CN100473025C - 用于协调监控网络传输事件的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于协调监控网络传输事件的方法和系统。在第一网络位置处获得网络传输事件的预定信息,并且该网络传输事件的预定信息被提供给预定监控位置(或服务器)。所述预定信息从预定监控位置被提供给一个或多个其它网络位置处的其它网络监控设备。在所述一个或多个其它网络位置处,监控对应于在所述第一位置处获得的所述预定信息的网络传输事件。从所述第一位置和所述其它网络位置处,将对应于在所述第一位置处获得的预定信息的网络传输事件信息提供给预定监控位置。从而可协调对网络传输的监控。

Description

用于协调监控网络传输事件的方法和系统
技术领域
本发明一般地涉及监控网络传输。
背景技术
参照下面的具体应用可最好地描述对网络传输进行协调监控的需要。
世界范围的放松管制(deregulation)以及分组交换技术给通信工业带来了巨大的改变。现在需要分组交换网络例如因特网上的语音通信。现在已经有了因特网上的语音技术,其将公共交换电话网络(PSTN)和因特网集成在一起。因特网上的语音技术也被称为因特网协议上的语音(VoIP,又叫语音IP),语音IP(VoIP)使用因特网协议(IP)来将语音作为分组而在使用因特网协议的网络上进行传输。因此,VoIP可在使用因特网协议的任何数据网络上实现,例如因特网、内联网和局域网(LAN)。为了在使用因特网协议的数据网络上传输电话呼叫,必须对语音信号进行数字化,(某些情形下必须压缩)并转换为IP分组,然后在IP网络上进行传输。除了语音数据(有时称为媒体)之外,信令数据也被发送。信令协议用于发起和结束呼叫,并传送定位用户所需的信息。因特网电话是令人期望的,因为其涉及的成本很低。
PSTN可包括传输组件(链路)、交换组件(节点),以及计费设施。因特网可以是支持分组交换的任意网络或网络的组合。这样的网络可包括但并不限于支持因特网协议(IP)和有关协议的网络。
VoIP系统允许生成于PSTN的呼叫在因特网上被传送。但是,VoIP呼叫可源自于未连接到PSTN的电话(有时称为IP电话)。在两种情形下,语音流量都可在因特网上被传送,而回避了更加昂贵的长途载体。
VoIP系统应当达到从基于PSTN的系统获得的服务级别。获得基本相同的服务级别的关键因素之一是语音质量。语音质量受编解码器、回波控制、分组丢失、延迟、延迟变化(抖动)和网络设计选择的影响。由于IP是被设计用于传送数据的,因此它并不提供实时保证,而仅提供尽力而为型服务。要使IP上的语音通信变得可被用户接受,则延迟需要小于一个门限值。
为了减小或避免VoIP网络(或用于该目的的任何网络)中的噪声和失真,能够用某种方法来对其进行描述或测量是很重要的。
对于VoIP,经常使用专门的测试方法。
在VoIP网络中,可通过被动监控来获得对重要信息的测试。被动监控是这样的测试方法,其中测试设备或处理“监听”语音流量的某些方面,以收集统计信息并执行各种类型的分析。被动监控是非干扰的,其并不影响语音流量或网络行为。它经常用在数字环境中,其中封装在帧、单元或分组中的信息可用来向测试人员就某个问题而发出警告,或可在以后被分析以确定问题原因和识别流量趋势。被动测试的结果可用来获得预测性的MOS(Mean Opinion Score,平均评价分)结果。
在被动监控的一种实施方式中,各个监控设备向中央位置或服务器报告测试结果。该报告标识了在网络中的一个或多个点观察到的状态或“最坏情形”条件。有可能网络中的多个点报告了很大范围的异常(可能是“最坏情形”)条件。因此,很难诊断网络中何处存在“最坏情形”条件或错误(“最坏情形”)条件的根本原因的性质。
因此,需要协调对关于跨越多个网段的各个呼叫的信息收集,以提供端对端(end-to-end)分析。
在其它数据网络中,也需要协调对跨越多个网段的各个网络传输信息的收集,以提供端对端分析。
发明内容
通过下述的本发明的实施方式,可满足上述对本发明的需求和其它需求,并获得本发明的其它优点。
这里公开了用于协调监控网络传输事件的方法和系统。
本发明的方法包括在一个网络位置(也称为第一位置)处监控网络传输事件,并且在该网络位置处检测网络传输事件中的预定条件。在一种实施方式中,“预定条件”表示与任何(可能,但并不限于)不正确的有用网络行为或条件有关的信息。该网络传输事件的信息在该网络位置处获得,并且该网络传输事件信息被提供给中央(预先确定的)监控位置(或服务器)。与该事件有关的信息从中央监控位置被提供给一个或多个其它网络位置处的一个或多个网络监控设备。在所述一个或多个其它网络位置处,监控对应于在所述第一位置获得的所述预定信息的网络传输事件。从所述第一位置和所述一个或多个其它网络位置处,将对应于在所述第一位置处最初获得的信息的网络传输事件信息提供给所述中央监控位置。从而可协调对网络传输的监控。
这里还公开了实现该方法的系统,以及其中包含了执行该方法的计算机可读代码的计算机程序产品。
参照附图和详细说明,可以更好地理解本发明以及本发明的更多和其它优点。
附图说明
图1是本发明的方法实施方式的简要流程图;
图2是本发明的系统实施方式的简要示意图;
图3是本发明的系统实施方式的另一简要示意图;
图4是本发明的系统组件实施方式的简要方框图;
图5是传统RTP数据报的简要示意图;
图6是传统UDP数据报的简要示意图;以及
图7是传统RTCP数据报的简要示意图。
具体实施方式
下面公开了用于网络传输事件的协调监控的方法和系统。
图1示出了本发明的方法实施方式的流程图。参照图1,在一个网络位置处监控网络传输事件(图1的步骤20,该网络位置也称为第一网络位置),并获得所述网络传输事件的标识(预定)信息(图1的步骤40)。当在所述第一网络位置处检测到网络传输事件中的预定条件时(图1的步骤30),所述标识信息被提供给中央监控位置(图1的步骤50)。所述标识信息从所述中央监控位置被提供给一个或多个其它网络位置处的一个或多个网络监控设备(图1的步骤60)。在所述一个或多个其它网络位置处,对应于所述标识信息的网络传输事件被监控(图1的步骤70),并且来自所述第一网络位置和所述一个或多个其它网络位置的网络传输事件信息被提供给所述中央监控位置(图1的位置80)。从而在整个网络上协调了对对应于所述标识信息的网络传输事件的监控。
通过在中央监控位置处协调对网络传输事件的监控,可获得预定条件的根本原因的性质和位置。
图2示出了本发明的系统实施方式100的示意图,而图3示出了本发明的系统实施方式200的另一简要示意图。参照图2和图3,图2所示的本发明的系统实施方式100包括能够在网络位置120处监控网络传输事件的网络监控子系统110、中央监控子系统(服务器)130,以及在多个其它网络位置150、170、185、195处的多个其它网络监控设备140、160、180、190。在一种实施方式中,网络监控子系统110、140、160、180、190和中央监控子系统(服务器)130都基于例如但不限于图4所示的实现,其中所述子系统包括网络接口组件320、一个或多个处理器310、一个或多个计算机可读存储器360,以及至少一个其它计算机可读存储器340。网络接口组件320、一个或多个处理器310、一个或多个计算机可读存储器360,以及一个或多个其它计算机可读存储器340都通过互连装置325(例如但不限于公用“总线”)而被可操作地连接。
图3所示的示意图使用层状示意图(类似于用于描述协议的图),描述了本发明的系统实施方式200。参照图3,网络监控子系统110通过获取硬件215(该获取硬件可类似于但不局限于网络分析器例如安捷伦科技有限公司的“J6800A网络分析器”中的获取硬件),在第一网络位置例如图2中的网络位置120(图3中的网络位置205可对应于图2中的任何网络位置)处,从网络传输事件获取数据。通过测试仪器应用代码220对所述数据进行分析。测试仪器应用代码220提供用于在所述网络位置处检测网络传输事件中的预定条件的装置,并在网络位置205处获得该网络传输事件的标识信息。在一种实施方式中,用于网络传输中使用的协议的协议数据报或者提供要与一个门限进行比较的数据,或者提供要被处理并与—个门限进行比较的数据,以确定是否发生了预定条件。类似地,网络传输事件的标识信息也包含在协议数据报中。在图3所示的实施方式中,用于与中央监控子系统130进行通信的软件(XML API 225、通信servlet 230以及HTTP服务器235提供了所示实施方式中的软件(代码))和处理器310、网络接口320一起构成了用于向中央监控子系统130提供标识信息的装置。
在中央监控子系统130处,通过用于通信的软件(例如所示实施方式中的HTTP层255和XML API 260)、用于数据收集的软件262,以及用于数据存储的软件265来接收并存储所述标识信息。通过用于与网络监控设备210进行通信的软件(图3所示的实施方式中的HTTP层255、XMLAPI 260)、用于获取和提供标识信息的软件(在一种实施方式中,其可驻留在分析引擎270中)以及处理器310和网络接口320,将该标识信息从中央监控子系统130提供给其它网络位置处的一个或多个其它网络监控设备(例如图2中多个其它网络位置150、170、185、195处的网络监控设备140、160、180、190)。在其它网络位置处,通过获取硬件215和测试仪器应用代码220来监控对应于所述标识信息的网络传输事件。图2中的第一网络位置120处的网络监控设备110和其它网络位置150、170、185、195处的网络监控设备140、160、180、190中的每个网络监控设备都通过用于与中央监控子系统130进行通信的软件,将对应于所述标识信息的网络传输事件信息提供给中央监控子系统130。
在每个所述网络监控设备和所述中央监控子系统130中,所述一个或多个计算机可读存储器例如图4中的一个或多个计算机可读存储器360中包含有可读代码,所述计算机可读代码能够使得每个网络监控设备中和中央监控子系统130中的至少一个处理器:在第一网络位置处监控网络传输事件;在所述第一网络位置处检测该网络传输事件中的预定条件;在第一网络位置处获得该网络传输事件的标识信息;将该标识信息提供给中央监控子系统130;从中央监控子系统130将所述标识信息提供给一个或多个其它网络位置处的一个或多个网络监控设备;在所述一个或多个其它网络位置处,监控对应于所述标识信息的网络传输事件;以及从所述第一网络位置和所述一个或多个其它网络位置,向所述中央监控子系统提供对应于所述标识信息的网络传输事件的网络传输事件信息。虽然在前例中,网络监控子系统110向中央监控服务器(位置)130提供所述标识信息,但是向中央监控位置提供标识信息的网络监控子系统的位置并不是对本发明的限制。任何其它网络监控设备140、160、180或190都可作为向中央监控服务器(位置)提供标识信息的网络监控子系统(设备)。
为了更清楚地理解本发明,现在参照下面的示例性实施方式。再参照图2,呼叫电话150(即源)和接收电话185(即接收者)接入使用VoIP(语音IP)的网络105(在一种实施方式中,可使用网关来将电话连接到网络)。该VoIP呼叫在网络105上、在源150和接收者185之间,使用因特网协议并通过多个门守(gatekeeper)服务器例如服务器120和服务器170而被路由。信令协议(例如SIP或H.323)在IP网络105上建立发送和接收信道。VoIP数据通信使用实时传输协议/用户数据报协议/因特网协议(RTP/UDP/IP)作为协议栈。RTP数据报的一个例子在图5中示出。RTP字段包括序列号字段、时间戳、同步源(SSRC)标识符以及贡献源标识符(contributing source identifier)。(在RFC3550,“RTP:ATransport Protocolfor Real-time applications”,2003年7月中定义了RTP,该文献可在http://www.ietf.org/rfc/rfc3550.txt处获得,这里通过引用而将其包含)。
对于源和接收者来说,RTP会话是通过特定的一对目的地传输地址(一个网络地址加上用于RTP和RTCP的端口对)来定义的。图6所示的UDP数据报示出了端口信息。参照图5,时间戳表明RTP数据分组中第一个八位字节的采样时间(sampling instant)。对于每个被发送的RTP数据分组,序列号加1,并可被用来检测分组丢失。SSRC字段唯一地标识了源。
一种控制协议(RTCP)对RTP数据传输协议进行了加强,其允许对数据传递进行监控(允许到组播通信的可升级性),并且提供某些控制和标识功能。在RTCP下,源和接收者周期性地相互(使用不同端口)发送RTCP分组。每个RTCP分组都包括发送者报告或接收者报告,报告后面跟随着源描述(SDES)。发送者报告(SR)是由RTP源产生的。接收者包括(RR)是由RTP接收者产生的。用于会话控制的源描述分组包括全局唯一标识符和CNAME,并且还用名字、电子邮件和电话号码标识发送者。发送者报告和接收者报告包括丢失分组和抖动信息。抖动信息是从时间戳获得的。发送者报告RTCP数据报如图7所示。
再次参照图2,网络监控子系统110在网络位置120处监控从呼叫电话150(即源)到接收电话185(即接收者)的电话呼叫(网络传输事件)所生成的RTP数据分组。在一种实施方式中,网络监控子系统是网络分析器,例如但并不限于安捷伦科技有限公司的“J6800A网络分析器(硬件)和J6844A电话网络分析器(软件)”。在一种实施方式中,如2004年4月8日公开的美国专利申请公开No.2004/0066753(这里通过引用而将其包含)中所公开的那样,网络监控子系统110提取并监控源150和接收者185之间的RTCP SR/RR分组。网络监控子系统110使用传统方法来提取RTCP SR/RR分组。一旦网络监控子系统110提取了RCTP SR/RR分组,RR分组就被分析,并且抖动和分组丢失数据从RR分组中被提取。类似地,SR分组被分析,并且对应于所发送的多个分组和八位字节的数据从SR中被提取。从SSRC(在某些实施方式中,是来自有关的RTP/UDP分组的源端口和目的地端口)获得了网络传输事件(VoIP电话呼叫)的标识信息。
服务质量(QOS)测量例如是但并不限于计算得到的平均评价分,其可基于抖动和分组丢失来确定,其中抖动和分组丢失每个都被给予了权值和门限。提供了预选选择的用于抖动、分组丢失和/或QOS的门限。所抽取的数据或从所抽取的数据得到的量与门限进行比较,以确定是否发生了预定条件。如果发生了预定条件,则标识信息从网络监控子系统110被提供到中央监控服务器130(位置)。标识信息从中央监控服务器130(位置)被提供到每个其它网络位置150、170、185、195处的其它网络监控设备140、160、180、190中的每一个(或至少一个)。在一种实施方式中,以上述方式,在每个其它网络位置150、170、185、195处,对应于标识信息的网络传输事件(电话呼叫)被监控。从网络监控设备110、140、160、180和190获得的、来自第一网络位置120和其它网络位置150、170、185、195的例如抖动、分组丢失和/或QOS的网络传输事件信息被提供给中央监控服务器(位置)130。然后在中央监控服务器130处获得对应于网络传输事件(电话呼叫)的网络传输的协调视图。从该网络传输的协调视图,可获得预定条件的根本原因的性质和位置。
虽然在前面的示例中,网络监控子系统110向中央监控服务器130(位置)提供了标识信息,但是向中央监控服务器提供标识信息的网络监控子系统的位置并不是本发明的限制。任何其它网络监控设备140、160、180或190都可作为向中央监控服务器提供标识信息的网络监控子系统(设备)。
虽然上述示例与VoIP和实时协议有关,但是应当注意,本发明并不仅限于这样的网络和协议。本发明的方法和系统可应用于但并不限于实时网络上的其它媒体,以及从协议数据报可获得源和目的地的非实时网络和协议。
应当注意,中央监控位置(服务器)可以硬件、软件或其组合来实现。中央监控位置(服务器)的一种示例性实施方式是,安捷伦科技有限公司的基于软件的系统J6782A网络故障追查中心(NTC)。还应当注意,本发明并不限于该实施方式。
而且,为了便于说明,示例性网络100被简化了。网络100可包括更多或更少的附加元件,例如网络、通信链路、代理、防火墙或其它安全机制、因特网服务供应商(ISP)、MCU、门守、网关以及其它元件。
一般地,上述技术可以例如硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。上述技术可以以一种或多种在可编程计算机上执行的计算机程序实现,其中所述可编程计算机包括处理器、处理器可读存储介质(包括例如易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。程序代码可应用于使用输入设备输入的数据,以执行所述功能并产生输出信息。输出信息可应用于一个或多个输出设备。
这里所述的元件和组件还可划分为其它组件或联合在一起以形成用于执行相同功能的更少组件。
权利要求的范围中的各计算机程序(代码)都可以任何编程语言来实现,所述编程语言例如汇编语言、机器语言、高级程序化编程语言或面向对象的编程语言。所述编程语言可以是编译或解释型编程语言。
各计算机程序可在确实地包含在计算机可读存储设备中的计算机程序产品中实现,以被计算机处理器执行。本发明的方法步骤可由执行确实地包含在计算机可读介质上的程序的计算机处理器来执行,以通过对输入进行操作并产生输出来执行本发明的功能。
计算机可读或可用介质的常用形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CDROM、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或磁带、载波、或计算机可读的任何其它介质。
虽然已经参照各种实施方式描述了本发明,但是应当认识到,本发明还可具有多种进一步和其它的实施方式,而它们都落在权利要求的精神和范围内。

Claims (9)

1.一种用于协调监控网络传输事件的方法,所述方法包括以下步骤:
在一个网络位置处监控网络传输事件;
在所述网络位置处检测所述网络传输事件中的预定条件的发生;
在所述网络位置处获得与所述网络传输事件有关的预定信息;
向预定监控位置提供所述预定信息;
从所述预定监控位置将所述预定信息提供给至少一个其它网络位置处的至少一个网络监控设备;
在所述至少一个其它网络位置处监控所述网络传输事件;
向所述预定监控位置提供与所述网络传输事件有关的信息,其中所述信息是在所述网络位置和所述至少一个其它网络位置处获得的。
2.如权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:
确定所述预定条件的发生的根本原因的性质和位置。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述网络传输包括使用因特网协议的网络传输。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述网络传输事件是语音IP传输。
5.如权利要求3所述的方法,其中所述预定条件的发生是从根据实时网络传输中使用的协议的数据确定的。
6.一种用于协调监控网络传输事件的系统,所述系统包括:
能够在一个网络位置处监控网络传输事件的网络监控子系统,所述网络监控子系统具有至少一个处理器;
用于在所述网络位置处检测所述网络传输事件中的预定条件的装置;
用于在所述网络位置处获得与所述网络传输事件有关的预定信息的装置;
具有至少一个处理器的预定监控子系统;
用于向所述预定监控子系统提供所述预定信息的装置;
另一网络位置处的另一网络监控子系统,所述另一网络监控子系统具有至少一个处理器;
用于从所述预定监控子系统将所述预定信息提供给所述另一网络位置处的另一网络监控子系统的装置;
用于在所述另一网络位置处监控所述网络传输事件的装置;
用于从所述网络监控子系统和所述另一网络监控子系统向所述预定监控子系统提供与所述网络传输事件有关的信息的装置。
7.如权利要求6所述的系统,其中所述网络传输包括使用因特网协议的网络传输。
8.如权利要求7所述的系统,其中所述网络传输事件是语音IP传输。
9.如权利要求7所述的系统,其中所述预定条件的发生是从根据实时网络传输中使用的协议的数据确定的,并且所述与所述网络传输事件有关的信息是从根据实时网络传输中使用的协议的数据获取的。
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