端到端网络服务质量感知系统

1、端到端网络服务质量感知系统提高用户体验感知度、提升网络竞争品质 第一部分第一部分 通信领域面临的问题通信领域面临的问题机遇与挑战机遇与挑战背景及意义背景及意义 目前通信行业内还没有一种手段可以帮助网络维护人员了解网络目前通信行业内还没有一种手段可以帮助网络维护人员了解网络的真实运行状态和用户在使用网络过程中对网络质量的感受。从而造的真实运行状态和用户在使用网络过程中对网络质量的感受。从而造成接入用户难以忍受网络质量带来的问题而投诉运营商，而运营商仅成接入用户难以忍受网络质量带来的问题而投诉运营商，而运营商仅凭网络设备上的时延、抖动等数据并不能准确把握终端用户的网络质凭网络设备上的时延、抖动等数

2、据并不能准确把握终端用户的网络质量，或者说网络设备上一些基本指标虽然看似达标，但是并不代表终量，或者说网络设备上一些基本指标虽然看似达标，但是并不代表终端用户上网体验较好。端用户上网体验较好。 所以如何避免网络质量下降带来的问题从而提高终端用户上网体所以如何避免网络质量下降带来的问题从而提高终端用户上网体验，降低用户投诉率成为运营商必须解决的一个问题。验，降低用户投诉率成为运营商必须解决的一个问题。 而解决问题的第一步是发现问题，如果连问题都发现不了便谈不而解决问题的第一步是发现问题，如果连问题都发现不了便谈不上解决问题，事实告诉我们，以往对网络设备的基本通信指标的监测上解决问题，事实告诉我们

3、，以往对网络设备的基本通信指标的监测是不能反映终端用户上网的真实感受的，所以要直接从终端用户下手是不能反映终端用户上网的真实感受的，所以要直接从终端用户下手 ，监测终端用户在使用过程中遇到的问题，以及网络质量发展的趋势，监测终端用户在使用过程中遇到的问题，以及网络质量发展的趋势，从而为解决问题和避免将来出现同样问题而提供，从而为解决问题和避免将来出现同样问题而提供先决条件先决条件。第二部分第二部分 对系统的理解对系统的理解- -系统定位系统定位机遇与挑战机遇与挑战系统定位系统定位首先该系统不是解决网络故障的工具，该系统应作为运营商优化网首先该系统不是解决网络故障的工具，该系统应作为运营商优化网

4、络，提高网络质量的指导工具，作为了解终端用户体验的技术手段。络，提高网络质量的指导工具，作为了解终端用户体验的技术手段。第三部分第三部分 端到端网络服务质量感知端到端网络服务质量感知系统介绍系统介绍概概 述述宽带网络现状宽带网络服务质量不达标服务内容日益丰富网络规模日益扩大如果运营商管理人员仍然视“宽带网络”为一个黑箱，则无法摆脱疲于应对客户投诉的被动局面客户对上层应用服务质量要求提高 必 须 要 找 到 一 个“IP网络运行质量状况的监视器”以帮助运营商方便地监测IP网络运行性能，及时发现网络上可能存在的问题，为市场策划、网络优化、网络运维提供数据支撑。概概 述述宽带网络现状监测设备状态 设

5、备端口流量统计 设备端口上各种业务量的统计 设备之间的简单时延测量 设备的 CPU 利用率 设备的可用性、故障状态IP网络性能管理网络性能管理目前的IP网络性能管理基于这些指标，并不能反映用户应用业务的性能更不能反映用户的真实感受IPIP网络性能管理网络性能管理总结IP网络性能管理面临的问题如何提高对网络性能状况的感知度？如何了解终端用户的感受？ (浏览网页，下载文件，音视频，)如何验证向用户提供的SLA承诺？如何为重点客户提供定期的网络质量报告？如何进行长时间 (724)的性能监测以提前发现问题？如何快速进行网络故障定位？IP网络性能管理网络性能管理IPIP网络性能管理网络性能管理如何应对以

6、上问题？网管系统感知系统 测试仪表使用网管系统中的PingMIB、TracerouteMIB等功能使用端到端用户体验感知系统价格昂贵支持的应用业 务有限部署不方便 只能适用于特定类型网元之间 受限于网络设备和网管系统的支持能力 只能使用ICMP报文 真实模拟IP网络应用业务的主动拨测系统使用测试仪表Agilent、Spirent、IXIAp 系统系统结构结构p 测量区域的逻辑划分测量区域的逻辑划分p 系统系统模块模块p 系统系统特点特点p 与其它系统的区别与其它系统的区别系统简介系统简介端到端用户体验感知系统：探针（PROBE）与 控制台服务器（CONSOLE）CONSOLE：包含数据分析及数

7、据存储的功能探针探针5 5InternetInternet中的服务器中的服务器探针探针2 2CONSOLECONSOLE服务器服务器探针探针1 1探针探针6 6用户界面用户界面探针探针4 4探针探针3 3系统结构系统结构数据库存储数据查询与分析IP网络性能测试探针探针探针Internet中的服务器系统结构系统结构p性能测试层：监测和测量的实施主体原始数据的生成与收集测量过程的管理（包括对网络探针的管理和测量内容的管理）测量系统的故障管理测量的发生与采集p数据库存储层：数据库系统对性能测量数据的记录与存储对测量现场数据的记录（测量的起止时间、测量的参与节点等等）向分析平台提供全面的数据查询功能p

8、数据查询与分析层：统计、计算、分析和处理网络层性能参数的统计和计算 全网性能的统计和分析 系统结构系统结构CONSOCONSOLELE待测网待测网络平面络平面CONSOCONSOLELE平面平面用户用户界面呈现界面呈现平面平面PROBEPROBERouterSwitchRouterServerServerSwitchServer用户用户PROBEPROBE平面平面PROBEPROBEPROBEPROBEPROBEPROBE测量区域的逻辑划分测量区域的逻辑划分Probe（探针）p 部署在运营商网络中的各个不同级别测试点的硬件探针设备，用来执行定期或实时的网络性能监测任务；p PROBE通过以太口

9、接入网络中，可以作为测试源点，也可以作为测试目的点；p 支持静态IP方式，也支持PPPOE动态拨号及DHCP等方式；p 支持NTP时钟同步；p 支持远程自动升级；系统特点系统特点CONSOLE（控制台）p 是分布式监测平台的管理中心和数据中心；p 主要包括： 操作控制服务器 数据库服务器 Web服务器p Linux操作系统，Oracle数据库系统特点系统特点与IP网管系统的区别：p IP网管系统通过对设备的属性（设备告警、端口流量、CPU利用率等）的监测，获得网络运行状态的了解，间接感知/推测网络应用服务的质量。p 本系统通过模拟网络应用，实际测试网络应用的真实性能指标（时延、丢包、抖动等），

10、精确的感知网络应用的服务质量。与其它系统的区别与其它系统的区别与仪表的区别：p 中高端的IP网络仪表可以进行模拟网络应用的测试，但仪表不能长期固定部署在网络中，通常进行移动测试使用。p 可以廉价的长期部署在需要的网络环境中，实现与仪表基本相同的测试功能。与其它系统的区别与其它系统的区别适合用户：电信运营商测试目的：实时监测客户网络的服务质量独立使用：为客户提供其所有接入网点的网络质量报告 集成使用：作为“大客户网管”的探针，对无法网管的客户 接入设备提供补充部署方式：部署在大客户接入网络内部大客户网络维护管理系统应用场景（三）系统应用场景（三）大客户网络维护管理CONSOLE探针2探针1运营商

11、承载网客户节点A客户路由器接入路由器客户节点B接入路由器客户路由器设备网管系统CRM97系统大客户网管系统系统应用场景（三）系统应用场景（三）适合用户：电信运营商、政府监管部门、ISP、ICP、终端用户，等测试目的：监测网络所提供的业务质量（可针对多种不同业务）评判网络质量好坏部署方式：在网络边缘和业务汇聚点部署探针SLA服务等级监测系统应用场景（二）系统应用场景（二）ICP探针WEB服务器用户探针 用户上网速度慢！谁的原因？服务器的原因？网络的原因？用户终端原因？ ICPICP接入网核心网 ISPISPSLASLASLASLASLASLASLA服务等级监测系统应用场景（二）系统应用场景（二）

12、适合用户：运营商、政府部门专用网络、企业专用网络、校园网，等测试目的：实时监测网络的端到端性能、应用业务性能对网络不同层次之间的运行情况进行监测对网络故障进行前期定位部署方式：在网络中所关心的接入点及各个网络层次上部署探针网络性能监测及故障定位网络性能监测及故障定位系统应用场景（一）系统应用场景（一）适合用户：运营商省公司、地市公司测试目的：省公司对下级地市公司网络维护质量的考核 检测网络不通链路的网络服务质量是否达到上级要求 检测终端用户上网质量是否达到省公司要求部署方式：在网络中所关心的接入点及各个网络层次上部署探针网络质量考核网络质量考核系统应用场景（一）系统应用场景（一）系统核心功能（

13、一）系统核心功能（一） 链路连通性监 p HTTP业务性能监测p HTTP下载测试p FTP业务性能监测p DNS业务性能监测p VOIP业务性能监测p 路由一致性监测p 吞吐率监测p 报文生成器p 流媒体（RTSP、RTMP、MMS、STREAM）测试p VLAN（802.1q）测试p 二层QOS（802.1P）测试p 三层QOS（TOS）测试p SMTP测试功能测试p POP3测试功能测试p IMAP测试p HTTP下载测试p 3G、WIFI、WLANp IPTVp RADIUS测试p SIP G.711语音传输测试IP网络的各种应用业务测量q被测目标：Internet中的服务器、主机Pr

14、obe探针q测量指标： 对测量点之间端到端的时延、丢包率、时延变化（抖动）、DNS解析时延 进行测量q测量方式：产生多种不同特性、不同发包间隔的测量流量使用多种不同协议的测量报文（TCP、UDP、ICMP）灵活的测量模式（测量周期、包大小、源/目的测试点等） 链路连通性监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的WWW服务器Probe探针q测量指标： 对测量点之间端到端DNS解析时延进行测量对测量点之间端到端TCP连接时延进行测量对测量点之间端到端下载速率进行测量获得被测目标的文件大小q测量方式：不同的测试源与目的组合方式同一被测点多个测试任务的组合方式 HTTP业

15、务性能监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的WWW服务器Probe探针q测量指标： DNS解析时延、连接时延、首字节到达时延、平均下载速度p测量方式：不同的测试源与目的组合方式同一被测点多个测试任务的组合方式HTTP下载路径下载测试时间测试次数 HTTPDOWNLOAD性能监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的FTP服务器Probe探针q测量指标： 对测量点之间端到端的 DNS解析时延、TCP连接时延、登录时延、下载速率 进行测量获得被测目标的文件大小q测量方式：测试目的地、文件路径名、登录用户、登录密码同一被测点多个测试任务

16、的组合方式 FTP业务性能监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的DNS服务器Probe探针q测量指标： 对测量点获得DNS解析的时延进行测量对测量点所获得的DNS描述进行解析q测量方式：测试目的地测试域名 DNS业务性能监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Probe探针q测量指标： 对两个探针之间的VOIP通信抖动进行测量对两个探针之间的VOIP通信丢包率进行测量对两个探针之间的VOIP通信延迟进行测量q测量方式：可产生间隔的测量流量可设置不同大小的数据包可设置数据包的个数 VOIP业务性能监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：I

17、nternet中的服务器、主机Probe探针q测量指标： 对测量点之间端到端的 可达性、 总跳数、 逐跳时延、逐跳域名进行测量q测量方式：使用不同协议的测量报文（ ICMP、UDP ）不同大小的数据包 路由一致性监测系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Probe探针q测量指标： 对探针之间端到端实际吞吐率进行测量，并以图形方式和数值两种方式给出描述对探针之间端到端实际发包数进行测量对探针之间端到端丢包率（丢包数）进行测量q测量方式：测试时间 额定带宽源/目的测试点 链路吞吐率测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的服务器、主机Probe探针q测量指标

18、： 对测量点发送自定义IP报文进行测量对测量点发送自定义ICMP报文进行测量对测量点发送自定义UDP报文进行测量q测量方式：报文的大小、各字段的属性值自由定义发送频率、重复次数源/目的测试点 报文生成器系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的MMS、RTSP、RTMP服务器q测量指标： DNS解析时延平均时延抖动下载速率、MDI(DF:MLR)q测量方式：URL地址、下载测试时长 流媒体测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：QoE-Probe探针q测量指标： 往返时延丢包率抖动q测量方式：VLAN ID值、TAG PROTOCAL ID（TPID）值、

19、优先级、数据包大小、测试次数 VLAN（802.1q）测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：QoE-Probe探针Internet中的主机、服务器、路由器等节点q测量指标： 往返时延丢包率抖动q测量方式：VLAN ID值、TAG PROTOCAL ID（TPID）值、优先级值、数据包大小、测试次数 二层QOS（802.1P）测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：QoE-Probe探针Internet中的主机、服务器、路由器等节点q测量指标： 往返时延丢包率抖动q测量方式：DSCP值、IP Precedence值、优先级、数据包大小、测试次数 三层QOS（TOS）测试

20、系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的服务器节点q测量指标： 连通率时延q测量方式：用户名、密码、其它参数 SMTP测试功能测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的服务器节点q测量指标： 连通率时延q测量方式：用户名、密码、其它参数 POP3测试功能测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的服务器节点q测量指标： DNS解析时延连接耗时平均认证耗时q测量方式：IMAP服务器地址IMAP端口IMAP登录帐号和密码测试次数 IMAP测试功能测试系统核心功能（一）系统核心功能（一）q被测目标：Internet中的web服务器q测量指标： DNS解析时延TCP连接时延下载速率q测量方式