网络质量评测系统PDF

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  电信传输 何 群 TelecommunicationTransmission 浅析以探针方式部署端到端的网络质量评测系统 浅析以探针方式部署端到端的 AnalysisoftheDeploymentofthe 网络质量评测系统 End-to-endNetworkQuality EvaluationSysteminProbemode 何 群(中国联通福建分公司,福建 福州 350007) HeQun(ChinaUnicomFujianBranch,Fuzhou350007,China) 摘 要: 关键词: 针对通信运营商现有承载、业务网络存在的问题,提出通过以探针方式在分 端到端;探针;质量评测系统;承载;优化 组传送承载网络上部署端到端的网络质量评测系统的解决方案。参照在某 doi:10.16463/ki.issn1007-3043.2015.08.015 通信运营商网络中部署探针式质量评测系统的实例,并结合业务对承载网的 中图分类号:TN914 质量要求进行综合分析,找出PTN/IPRAN等承载网络传输性能KPI与业务质 文献标识码:A 量KQI之间的影响关系,增强故障定位能力。为今后业务的规模拓展和客户 文章编号:1007-3043(2015)08-0068-05 网络质量监测开辟新途径。 Abstract: Inviewsoftheproblemsonthebearingandbusinessnetworkforoperators,itpresentsthesolutionondeployingend-to-end networkqualityevaluationsysteminPTNintheprobemode.WiththeexampleofdeployingProbe-modequalityevaluation systeminacertainoperator,incombinationwiththerequirementsofbusinessonthecarryingnetworkquality,itanalyzes themandgetstheimpactrelationshipbetweenPTN/IPRANtransmissionperformanceKPIandservicequalityKQI,toenhance faultpositioningcapability,toopennewapproachforthedevelopmentofserviceandcustomernetworkqualitymonitoring. Keywords: End-to-end;Probe;Qualityevaluationsystem;Carrying;Optimization 不断带来冲击和波动,如何以微秒级的高精度实时地 1 背景概述 监控、评测网络质量的变化情况,比如单向、双向的时 近年来,全球主流运营商的网络逐步实现了全IP 延、抖动、丢包和错序情况。 化演进。尤其是针对移动回传网络,分别采用不同类 c)在网络出现故障或业务质量下降时,如何对网 型的IP化/分组化传送设备构建了新一代分组传送 络故障进行定位和隔离,从而帮助运维人员提高解决 网。网络的IP化给运营商带来了统一承载多业务、降 故障效率,避免因不同业务部门之间(比如无线和传 低投资成本、减少运维成本等诸多好处的同时,也给 输)的互相推诿而拖延排除故障的时间。 运营商带来了很多挑战,主要体现在以下几个方面。 d)在已承载业务的网络上增加新的业务时,如何 a)对于新建设的IP化/分组化网络,在正式承载 重新验证网络对新业务的承载能力是否满足新业务对 业务前,如何根据网络设计要求高效地验证端到端的 网络性能的要求。 吞吐量,如何验证网络承载多业务的QoS能力。根据 e)如何通过长期对网络质量进行评测、分析,合 运营商业务上、下行流量不对称的特性,如何验证上、 理地规划对网络的建设和扩容,从而避免盲目的投资。 下行网络的时延、抖动、丢包和错序包情况。 针对以上问题,业界提出以探针方式在分组传送 b)承载业务后,随着业务量的增加,给IP化网络 网络上部署端到端的网络质量评测系统的解决方案, —————————— 通过对现网分组传送网承载质量测试,并结合业务对 收稿日期:2015-06-18 承载网质量的指标要求进行综合分析。本文以PTN为 68 2015/08/DTPT 何 群 电信传输 浅析以探针方式部署端到端的网络质量评测系统 TelecommunicationTransmission 例,研究、制定PTN承载的3G、LTE和集团客户专线等 业务质量分析管理体系,包括业务连通性、可用性和性 OSS/BSS 故障管理系统 现网综合网管 能质量(带宽、抖动、丢包和时延等)。 2 部署方案示例 1 网管系统 V-NIDManager 2.1 基础网络结构 测试结 假设某运营商LTE网络的EPC设备放置于各大区 测试流、测试消息 果数据 MOS测量 的核心机房中,负责各大区内地(市)的LTE基站管理 3 NanoNID PTN 2 IP/MPLS 探针 探针 和无线业务传送。基础网络结构示意图如图1所示。 图2 测试探针部署网络结构示意图 PC 省中心 组成。 网管 客户机上安装客户端软件,负责提供用户图形化 探针 MME/SGW MME/SGW 省干PTN 探针 操作和交互界面,通过可视化图形界面,可实现设备添 加、测试任务的配置,会话管理、对测量结果进行图形 Layer3PTN PTN核心 PTN核心 Layer3PTN 化展示等操作。 PTN汇聚环10GE PTN汇聚环10GE 管理器V-NIDManager主要功能包含对探针的控 PTN接入环GE PTN接入环GE 制、测试结果数据收集和分析、测试报告的生成、SLA 告警阈值设置等。 eNodeB NodeB eNodeB NodeBNodeB 网管系统可以通过北向接口与运营商现网的综合 网管进行对接,通过XML格式将测试结果数据上传给 图1 基础网络结构示意图 综合网管,在综合网管的界面中进行图形化展现。 2.2 测试系统部署方案 2.3.2 探针系统 在每个大区核心机房放置探针,由探针向LTE基 具体负责发送和接收测试报文,对测试结果进行 站或基站侧专用的消息反射器建立测试会话,基于 初步统计分析、计算和临时存储,并将结果上传给网管 RFC2544、Y.1564、ICMPECHO、TWAMP等协议测量网 系统。根据测试的要求,发送的测试报文主要基于 络质量。探针采用并联的方式,与LTE网络的EPC设 RFC2544、Y.1564、ICMP ECHO、TWAMP、802.1ag/ 备(如S/PGW、MME等)一起并联到PTN设备上,避免 Y.1731等协议或标准。根据评测内容的不同,为了保 了串行方式连接所隐含的单点故障。 证探针的测量结果精确性,通过两类设备完成。执行 在分组传送网PTN设备上,将连接探针所用端口 RFC2544、Y.1564测试时通过探针MetroNID进行;而 关联到业务所在的L3VPN中。探针所发出的测试消 进行ICMPECHO、TWAMP、802.1ag/Y.1731测试时通 息先进入业务所在的L3VPN,再经过伪线(PW)到达 过探针V-NIDActuator进行。 各个LTE基站或专用的消息反射器,所测出的网络性 探针的测量精度很高,达到微秒级,与LTE基站配 能指标将等同于实际业务经过PTN时的性能指标。 合进行TWAMP测试,精度误差在50 μs内,且稳定性 在省网管中心集中部署一套网管,实现对探针的 强。单台探针可并发3000个TWAMP测试流,5000 管理、配置任务的设置、SLA告警阈值的设置和测试数 个ICMPECHO测试流。 据的采集,并以图形化形式实时呈现。 2.3.3 消息反射器 在系统结构组成上,主要分为网管系统、探针,以 接收并反射来自探针的测试流或测试报文。鉴于 及为实现测试配备的专用测试消息反射器NanoNID3 现网LTE基站的功能 ,需要配备专用的反射器 个部分(见图2)。 NanoNID来配合探针完成RFC2544/Y.1564测试,在 2.3 各组件功能介绍 LTE基站不支持TWAMP协议的区域,通过NanoNID 2.3.1 网管系统 反射探针发出的TWAMP测试消息,满足对PTN单向 网管系统主要由客户机和管理器V-NIDManager 时延、抖动、丢包率等指标的测量。 邮电设计技术/2015/08 69 电信传输 何 群 TelecommunicationTransmission 浅析以探针方式部署端到端的网络质量评测系统 3 测试内容及方法 成。 本项目中,在开通LTE基站前,通过在PTN接入层 3.1 业务开通测试 设备上即将连接基站的光口上部署智能光模块 业务开通测试主要包括对业务通道的连通性、时 NanoNID作为流量反射器,事先为NanoNID配置好IP 延、抖动、丢包率、吞吐量的测试。当前全球运营商进 地址。在核心机房配置RFC2544测试任务,设定测试 行业务开通测试的方式通常有2种:基于RFC2544方 流的优先级、字节大小(或random方式的大小混合 式和ITU-TY.1564方式。对于3G及普通集客专线,可 包)、带宽、发包速率等参数,向远端的NanoNID发送测 以选择基于RFC-2544方式;对于LTE及重要集团客 试流,验证端到端的吞吐量、时延、抖动和丢包率等指 户,可选择基于ITU-TY.1564方式。从全球运营商业 标是否满足承载LTE基站的要求。 务开通测试广泛采用的方式来看,使用其中一种方式 3.1.2 Y.1564测试 即可。对于LTE网络中上、下行链路带宽做了非对称 Y.1564测试是基于ITU-T的一种标准,用来验证 限制的场景(例如下行100Mbit/s、上行50Mbit/s),建 链路的CIR、EIR和试验、抖动、丢包率等指标。测试方 议选用RFC2544方式。 式与RFC2544类似,但总的测试时间有所缩短,故在 3.1.1 RFC2544测试 很多场景下也被采用。测试方式如图3所示。 进行RFC2544测试,主要由部署在8个大区核心 由位于大区核心机房的探针向PTN接入层设备 机房的探针向基站侧发送RFC2544测试流来完成。 上安插的智能光模块NanoNID发送测试流,指定CIR、 在大区核心机房,将探针连接到SGW前面的PTN设备 EIR、优先级、测试包大小,同时也可设置丢包率的阈 上,即采用并联的方式。在PTN设备上,将探针所连 值。对于点对点的二层环境(例如PW),也可基于 接的端口关联到业务所在的VPN中(见图3)。 NanoNID的MAC地址作为目标地址进行测试。根据 不同业务类型,规划不同的优先级、CIR、EIR参数(见 网管 表1)。配置好任务后,执行测试,得出相应的测试结 基站 果(见表2)。 基站 接入层 汇聚层 核心层 探针 3.2 日常网络质量监测 大区中心机房 日常网络质量监测主要包括到LTE基站的单/双 基站 MME/SGW 向时延、抖动、丢包率、错序、重复包等性能监测,必要 图3 测试示意图 时也可以是到PTN核心层和汇聚层的链路质量监 在业界,为了完成RFC2544测试,除了在核心机 测。从而提供对业务通道的连通性、往返/单向时延、 房需要部署发送流量的探针外,还需在远端PTN接入 往返/单向丢包率以及抖动的监测能力,有助于发现网 侧部署反射测试流量的探针反射器。由于当前现网 络故障和网络质量下降,同时便于长期分析网络性能 LTE基站及PTN接入层设备均不具备RFC2544测试流 发展趋势,为扩容和优化提供客观依据。 反射功能,故只能通过额外部署硬件流量反射器来完 对于时延、抖动、丢包率的性能指标测量,常用的 表1 优先级等参数规划 IP UDP端口 带宽/(Mbit/s) 名称 EVC VLAN PCP DSCP 源 目的 源 目的 CIR EIR 语音 5 EF(46) 5 0 图像 4 AF41(34) 15 5 1 10 0 0 5000 5000 校验数据 2 AF22(20) 20 10 Besteffort数据 0 BE(0) 0 30 语音 5 EF(46) 5 0 图像 4 AF41(34) 15 5 2 20 0 2 5000 5000 校验数据 2 AF22(20) 20 10 Besteffort数据 0 BE(0) 0 30 70 2015/08/DTPT 何 群 电信传输 浅析以探针方式部署端到端的网络质量评测系统 TelecommunicationTransmission 表2 测试结果 省中心 名 称 25%CIR 25%CIR 25%CIR 25%CIR CIR-EIR PC 语音1 通过 通过 通过 N/A N/A 基站 网管 TWAMP/ICMP汇聚层 核心层 图像1 通过 通过 通过 通过 N/A ECHO会线VPN 校验数据 通过 通过 通过 通过 N/A 接入层TWAMP 探针大区核 基站基站NanoNID 会话 省干PTN Besteffort数据 N/A N/A N/A 通过 N/A 心机房 基站 MMES/PGW 语音2 通过 通过 通过 N/A N/A 图像2 通过 通过 通过 通过 N/A 图4 分段测试示意图 校验数据 通过 通过 通过 通过 N/A Besteffort数据 N/A N/A N/A 通过 N/A 会话(此会话通过单独的PW承载,具体实现方式与前 面TWAMP测试项中NanoNIDin-line方式描述相同), 方式主要有以下几种。 同时向NanoNID下联的基站建立ICMPEcho/TWAMP a)基于TWAMP协议,测量网络单向的时延、抖 会话,并以丢包率为条件设定告警阈值,比如丢包超过 动、丢包率等指标。 1%时告警。当基站处理性能下降、光纤中断或基站瘫 b)基于ICMPECHO、UDPECHO协议,测量网络 痪时,基于ICMPEcho测试结果会发生异常并产生告 双向的时延、抖动、丢包率等指标。 警,指示因丢包引起;而探针到NanoNID的测试会话结 c)基于以太网OAM协议,测量网络单、双向的时 果仍保持正常运行。从2个测试会话的结果会及时准 延、抖动、丢包率等指标,但通常只用于Layer2环境。 确地定位出网络的哪一段出现问题。 承载LTE业务的PTN是一种Layer2+Layer3的网 进行故障定位时,也可把NanoNID插入到PTN设 络环境,建议采用业界公有的TWAMP及ICMPECHO 备的空闲端口,PTN上建立PW并经核心层设备进入 方式进行网络实时的质量监测。 L3VPN与探针保持互通,并建立测试会话。 但这种把NanoNID与基站并联到PTN设备上的部 4 故障隔离和故障精准定位 署方式,与in-line的方式相比,在某些特殊场景下精 在日常的网络运行维护中,往往出现下列现象:基 确性和直观性略有不足。 站掉电、高温导致基站瘫痪、基站上行光缆被异常挖 分段测试的方法同样适用于判定从探针到PTN 断、基站因软件BUG或负荷过重导致不规律的丢包、 接入、汇聚、核心层任意节点的故障点。 PTN链路、隧道或设备故障。这些现象之间导致业务 5 结论及展望 中断或影响业务质量。但是,当上述现象出现时,传输 设备维护人员和无线基站维护人员之间往往很难快 通过建设端到端监测系统,可以给运营商网络带 速、准确地判断出是哪一部分出了问题,导致故障排除 来如下价值。 缓慢甚至出现彼此相互推诿现象。有些情况下,还需 a)能够对全网网络质量状况实现可视化,全面、 要维护人员带着仪表到远端现场长时间监测,甚至反 真实地掌握网络质量状况和发展趋势。 复测试,大大浪费了维护人力资源,使得维护成本居高 b)及时准确地发现网络故障并对网络故障精准 不下。 定位,使运维人员快速排除故障,提高维护效率,从而 通过探针与专用反射器NanoNID及基站之间建立 提高业务质量,提升用户满意度。 分段测试会话的方式,可精准地判定出问题处在网络 c)使运营商实现精细化运营,增加更多的新业 的哪一段,该由哪个专业维护人员解决问题。在国内 务,增加盈利能力。 多个运营商现网测试中也验证了这种方式的可用性, d)为网络优化提供真实、客观的依据,提高用户 国外运营商通过在现网中商用部署,大大节省了人力 的体验质量和黏度,增强竞争力,吸引更多的用户,增 成本,降低了OPEX。 加收益。 具体实现方式如图4所示。 e)更合理地进行网络规划和建设,减少不必要的 首先在PTN与基站相连接的口插入NanoNID,由 投资。 探针向远端PTN接入侧串联的NanoNID建立TWAMP f)节省维护成本,降低维护人员的劳动强度,提 邮电设计技术/2015/08 71 电信传输 何 群 TelecommunicationTransmission 浅析以探针方式部署端到端的网络质量评测系统 高人力资源利用率。 2480. g)能7×24h、长期、实时、高精度(微秒级)地测量 [6] 丁秀峰.PTN网络测试技术研究[J]. 电信快报,2013,24(5):2- 11. 评估业务质量,有利于对网络质量进行历史追溯和长 [7] IETF5357双向主动测量协议(TWAMP)[S/OL].[2015-04-10]. 期发展趋势分析。 /standard/std_query/show.php?source=ietf&id= h)客观、精准地评测出上行、下行2个单向的时 7787. 延、抖动、丢包、错序和重传等网络质量状况,从而更线双向主动测量协议(TWAMP)的混合安全模式[S/OL]. 实地反映出现网业务经过网络时的线]. /standard/std_query/show.ph i)可以避免在网络出现故障时,因责任难以界定 p?source=ietf&id=8020. [9] IETF6038双向主动测量协议(TWAMP)反射八位字节和对称尺 产生不同维护部门之间相互推诿现象。 寸特征[S/OL].[2015-04-10]./standard/std_ j)帮助加快网络建设以及开启新业务的速度,更 query/show.php?source=ietf&id=8434. 快、更早地增加收益。 [10]IEEE802.1ag-2007IEEE标准局域网和城域网虚拟桥接局域网 k)为SQM研究课题提供真实数据,确保质量评估 修正5连通性故障管理[S/OL]. [2015-04-10].体系建立的科学性和完整性。 /standard/std_query/show.php?source=ieee&id=1499. [11]IETF 1731IMAP4验证机制[S/OL].[2015-04-10].总体而言,端到端网络评测系统具备帮助运维人 /standard/std_query/show.php?source=itut&id=9017. 员发现问题、分析问题、定位问题,从而促进相关人员 [12]ITU-TG.8013/Y.1731基于以太网网络的OAM功能和机制[S/ 提高尽快解决问题的能力,并能实时分析网络质量,评 OL]. [2015- 04- 10]. /standard/std_query/ 估网络质量发展趋势,为运营商更加合理地对网络进 show.php?source=itut&id=9300. 行优化、扩容和投资提供客观依据。系统对于运营商 [13]ITU-TG.Sup53 以太网OAM性能监测指南[S/OL].[2015-04- 10]. /standard/std_query/show.php?source=itu 实现精细化管理和运营、高效率维护、降低维护成本以 t&id=10295. 及提高用户满意度能够发挥极其重要的作用。 [14]YD/T 1694-2007 以太网运行和维护技术要求[S/OL].[2015-04- 参考文献: 10]. /standard/std_query/show.php?source=yd &id=2819 [1] IETF2544 网络互连器件的基准方法论[S/OL]. [2015-04-10]. [15]SR54-2009基于分组的传送网技术研究[S/OL]. [2015-04-10]. /standard/std_query/show.php?source=ietf&id= /article_new/show_article.php?ul=standard&ty 2480. pe=sr&article_id=sr_8cf6da42-b794-825f-b299-4a9f27799cc7. [2] ITU-TY.1564以太网服务激活测试方法[S/OL]. [2015-04-10]. [16]IETF 1256ICMP路由器发现信息[S/OL]. [2015-04-10].[3] YD/T2698-2014 电信网和互联网安全防护基线配置要求及检测 作者简介: 要求 网络设备[S/OL].[2015-04-10]. /stan⁃ 何群,毕业于山东大学,工程师,硕士,主要从事网络设计、项 dard/std_query/show-yd-4425-1.htm. 目计划管理以及传送和数据网络的规划和建设工作。 [4] YDC 049-2007 电信网和互联网安全防护管理指南[S/OL]. [2015-04-10]. /standard/std_query/show-yd c-85-1.htm. [5] IETF2544 网络互连器件的基准方法论[S/OL]. [2015-04-10]. /standard/std_query/show.php?source=ietf&id= 荆门联通“换位体验”优化服务流程 近日,中国联通湖北荆门分公司组 6800680服务热线个方面着 厅内部管理规范性,经营策划人员现场 织专业部门营销策划人员、营业厅主任 手,主动查找新业务推荐、业务办理熟练 参与服务热线接听工作。该体验活动按 及值班经理开展“换位体验”穿越活动, 度、营业厅现场管理、客服用语规范性、 时间进度分为3个阶段,即重点流程及 从管理视角换位穿越至营业人员和客户 客服热线一次性接通率、修障承诺时限 体验阶段、问题归整阶段、集中整治阶 视角。 等细节上存在的问题,针对性地提出客 段,现已收集整理所有反馈的问题,抓紧 体验人员重点从渠道业务办理规范 户化改进建议。其中,各自营厅主任及 专项治理整改,致力于让至诚至臻的服 性、自营厅内部管理规范性、本地 值班经理交叉当班,在对比中考察自营 务清风贯穿全过程。 (王朋) 72 2015/08/DTPT

  请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。用户名:验证码:匿名?发表评论

潍坊新地产 版权所有