明的一些实施例，还包括：
28.在对多链路全部探测完毕后，获取探测结果；
29.在确定所述探测结果为多链路均无异常时，获取待传输数据；
30.计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率，在确定所述第一概率小于第一预设概率时，发出报警提示；
31.计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率，包括：
32.计算相邻节点之间的链路成功传输待传输数据的概率p
(a，b)
：
[0033][0034]
其中，e为自然常数；g
(a，b)
为节点a至节点b的信道衰落因子；p
a
为节点a对待传输数据的发射功率；z为节点a至节点b的噪声方差；m 为待传输数据的字节数；
[0035]
根据相邻节点之间的链路成功传输待传输数据的概率p
(a，b)
，计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率 p0：
[0036][0037]
其中，a为将所述待传输数据由始节点传输至目标节点确定的目标路径上包括的链路集合；b为在目标路径上除去始节点和目标节点后的节点集合；p
b
为节点b对待传输数据正确转发的概率；λ
b
为在节点 b处的信噪比；λ
(a，b)
为节点a至节点b构建的链路的信噪比。
[0038]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0039]
获取发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包的探测序列号；
[0040]
计算接收所述探测序列号的概率密度函数p1：
[0041][0042]
其中，k为噪声功率谱密度值；t为码元周期；w为探测序列号；c为探测包在传输过程中的相位参数保持不变的码元周期的数量；g 为发送端的功率；e为自然常数；为探测包在传输过程中的相位参数；
[0043]
根据所述探测序列号的概率密度函数，确定探测序列号在预设区间的第二概率，在确定所述第二概率小于第二预设概率时，发出报警提示。
[0044]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0045]
在确定多链路均无异常时，将多链路接入终端，获取接入时刻的特征数据；
[0046]
对所述特征数据进行分析，判断所述多链路与终端的匹配度，在确定匹配度小于预设匹配度时，对多链路进行自适应调整；
[0047]
对多链路进行自适应调整，包括：
[0048]
获取多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度；
[0049]
获取多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度；
[0050]
基于多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度和多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度，确定每个节点在接入终端前后的敏感度差异值及流畅度差异值；
[0051]
将敏感度差异值大于预设敏感度差异值且流畅度差异值大于预设流畅度差异值的节点确定为异常节点；
[0052]
将所述异常节点作为扩展点，确定包括异常节点的若干条异常链路；
[0053]
分析所述若干条异常链路之间的关联关系；
[0054]
判断所述关联关系的合理度，在确定所述合理度小于预设合理度时，对所述关联关系进行调整，获取校正关系；
[0055]
根据所述校正关系及关联关系确定需变动的异常链路；
[0056]
对需变动的异常链路进行重新连接，在连接完成后，设置时间窗长度，所述时间窗长度进行检测重新连接后的链路是否发生抖动；
[0057]
在检测重新连接后的链路的连接处时开始计时，在确定时间窗长度达到时，重新连接的链路发生断开，表示重新连接后的链路发生抖动，需要对连接处进行加固处理。
[0058]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0059]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0060]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0061]
图1是根据本发明一个实施例的一种基于显式路径的多链路状态检测方法的流程
图。
具体实施方式
[0062]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0063]
如图1所示，本发明实施例提出了一种基于显式路径的多链路状态检测方法，包括步骤s1
‑
s3：
[0064]
s1、获取多链路中的目标链路；
[0065]
s2、以第一探测模式对多链路状态进行探测，获取当前探测链路；
[0066]
s3、判断所述当前探测链路是否为目标链路，在确定当前探测链路为目标链路时，以第二探测模式对目标链路进行探测；所述第一探测模式的探测时间间隔大于第二探测模式的探测时间间隔。
[0067]
上述技术方案的工作原理：采用按需探测原则，即在多链路状态检测时，采用第一探测模式，也叫慢速探测模式，探测间隔时间比较大，比如1024ms。在确定当前探测链路为目标链路时，以第二探测模式对目标链路进行探测；第二探测模式也叫快速探测模式，时间间隔为512ms。本发明公开的基于显式路径的多链路状态检测方法，检测的端到端检测，依赖于显示路径进行检测。显示路径指明了一个连接源端到目的端的全部路径信息路径形式，如a
‑
>b,,路径信息可能是a3口出，c1口入或者c2口出，b4口入等。
[0068]
上述技术方案的有益效果：对不同链路，采用不同的探测模式，一方面能最大程度的反应真实的多链路的质量情况，另一方面通过动态发探测包及按需探测的处理，尽可能的节省带宽，减轻设备处理负担。实现链路检测，准确知道当前某条链路的丢包时延情况，给软件中的其他模块工作提供参考数据，提高工作可靠性。
[0069]
根据本发明的一些实施例，以第二探测模式对目标链路进行探测，包括：
[0070]
发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包；所述一组探测包包括多个探测包；
[0071]
在发送端发送一组探测包中的第一个探测包后，发送端启动定时器，所述定时器中设置有预设时间；所述预设时间为(每组探测包个数 2)*探测时间间隔；
[0072]
在预设时间结束后，获取被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的数量；
[0073]
根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式。
[0074]
上述技术方案的工作原理：发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包；第一时间间隔为512ms，一组探测包的包括6个探测包。在发送端发送一组探测包中的第一个探测包后，发送端启动定时器，所述定时器中设置有预设时间；所述预设时间为 (每组探测包个数 2)*探测时间间隔；该处为探测时间间隔为第一时间间隔。在预设时间结束后，获取被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的数量；根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式。即判断返回的反馈包的数量是否为 6。
[0075]
上述技术方案的有益效果：根据反馈包的数量与探测包的数量是否一致，调整目标链路的收敛模式，相对于现有技术，能够实现主动收敛，实现对多链路检测的准确性及快
速性。
[0076]
根据本发明的一些实施例，所述收敛模式包括主动收敛模式和被动收敛模式；
[0077]
根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式，包括：
[0078]
在确定反馈包的数量与一组探测包的数量一致时，目标链路进入被动收敛模式；反之，目标链路进入主动收敛模式。
[0079]
上述技术方案的工作原理：根据反馈包的数量与一组探测包的数量确定目标链路的收敛模式，包括：在确定反馈包的数量与一组探测包的数量一致时，目标链路进入被动收敛模式；反之，目标链路进入主动收敛模式。主动收敛模式的收敛速度大于被动收敛模式的收敛速度。
[0080]
上述技术方案的有益效果：提高对目标链路检测的准确性及快速性。
[0081]
根据本发明的一些实施例，所述发送端还用于：
[0082]
记录发送的一组探测包中每个探测包的发送时间及探测序列号；
[0083]
根据被探测端返回的反馈包，建立所述反馈包与相对应的探测包的匹配关系，确定反馈包的时延及丢包数。
[0084]
上述技术方案的有益效果：实现对探测包及反馈包相关检测数据的记录，便于进行查询及运算。
[0085]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0086]
计算被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数；
[0087]
根据被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数动态调整发送第二组探测包的时间间隔，确定为第二时间间隔，所述第二时间间隔处于根据所述第一时间间隔确定的时间间隔范围内；
[0088]
获取检测精度，根据所述检测精度重复调整发送探测包的时间间隔，根据最后一次获取的反馈包的时延和丢包数，确定目标链路状态。
[0089]
上述技术方案的工作原理：计算被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数；根据被探测端对以第一时间间隔发送的一组探测包返回的反馈包的时延和丢包数动态调整发送第二组探测包的时间间隔，确定为第二时间间隔，所述第二时间间隔处于根据所述第一时间间隔确定的时间间隔范围内；具体的发送端先以512ms的间隔向被探测端发送一组探测包，比如6个，后续再根据上一组探测序列产生的时延和丢包数来动态调整新一组探测包的发送时间间隔，每组探测结果产生调整动作为发包延时向上调整，向下调整，保持不动，向上调整的步进为1.33，向下调整为0.8。如后续还包括第三时间间隔，第三时间间隔处于根据所述第二时间间隔确定的时间间隔范围内。
[0090]
上述技术方案的有益效果：经过对目标链路进行多次检测，检测过程中根据不同时间间隔发送探测包，不断重复调整时间间隔，最终确定的目标链路状态更加准确。
[0091]
根据本发明的一些实施例，所述第一时间间隔为t1＝512ms；所述时间间隔范围为(0.8t1,1.33t1)。
[0092]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0093]
确定没有收到反馈包的探测包；
[0094]
基于收敛处理函数计算目标链路时延为2*第一时间间隔；丢包为0.5*该组累计丢
包个数，再求平均值。
[0095]
在一实施例中，根据发送端记录发送的一组探测包中每个探测包的发送时间及探测序列号，对于该组计算出的时延及丢包数进行平滑处理，具体的可以根据多次记录结果取rms(单调速率调度)值进行表示，尽量减少路由计算次数，避免频繁震荡，保证链路检测的准确性。
[0096]
发送端记录每个探测包的发送时间及探测序列号，以及在每个链路序号下的发包个数。
[0097]
被探测端返回的反馈包中包括序列号，以及反馈包对应的探测包指定的链路序列号下的收到的包总数，以及丢包个数。
[0098]
在一实施例中，发送端发送探测包时使用显式路径发包，对于多跳链路，中间节点直接根据显式路径快速转发，不需要进行路由查询操作，被探测端收到探测包后，对显式路径进行反向处理，返回反馈包。
[0099]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0100]
在对多链路全部探测完毕后，获取探测结果；
[0101]
在确定所述探测结果为多链路均无异常时，获取待传输数据；
[0102]
计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率，在确定所述第一概率小于第一预设概率时，发出报警提示；
[0103]
计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率，包括：
[0104]
计算相邻节点之间的链路成功传输待传输数据的概率p
(a，b)
：
[0105][0106]
其中，e为自然常数；g
(a，b)
为节点a至节点b的信道衰落因子；p
a
为节点a对待传输数据的发射功率；z为节点a至节点b的噪声方差；m 为待传输数据的字节数；
[0107]
根据相邻节点之间的链路成功传输待传输数据的概率p
(a，b)
，计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率 p0：
[0108][0109]
其中，a为将所述待传输数据由始节点传输至目标节点确定的目标路径上包括的链路集合；b为在目标路径上除去始节点和目标节点后的节点集合；p
b
为节点b对待传输数据正确转发的概率；λ
b
为在节点 b处的信噪比；λ
(a，b)
为节点a至节点b构建的链路的信噪比。
[0110]
上述技术方案的工作原理及有益效果：在对多链路全部探测完毕后，获取探测结果；在确定所述探测结果为多链路均无异常时，获取待传输数据；计算将所述待传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率，在确定所述第一概率小于第一预设概率时，发出报警提示。在第一概率小于第一预设概率时，表示存在很大可能会导致待传输数据不能及时传输，发出报警提示，使用户采取相应的措施，提高数据传输的成功率，节省了时间，提高了用户体验。在传输待传输数据时，需要确定目标路径，获取目标路径上的链路集合。首先计算相邻节点之间的链路成功传输待传输数据的概率，进而准确计算出将所述待
传输数据由始节点传输至目标节点的传输成功的第一概率。基于准确计算出相邻节点之间的链路中的误码率。同时在计算第一概率时，基于消除为在传输过程中因噪声带来的影响，保证了计算的准确性。
[0111]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0112]
获取发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包的探测序列号；
[0113]
计算接收所述探测序列号的概率密度函数p1：
[0114][0115]
其中，k为噪声功率谱密度值；t为码元周期；w为探测序列号； c为探测包在传输过程中的相位参数保持不变的码元周期的数量；g 为发送端的功率；e为自然常数；为探测包在传输过程中的相位参数；
[0116]
根据所述探测序列号的概率密度函数，确定探测序列号在预设区间的第二概率，在确定所述第二概率小于第二预设概率时，发出报警提示。
[0117]
上述技术方案的工作原理及有益效果：获取发送端以第一时间间隔向目标链路连接的被探测端发送一组探测包的探测序列号；计算接收所述探测序列号的概率密度函数，根据所述探测序列号的概率密度函数，确定探测序列号在预设区间的第二概率，在确定所述第二概率小于第二预设概率时，发出报警提示。准确的验证探测序列号的正确性，在探测序列号预设区间的第二概率小于第二预设概率时，表示探测序列号错误，便于系统再次检测探测序列号，保证记录的探测序列号的准确性。基于噪声功率谱密度值、码元周期等参数，准确计算出概率密度函数。
[0118]
根据本发明的一些实施例，还包括：
[0119]
在确定多链路均无异常时，将多链路接入终端，获取接入时刻的特征数据；
[0120]
对所述特征数据进行分析，判断所述多链路与终端的匹配度，在确定匹配度小于预设匹配度时，对多链路进行自适应调整；
[0121]
对多链路进行自适应调整，包括：
[0122]
获取多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度；
[0123]
获取多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度；
[0124]
基于多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度和多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度，确定每个节点在接入终端前后的敏感度差异值及流畅度差异值；
[0125]
将敏感度差异值大于预设敏感度差异值且流畅度差异值大于预设流畅度差异值的节点确定为异常节点；
[0126]
将所述异常节点作为扩展点，确定包括异常节点的若干条异常链路；
[0127]
分析所述若干条异常链路之间的关联关系；
[0128]
判断所述关联关系的合理度，在确定所述合理度小于预设合理度时，对所述关联
关系进行调整，获取校正关系；
[0129]
根据所述校正关系及关联关系确定需变动的异常链路；
[0130]
对需变动的异常链路进行重新连接，在连接完成后，设置时间窗长度，所述时间窗长度进行检测重新连接后的链路是否发生抖动；
[0131]
在检测重新连接后的链路的连接处时开始计时，在确定时间窗长度达到时，重新连接的链路发生断开，表示重新连接后的链路发生抖动，需要对连接处进行加固处理。
[0132]
上述技术方案的工作原理及有益效果：在确定多链路均无异常时，将多链路接入终端，获取接入时刻的特征数据；对所述特征数据进行分析，判断所述多链路与终端的匹配度，在确定匹配度小于预设匹配度时，对多链路进行自适应调整；实现了在接入终端前对多链路完成检测，在确定多链路均为异常时，接入终端，降低了直接接入终端多链路质量不合格率，在接入终端后，根据终端与多链路的匹配度进行相应的调整，提高了多链路的自适应性，使得应用范围更广。获取多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度；获取多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度；基于多链路在接入终端前的每个节点的敏感度及流畅度和多链路在接入终端后的每个节点的敏感度及流畅度，确定每个节点在接入终端前后的敏感度差异值及流畅度差异值；将敏感度差异值大于预设敏感度差异值且流畅度差异值大于预设流畅度差异值的节点确定为异常节点；准确确定与终端不匹配的异常节点，将所述异常节点作为扩展点，确定包括异常节点的若干条异常链路；分析所述若干条异常链路之间的关联关系；判断所述关联关系的合理度，在确定所述合理度小于预设合理度时，对所述关联关系进行调整，获取校正关系；根据所述校正关系及关联关系确定需变动的异常链路；实现快速查找异常链路，并且实现快速重新连接，节省时间。对需变动的异常链路进行重新连接，在连接完成后，设置时间窗长度，所述时间窗长度进行检测重新连接后的链路是否发生抖动；在检测重新连接后的链路的连接处时开始计时，在确定时间窗长度达到时，重新连接的链路发生断开，表示重新连接后的链路发生抖动，需要对连接处进行加固处理。可以保证重新连接后的链路的稳定性，可以有效减少丢包情形的发生。
[0133]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0134]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0135]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0136]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0137]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。