家庭網絡監測器的制作方法

背景技術：
：為了接入諸如因特網的廣域網，在家庭和商業駐地處的客戶使用在客戶駐地與因特網服務提供商(ISP)之間的寬帶網絡，諸如由英國電信公司提供的BT總寬帶(TotalBroadband)服務。通常，客戶駐地經由銅線、銅線和光纖線路的組合或光纖線路連接到ISP設備。這種布置的示例包括非對稱數字用戶線路(ADSL)、超高速數字用戶線路(VDSL)(統稱為xDSL)、光纖到機柜(FTTC)、光纖到駐地(FTTP)以及有線電纜數據服務接口規范(DOCSIS)。寬帶連接將客戶連接到在諸如因特網的廣域網上可獲得的服務，此后將其連接到廣泛的位于遠處的應用服務器和服務。在DSL寬帶網絡的情況下，ISP具有位于服務多個駐地的交換機大樓處的設備，并且經由數字用戶線路接入復用器(DSLAM)或微型DSLAM將來自廣域網的數據路由到客戶。在用戶駐地處，調制解調器將寬帶/DSL信號轉換為諸如以太網的家庭網絡格式，然后，路由器提供路由能力以使得諸如計算機、膝上型計算機、平板電腦和電話的多個家庭網絡設備能夠共享連接的帶寬。為了適應設備移動性，無線接入點通過空中接口來分發以太網數據分組，通常根據IEEE802.11協議族。這一般被稱為Wi-Fi。目前最新的標準是802.11ac，但802.11n、802.11g和802.11b仍然是常見的。使用Wi-Fi，無線設備可以經由接入點向本地和遠程服務發送數據并從本地和遠程服務接收數據。通常，調制解調器、路由器和無線接入點的功能被集成到同一物理單元中。示例是組合了ADSL調制解調器、路由器和802.11n接入點的BT家庭集線器(HomeHub)4，以及組合了VDSL調制解調器、路由器和802.11ac接入點的BT家庭集線器5。這些組合設備現在將被稱為集線器。由于世界各地無線電頻譜的規則，Wi-Fi僅在2.4GHz和5GHz頻段內工作。作為空中接口，Wi-Fi的性能容易受到外部影響。存在多種因素能夠影響在無線設備和集線器的無線接入點部分之間的鏈路的性能：●相對位置：信號鏈路的質量隨著設備之間距離的增加而劣化；●障礙：在設備和接入點之間的路徑中存在的物體也使得信號鏈路劣化。物體的構成也有影響。金屬反射無線電波，而磚和混凝土則吸收無線電波；●共享通道：可用于傳輸的信道的數量是有限的。在2.4GHzWi-Fi中通常只有13個信道并且其中只有3個信道是不交疊的。因此，接入點通常選擇在信道1、6和11上廣播。在兩個或更多個接入點使得它們的無線網絡在同一信道上的情況下，根據具有沖突避免的載波偵聽多址訪問(CSMA-CA)協議，如果有設備正在傳輸，則其他設備不能傳輸。在任何希望傳輸的設備嘗試獲得信道前，其必須等待當前正在傳輸的設備完成傳輸。如果由于信道重度使用而導致設備為傳輸而長時間等待，則性能變差。因此，在存在Wi-Fi接入點密集群的區域中，系統性能將劣化；●相鄰信道：用在Wi-Fi中的RF信道沒有被充分地間隔開來使得相鄰信道彼此完全隔離。在特定信道中的傳輸的能量也存在于該信道的任一側上相鄰的3個信道中。因此，為了避免串擾，建議使用通道1、6和11來提供充分的隔離。然而，因為CSMA-CA協議的特性，希望在特定信道上傳輸的設備會由于在相鄰信道上工作的設備而被阻止這樣做。類似地，當設備正在發送時，它將阻止相鄰信道上的設備的發送。因此，這種特性導致擁塞；●其他無線協議：Wi-Fi設備使用的無線電頻率，尤其是2.4GHz頻帶，不是由Wi-Fi獨占使用的。諸如藍牙和無線麥克風的其他無線協議設備也在這些頻帶中工作。這些設備能以干擾的形式對多個Wi-Fi設備造成破壞，因為它們不遵守CSMA-CA協議；以及●帶外—正如來自相鄰Wi-Fi信道傳輸的能量能夠泄漏到鄰近信道中一樣，在無線電頻譜的不同卻相鄰的部分中工作的設備能夠導致干擾。示例為在2.6GHz頻譜中的LTE傳輸。因此，在用戶設備和ISP設備之間的通信路徑中存在兩個主要的物理鏈路，這會影響用戶使用ISP的體驗質量。即，從DSLAM到客戶調制解調器的DSL鏈路和在用戶的設備和接入點之間的Wi-Fi鏈路。在兩者中任一位置處的瓶頸將對用戶的體驗產生負面影響。然而，通常情況下，在用戶經歷差的性能時，假定問題在于DSL鏈路并且對ISP或接入提供商抱怨。雖然DSL鏈路也容易受到性能問題和干擾影響，但那些超出了本發明的范圍。本發明涉及由伴隨著無線接入點的數量和密度的增加所帶來的競爭和來自各種源的干擾的可能性兩者所導致的在空中接口上出現問題的增大的可能性。技術實現要素：在一個方面，本發明提供了一種檢測家庭數據網絡中的性能問題的方法，所述家庭數據網絡形成了在連接到所述家庭網絡的至少一個用戶設備經由網絡核心與至少一個遠程設備之間的數據通信路徑的一部分，所述方法包括以下步驟：監測經由所述家庭網絡在所述至少一個用戶設備與所述至少一個遠程設備之間行進的數據分組的至少一個數據流；基于所述至少一個數據流的性能來確定在所述家庭網絡的至少一部分中的性能問題；以及生成性能問題已經出現在所述家庭網絡中的通知。在另一個方面，本發明提供了一種用于檢測家庭數據網絡中的性能問題的系統，所述家庭數據網絡形成了在連接到所述家庭網絡的至少一個用戶設備經由網絡核心與至少一個遠程設備之間的數據通信路徑的一部分，所述系統包括：用于監測經由所述家庭網絡在所述至少一個用戶設備與所述至少一個遠程設備之間行進的數據分組的至少一個數據流的裝置；用于基于所述至少一個數據流的性能來確定在所述家庭網絡的至少一部分中的性能問題的裝置；以及用于生成性能問題已經出現在所述家庭網絡中的通知的裝置。附圖說明現在將借助于附圖來描述本發明的實施方式，其中：圖1示出了根據本發明的第一實施方式的網絡的主要組件；圖2示出了在數據會話上的DSL線路上的問題也影響在設備和集線器之間的無線鏈路的場景；圖3示出了無線網絡受干擾影響的場景；圖4示出了在無線設備和集線器之間的特定無線鏈路受干擾影響的場景；圖5示出了在第一實施方式中的集線器的組件；圖6示出了在第一實施方式中的集線器的功能組件；圖7示出了集線器內的路由功能的組件；圖8示出了集線器內的集線器流分析器的組件；圖9示出了在第一實施方式中的管理服務器的組件；以及圖10示出了在第一實施方式中的管理服務器的流分析器的功能組件。具體實施方式圖1示出了根據第一實施方式的網絡1的主要組件。在此系統中，示出了位于多個客戶駐地處的多個集線器3。各集線器3包含調制解調器、路由和無線接入點功能。調制解調器組件將DSL信令轉換為以太網，路由將以太網分組的流引導到不同的網絡接口，并且無線接入點組件將以太網數據轉換為適于通過空中接口傳輸的格式。集線器設備3的示例是具有VDSL調制解調器和802.11ac無線接口的BT家庭集線器(BTHomeHub)5。各集線器3經由ISP的網絡核心11連接到位于諸如因特網9的廣域網處的應用服務器5和web服務器7。為了接入網絡核心11，諸如DSLAM和微型DSLAM的邊緣路由器13經由DSL銅線或光纖線路15連接到集線器。用戶配置服務器17存儲與各客戶和線路15屬性相關的信息。正如對無線接入點設備來說是常規的那樣，各集線器3生成無線網絡19(WLAN)，并且在無線信號的通信范圍內并且具有認證證書的諸如膝上型計算機、智能電話和平板電腦的設備21能夠連接到集線器3以根據Wi-Fi協議的IEEE802.11族來發送和接收數據會話。因此，在上述網絡配置中，對于用戶設備21和應用服務器5或web服務器7之間的任何通信會話，在用戶設備21處生成的數據分組在到達遠程設備、應用服務器5或web服務器7之前必須穿過多個物理層傳輸介質。即：1.設備21到集線器3—根據IEEE802.11Wi-Fi協議在空氣介質上傳輸數據；2.集線器3到ISP核心11—借助于適當的調制解調器，使用DSL協議在銅線15上傳輸數據；3.銅線到光鏈路—被用在從DSLAM/微型DSLAM到其他網絡核心組件和朝向目的地的一般路由的通信路徑。電信號將在回程和核心網絡組件內被轉換為光信號。802.11ac協議允許設備之間具有1300Mbps的最大速度，802.11n允許600Mbps的最大速度，802.11g允許54Mbps的最大速度。然而，在全部三種變型中，由于多個問題影響Wi-Fi而導致最大速度很少實現。如上所述，Wi-Fi鏈路的差的性能能夠由各種形式的競爭和影響Wi-Fi使用的頻譜的干擾引起。示例是在相同信道上的其他鄰近Wi-Fi設備和接入點、在交疊信道上的接入點、藍牙和無線麥克風。此外，來自諸如微波爐、某些諸如是2.6GHz長期演進(LTE)設備的蜂窩設備和電風暴的設備的干擾能夠中斷Wi-Fi。DSL速度通常比Wi-Fi速度慢，并且依賴于在客戶駐地和ISP設備之間的鏈路中使用的DSL的具體類型。最大理論速度為：ADSL1是8Mbps，ADSL2+是24Mbps，VDSLFTTC是160Mbps，FTTP是330Mbps。影響DSL鏈路性能的因素包括線路的長度、線路間的串擾、在電力網內的在微型DSLAM處的電氣故障以及由于電纜工程而導致的對線路的意外損壞。由于Wi-Fi與DSL鏈路之間的最大速度的巨大差異，通常任何性能上的損失都被歸咎于DSL鏈路并且對ISP進行抱怨。然而，在通信鏈路的Wi-Fi部分中實際發生問題的可能性很大。圖1示出了不同的問題性場景的示例。1.共享信道中的競爭。在這種情況下，從集線器3a到DSLAM13的DSL連接在線路15a上運行正常，并且從集線器3b到DSLAM13的DSL連接在線路15b上也運行正常。a.集線器3a和集線器3b非常接近，并由此它們的無線網絡21a和21b在地理范圍內各自交疊。雖然電話21b在非交疊范圍內連接到網絡21b，但由于CSMA-CA傳輸方案的封鎖而導致集線器3b不能響應請求，電話21b會遭受性能輕微劣化。b.膝上型計算機21a被示出在無線網絡19a和19b之間的交疊范圍中，并由此它的到集線器21a的連接將受到來自集線器21b的信號和根據CSMA-CA在進行傳輸之前等待的需要的影響。2.差的DSL線路。在此情況下，到移動設備21c的集線器3c或無線網絡19c連接不存在問題。然而，DSL鏈路15c由于線路故障而變差。3.干擾—在此情況下，DSL線路15d沒有問題，而且在到電話21d的無線網絡19d中沒有與Wi-Fi相關的問題。然而，微波爐23卻正在生成影響網絡的干擾。干擾的大多數原因是短距離來源，然而，還示出了能作為影響多個無線網絡的廣域干擾源的LTE無線電發射機25。圖2-圖4示出了當設備正在與遠程應用服務器通信且在各通信鏈路上發生故障時，能夠觀察到的不同的網絡性能特性。如圖2所示，當在DSL線路15c上發生諸如斷開連接或吞吐量下降的故障時，Wi-Fi網絡19c鏈路的性能與此下降相匹配，因為數據的流被限制在經由DSL連接15c的用戶設備21c和應用服務器5之間。此外，由于調制解調器將以新速率與DSLAM同步，該新速率將被記錄并存儲在DSLAM處，因此能夠在ISP處檢測到該故障。在DSL連接中存在故障的情況下，該故障能由ISP檢測到并當估計客戶所能期望接收到的服務的速度時被考慮。例如，盡管ADSL2+的最大理論速度是24Mbps，但是ISP能夠將可能正在影響用戶的DSL線路的條件考慮進來以將可能的速度估計為15Mbps。然而，ISP要解決的更為困難的情況是客戶已經為一定級別的服務付出了費用，例如估計為15Mbps的ADSL2+產品，然后卻發現他們到某些服務的連接差，或者他們執行速度測試并發現他們的設備與遠程速度測試服務之間的計算速度顯著低于該估計速度。在這種情況下，差的性能可能是由客戶的網絡設置而導致，并且更具體地是由客戶的Wi-Fi環境而導致。然而，一般來說，ISP不具有對客戶的設置的可見性。圖3示出了在Wi-Fi19a鏈路劣化而DSL鏈路15a保持穩定的情況下，在用戶設備21a和遠程服務器5之間的數據會話的吞吐量隨時間變化。如可見的，Wi-Fi網絡19a的性能開始足以使DSL鏈路15a飽和，因此DSL鏈路15a是瓶頸。然而，在時間t1之后，Wi-Fi網絡19a的吞吐量或許由于競爭或干擾而下降，但該競爭或干擾并不影響DSL鏈路15a。在時間t2，導致性能下降的原因被去除，并且Wi-Fi網絡19a的性能增加，直到DSL鏈路15a再次成為瓶頸。在該示例中，在時間t3，Wi-Fi網絡19a的性能下降并保持在低水平。如果性能損失持續，則客戶通常將會打電話對ISP抱怨。在這種情況下，Wi-Fi網絡19a的性能正在影響客戶的數據會話。圖4示出了本地干擾源23正在影響位于Wi-Fi網絡19d中的一個設備21d，但其他Wi-Fi設備21e卻并未受影響的情況。在這種情況下，設備21e的吞吐量保持恒定，而設備21d的吞吐量卻在返回到先前速度之前由于干擾23的存在而急劇下降。DSL線路15d速度不改變。在圖3和圖4中，在至少一個設備21a、21d與集線器3a、3d的無線接入點部分之間的無線網絡19a、19d鏈路的下降導致用戶的數據會話受到負面影響，而DSL鏈路15a、15d的性能卻沒有改變。在常規網絡設置中，ISP不具有對上述情形的可見性。因此，在第一實施方式中，集線器3被設置為試圖嘗試識別這些情況。此外，提供位于ISP網絡核心11中的Wi-Fi管理服務器27來配置客戶駐地中的集線器3，并對由各集線器3收集到的信息進行進一步分析。現在將更詳細地描述第一實施方式的集線器3和管理服務器27。圖5示出了根據第一實施方式的集線器3的主要組件。對于家庭網絡連接，集線器3具有有線網絡接口31和無線網絡接口33(在這種情況下是四個吉比特(gigabit)以太網端口和IEEE802.11acWi-Fi適配器以及天線陣列35)。為了到遠程網絡的連接，集線器3具有在BT家庭集線器5的情況下的廣域網接口37、根據FTTC/FTTPDSL通過銅線15和光纖線路連接到ISP網絡核心11的VDSL2調制解調器。中央處理器39經由包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)和處理器緩沖區的存儲介質41來控制來自和去往各種端口的數據分組的流。各種組件經由共用數據總線43可通信地連接。中央處理器39根據存儲在存儲介質41上的程序指令來管理集線器3。當中央處理器39正在執行程序指令時，集線器3能夠被認為是將在下一部分描述的多個功能組件塊。圖6示出了在第一實施方式中的集線器3的功能組件。對于外部連接，集線器包含用于連接到相應的有線、無線和遠程設備的有線LAN接口51、無線網絡接口53和廣域網接口55。如后面將更詳細描述的，路由功能57根據數據分組目的地對在不同的接口51、53、55之間的數據分組的路由進行處理。到因特網的典型路由路徑是：無線到WAN；WAN到無線；以太網到WAN；以及WAN到以太網。還有家庭網絡通信路徑：無線到無線—兩個無線家庭網絡設備21之間的通信；以太網到以太網—兩個有線家庭網絡設備之間的通信；無線到以太網—從無線家庭網絡設備21到有線家庭網絡設備的通信；以及以太網到無線—從有線家庭網絡設備到無線家庭網絡設備21的通信。此外，對于管理活動，網絡接口51、53、55中的任一個上的設備可以與集線器3自身通信。因此，另外三個路徑是：無線到集線器3；以太網到集線器3；以及WAN接口到集線器3。為了識別Wi-Fi問題，在此實施方式中，路由功能57被配置為查看流過無線接口53的數據業務，而通常忽略僅在其他接口51、53之間流動的業務。如下面將更詳細描述的，集線器3包括用于根據流過無線網絡接口53的IP流來分析數據分組的集線器流分析器59。路由功能57被配置為將從無線接口53接收到的或被發送到無線接口51的無線網絡數據分組復制到集線器流分析器59，并且集線器流分析器59識別可能的問題性的流以供無線管理服務器27做進一步分析。附加地，集線器3包含有線LAN性能監測器61、Wi-Fi性能監測器63和WAN性能監測器65以收集與各接口51、53、55相關的性能度量。該信息由集線器流分析器59在處理流記錄中使用。最后，集線器3還包含根據來自管理服務器27的指令從集線器流分析器59接收關于無線網絡的狀態的信息的集線器狀態管理器66。為了傳遞對無線網絡上的任何干擾的確定，集線器包含用于用戶訪問關于集線器的狀態信息的用戶接口67，該狀態信息包括與檢測到的任何Wi-Fi干擾相關的任何信息，并且集線器3包括用于向用戶提供影響無線網絡性能的問題已經被檢測到的視覺指示的通知燈69。路由圖7更詳細地示出了路由功能57的組件。分組路由器71根據路由表73中的規則執行標準分組路由。進入無線網絡接口53、有線網絡接口51和廣域網接口55中的任一個的數據分組根據各分組的目的地被路由到正確的接口。路由表73包含與連接到集線器3的本地側的各設備21(由其MAC地址和分配的IP地址識別)的位置和將使分組能夠到達目的地的適合的接口51、53、55有關的信息。下面示出了示例路由表73。設備到IP地址表Dev1(電話)MAC地址1-192.168.1.10-無線Dev2(平板電腦)MAC地址2-192.168.1.20-無線Dev3(筆記本電腦)MAC地址3-192.168.1.30-無線Dev4(臺式機)MAC地址4-192.168.1.40-以太網其他設備—其他—WAN為了隔離無線網絡數據分組，分組采樣和過濾功能75被配置為檢查數據分組并流經分組路由器71，以及僅將從無線接口53接收到的或者被引導到無線接口53的分組復制到集線器流分析器59。根據存儲在分組采樣和過濾模板存儲77中的分組采樣和過濾模板來執行采樣和過濾。這些模板由管理服務器27在開機時提供并指定哪些分組被復制，例如是否復制所有無線數據分組，只復制從無線接口53接收的出站分組(outboundpacket)等。此外，管理服務器可以發送更新的模板以改變集線器3的報告行為。在此實施方式中，分組采樣和過濾功能75還向集線器流分析器59發送無線抽頭報頭(radiotapheaders)。用與當前觀察到的物理Wi-Fi鏈路狀況(諸如調制速率)有關的信息填充這些報頭。集線器流分析器59還記錄從Wi-Fi性能監測器63獲得的與物理鏈路有關的附加信息(諸如分組重試速率)，并將其與相關流關聯。集線器流分析器59圖8示出了集線器流分析器59的部件。集線器流分析器59負責對由分組采樣/過濾功能75復制的數據分組進行分組，在這種情況下，分組經由無線接口53流動并且為到管理服務器27的傳輸準備關于組的信息。在此實施方式中，集線器流分析器59利用IP流工作。IP流是具有源地址、源端口、目的地地址、目的端口和協議的相同n元組的數據分組的集合，表示從一個設備到另一設備的邏輯數據流，并且可以表示特定的數據會話，諸如VOIP呼叫或游戲會話。這些種類的服務中的下降通常對用戶來說是明顯的。流處理器81在多個階段中分析接收到的數據分組。所述階段包括流識別符功能83、流過濾器功能85、流分析功能87和流輸出功能89。隨著分組從分組采樣/過濾器功能75到達時，在第一階段中，流識別器功能83使用標準流分析技術來創建/更新流記錄集合并將它們存儲在流存儲91中。示出了存儲在流存儲83中的示例流集合。流ID源地址源端口目的地地址目的端口協議1設備18080173.194.41.1662525TCP2設備22424210.142.14.821573UDP3設備135167173.194.41.16037378TCP4設備311578248.192.25.101825TCP發送關于這些流的數據將提供給管理服務器關于由連接到集線器的用戶設備生成的數據業務的類型的信息，并且數據分析能確定擁塞信息。然而，隨著要分析的集線器的數量增加，如果每個集線器都將全部流信息發送到無線管理服務器27處，則將存在巨大的處理負擔。此外，在沒有連接性問題時，針對健康流發送流記錄將會浪費資源。因此，在此實施方式中，集線器由無線管理服務器配置以識別和過濾可能的流記錄，以使得只有可能的問題性的流連同健康流的小的子集一起發送到無線管理服務器27。在識別了正在無線接口53上承載的流的集合，流處理器81的流過濾器功能85將存儲在流存儲83中的流與在流采樣/過濾模板存儲93中定義的輸出規則集合進行比較。這些規則由管理服務器27在啟動時提供并且可以由管理服務器27根據需要來更新。過濾的目的是挑選出管理服務器27已經確定為對競爭或干擾敏感的流。通常這些流是高帶寬或低延遲任務，在其中降低的性能將被用戶注意到并被認為是由于網絡中的瓶頸而導致。下面示出了存儲在流采樣/過濾模板存儲器95中的規則的類型的示例。作為該比較的結果，僅有一些流記錄被選中。在此情況下，只有流1和3將被進一步處理，因為它們與上述規則匹配。上述規則用于定位應當被輸出到管理服務器27的流。在為輸出而標記它們時，在本實施方式中有兩個其他規則可用。“立即丟棄”是流被忽略進一步處理，并且“分析后丟棄”是流要由后面的流分析功能處理，但是它們隨后不被輸出。在為進一步分析而已經被識別出流時，那些識別出的流內的分組的屬性與來自接口性能監測器的補充信息將一起被分析以創建流記錄。為了進一步減小處理負擔，能夠對分組進行采樣。在此實施方式中，使用10抽1(1in10)的采樣準則，然而可設想任何標準的采樣準則，例如，分組的隨機的x％，哈希匹配等。流分析流存儲91中的經采樣和經選擇后的流也由流處理器81中的流分析功能87分析，以根據存儲在流分析功能存儲95中的功能生成流記錄。這些功能由管理服務器27提供。分析的結果存儲在流分析存儲97中。在流分析功能存儲95中具有兩種類型的功能。·類型1—在流識別器將各新完成/識別出的流添加到流存儲時，在該流上執行的功能；·類型2—這些功能被周期性地(例如，每隔幾分鐘)執行、并且通常將多個流記錄與經由性能監測器接口99來自三個性能監測器(無線LAN監測器63、有線LAN監測器61和WAN監測器65)的輸入一起處理。這兩種類型的處理的任何一個的結果能導致兩種輸出：·流記錄或流記錄集合被用附加屬性標記和/或被標記為丟棄而輸出。這些補充的流記錄被存儲在流分析存儲中。·生成不必然對應于單個流的總體統計或分析(例如，針對特定設備的平均吞吐量；針對特定設備的故障流的計數；無線網絡的總吞吐量)。這些后面的分析結果存儲在匯總統計存儲中。所述功能的偽代碼示例如下所示。偽代碼中的類型1功能的另一示例：偽代碼中的類型2功能的示例：偽代碼中的類型2功能的另一簡化示例：流輸出在生成了流記錄和統計之后，流處理器81的流輸出器功能89被設置為周期性地將針對輸出而被標記的流記錄輸出到管理服務器27，然后刪除被明確針對刪除而標記的任何記錄。僅針對輸出而標記的其他流保留在流分析存儲97中，直到它們超出預定壽命閾值時間為止。在此實施方式中，使用IP流信息輸出(IPFIX)IETF協議以IP流報告的形式傳遞數據。IPFIX的詳細信息可以在https://tools.ietf.org/wg/ipfix/找到。除了流記錄之外，流輸出器89還將與針對輸出而標記的流有關的匯總統計以相同時間間隔輸出到管理服務器27。流記錄和匯總統計包含集線器3的唯一識別符，以使得管理服務器27能向集線器3返回信息。如果在WAN接口55上接收到來自管理服務器27的響應，則路由功能57將分組引導到集線器狀態管理器66，然后該集線器狀態管理器66使得WLAN狀態燈69以向用戶指示Wi-Fi網絡19上是否存在任何被檢測到的問題的方式激活。在此實施方式中，LED69可以閃爍不同的顏色以指示不同的嚴重性級別，例如，如果沒有問題則為綠色，如果存在輕微或短期性能退化則為橙色，如果存在重大問題則為紅色。此外，如果管理服務器27確定已連接設備21的僅子集受到影響，則通知燈69能夠以指示多少個設備受到影響的模式和/或方式閃爍。此外，集線器狀態管理器66將經由用戶接口更新用戶可訪問的集線器狀態頁面以提供更詳細的故障信息，諸如識別故障的程度以及哪些特定設備受到影響。管理服務器的組件在此實施方式中，連接到ISP網絡核心11的各集線器被設置為將與在其無線網絡上流動的數據會話有關的信息發送到管理服務器27。管理服務器27負責處理由集線器3輸出的流記錄并針對各集線器識別該集線器的Wi-Fi網絡是否存在問題。如果檢測到擁塞、干擾或任何其他類型的下降，則通知該集線器然后能夠將故障信息存儲在ISP客戶數據庫上以使得ISP意識到該問題。圖9示出了圖1中所示的管理服務器的主要組件。管理服務器27位于ISP網絡核心11內并因此經由諸如以太網的至少一個網絡接口101與其他網絡實體通信。中央處理器103經由包括隨機存取存儲(RAM)和處理器緩沖區的存儲介質105來控制來自和去往各種端口的分組的流。各種組件經由共用數據總線107可通信地連接。中央處理器103根據存儲在存儲介質105或只讀存儲(ROM)上的存儲中的程序指令來控制管理服務器27。當中央處理器103正在執行程序指令時，管理服務器27能被認為是將在下一部分中描述的多個功能組件塊。管理服務器功能組件圖10示出了第一實施方式中的管理服務器27的功能組件。集線器配置111存儲連接到ISP網絡11的各集線器的配置信息。配置包含被其他組件用來控制它們的操作的信息。配置存儲111中的各集線器的配置條目包括對應當將哪個規則發送到集線器3、集線器3的地理位置、是否已經檢測到正在影響集線器的無線網絡19的操作的問題等的識別，并且被將在下面描述的各組件使用。管理服務器27的功能能分為兩部分。第一部分涉及配置集線器3，通常在啟動時但響應于任何檢測到的條件也能在正常操作期間推送更新。集線器3的流處理組件的配置數據存儲在分組采樣過濾模板存儲115、流模板存儲117和流分析功能存儲119中。在決定哪些分組被復制到集線器流分析器59時，集線器分組采樣/過濾模板存儲115包含存儲在集線器的分組采樣/過濾模板存儲77中的、能夠由該集線器3的路由功能57的分組采樣過濾功能75使用的所有可能規則的完整集合。在集線器配置111中識別出由特定集線器使用的可用規則的特定子集。在此實施方式中，規則使得來自或朝向無線接口行進的分組被復制。集線器流采樣/過濾模板存儲117包含所有可能規則的完整集合，其用于決定哪些類型的流被集線器的流過濾器功能85選擇以輸出，并且存儲在該集線器的流采樣/過濾模板存儲93中。在集線器配置111中識別出由特定集線器使用的可用規則的特定子集。在此實施方式中，規則選擇諸如視頻或VOIP的對擁塞敏感的高優先級的流。集線器流分析功能存儲119包含所有可能規則的完整集合，其能夠在對流進行分析以生成流記錄和其他分析度量中由集線器的流處理器81的流分析功能87使用。在集線器配置111中識別出由特定集線器使用的可用規則的特定子集。在此實施方式中，集線器3執行多種功能以識別新的流并生成指示無線接口的性能的與那些流的健康相關的度量。集線器管理器113根據針對各集線器3存儲在集線器配置111中的子集信息，提供用于將各種存儲中的數據發送到集線器3的接口。存在集線器接口121，其用于經由網絡核心11的去往和來自集線器3的數據通信。管理服務器27中的第二組功能組件用于對從集線器3發送的流記錄數據進行處理，以識別各集線器的無線網絡19的任何退化，例如因網絡競爭或干擾而產生的。該部分包括流收集器123、流存儲125、流統計存儲127、客戶體驗流分析器129、連接到集線器配置111的客戶體驗分析存儲131、中央客戶配置接口133、網絡操作接口135和呼叫中心顧問接口137。流記錄收集流收集器123是包含在各集線器3中的集線器流輸出器功能89的IPFIX補充。流記錄和匯總統計被各集線器3接收到并被分別存儲到流記錄存儲125和流統計存儲127中。客戶體驗流分析器129使用流記錄存儲125和流統計存儲127中的信息來執行各種類型的分析。有兩組主要分析：·對各單獨的集線器的無線網絡性能的分析；和·確定無線網絡性能中的模式的分析。第一種類型的分析識別在特定集線器3的無線鏈路方面的問題。示例包括：·對WLAN的平均和峰值利用率的評估；·對WLAN上每個設備的連接/斷開連接頻率的評估；·對WLAN上連接的各設備的物理層連接質量的評估；·對無線電干擾的評估；以及·對特定流的吞吐速度隨時間變化的評估。在這些類型的評估中，客戶體驗流分析器129在值中查找變化，通常是降低，作為被分析的特定集線器的無線網絡上的干擾的指示。Wi-Fi性能損失能夠與通常的DSL故障區分開，因為如果存在任何重新同步、在DSL連接的數據速率的變化、或DSL線路中的配置變化(指示對于DSL連接的惡化的SNR環境)，則DSL性能監測器數據將指示。客戶體驗流分析器129維持各度量的運行平均值，并且當存在大于閾值的變化時，客戶體驗流分析器129為該集線器更新客戶體驗分析存儲131條目。在已經執行了全部評估時，客戶體驗流分析器129對該集線器3的網絡退化的存在做出最終確定。如果確定出現差的性能，則分析的結果存儲在客戶體驗分析存儲中。更新集線器配置111并且集線器管理器113將通知特定集線器3以使得特定集線器3可以更新它的LED通知和集線器狀態頁面來向客戶提供與檢測到的問題有關的更多信息。此外，諸如網絡操作接口135、中央客戶接口133和呼叫中心顧問接口137的多個被外部連接的接口能夠訪問客戶體驗分析存儲131以更新ISP網絡核心11中的相應數據庫。客戶體驗流分析器129進行的上述處理確定特定集線器的無線網絡是否已經劣化確定作為該集線器的競爭或干擾的指示。由流管理器執行的第二種類型的處理分析來自多個集線器的流記錄和統計數據，以嘗試識別集線器組之間的無線性能中的相關性和模式。例如：·對諸如YouTube的特定網址的吞吐速度與用戶在類似速度WAN/DSL連接上達到的平均速度的關系的評估。現在將描述關于識別正在影響地理區域中的一組集線器的廣域干擾的具體處理。在已經分析了來自多個集線器的流之后，客戶體驗流分析器129被配置為進一步地分析被認為正在經歷問題的集線器，并且基于它們的位置來關聯那些集線器。集線器的位置對于ISP通常是已知的，并因此客戶體驗流分析器129被設置成從適當的客戶數據庫中提取此信息。另選地，集線器3能夠被設置成隨著流記錄發送它們的大概位置。用戶體驗流分析器129能夠將經歷無線問題的集線器3聚類到預定的地理區域中。例如，具有相同的郵政編碼、鄰近的郵政編碼、建筑物等的集線器3。聚類的大小依賴于集線器的相對密度。如果在相同地理區域中的大量集線器3正在經歷它們的Wi-Fi連接的問題，則存在發生大規模干擾的可能性。例如，在圖1中，如果錯誤配置的LTE發射機25正在對集線器3c和3d造成干擾，則由各集線器發送的流記錄和統計信息將被管理服務器27處理并且它將確定它們都正在遭受網絡劣化。利用附加處理，管理服務器27確定集線器3c和3d在地理上彼此接近并且確定兩個集線器都正在受到相同類型以及可能相同來源的干擾的影響。通過訪問存儲在配置存儲器17中的ISP配置信息來確定位置。然后，將干擾事件通知給網絡操作和客戶服務，以使得在更多抱怨被提出之前能夠糾正原因。在集線器3c和3d已經被分組時，管理服務器還將尋找已知為鄰近集線器的其他集線器，并且還更新它們的配置信息以指示已知干擾源在該區域中。因此，當前不活動并因此不發送流記錄和用于分析區域的統計信息的鄰近集線器被標記為可能正在遭受無線問題。能夠通知客戶服務，并且能夠更新可能受到影響的集線器以通過更新它們的狀態信息來反映廣域干擾的存在。在第一實施方式中，描述了一種集線器系統，其具有位于用戶駐地處的無線接入點和位于ISP的網絡核心處的管理服務器。集線器被修改以根據由管理服務器提供的規則和條件來分析經由它們的Wi-Fi接口通過的數據業務，然后向管理服務器發送關于業務的報告。管理服務器分析數據以確定客戶的Wi-Fi網絡是否經歷無線問題并警告客戶。另選和修改例在實施方式中，集線器被配置為向管理服務器發送流數據以計算是否檢測到干擾。這種設置使得額外處理對集線器的影響最小化。在修改例中，尤其是對于具有更大處理能力的較新的集線器，第一類型的處理可以由集線器自身執行以識別無線問題，且管理服務器僅需被通知處理的結果并執行第二處理的類型以查找影響集線器組的問題。在該修改例中，為了確定閾值并確定無線問題，集線器包含附加數據存儲以存儲歷史配置信息。在實施方式中，集線器被設置為僅復制無線接口分組。在修改例中，可以監測其他接口以檢測性能問題，例如，如果用戶希望監測連接到集線器的特定以太網端口的網絡的電力線以太網部分的性能。當前第1頁1 2 3