工业互联网+IPv6网络性能测试规范（征求意见稿）

ThetechnicalspecificationforIPv6NetworkPerformanceTestingofIndustrial2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施中国电子学会发布 I II 3 3 3 5 6 10 12 16 25 27 28 29 30本文件按照GB/T1.1-2020给请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准起草单位：南京邮电大学、中国联合网络通信有限公司、中国科学院计算技术研究3工业互联网IPv6网络性能测试规范本标准规定了工业互联网基于IPv6的网络性能参数和临时指标，以及对每个网络段应该本标准适用于具有一个或多个网络段的端到端路径，所定义的QoS类型适用于终端用网络服务提供商之间以及网络服务提供商之间的IP网通信，可作为IP网络规划、工程设计、下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适[4]ITU-TE.651《IP接入网流量工程参考连接》[5]ITU-TG.709《话音传输质量类型定义》[6]ITU-TG.826《等于或高于基本速率的国际恒定比特率数字路径误差性能参数和目[7]ITU-TI.113《宽带ISDN名词术语》CBRConstantbitrate（恒定比特率）4FRHREHRPMavNNINSNSENSPDestinationhost（目标主机）DigitalHierarchyTransmissionExpeditedforwarding（加速转Filetransferprotocol文件传输协议）IPpacketdelayvarIPpackettransferreferenceeventernationalTelecommunicationUnion-TelecommunirNetworksectionensemble（网络段集合）Networkserviceprovider（网络服务提供商）Pseusynchronousdigitalhierarchy（伪同步数字网）5pktRTmaxTavUDPPercentIPserviceavailabilResourcereservationprotocol资源预留协议）MaximumIPpacketdelaybeyondwhichthepacketisdeclaredtobelost（除声MinimumlengthoftimeofIPavailability;minimumlengthoftimeofIPunavailability（IP可用性的最小时间长度，IP不可用性的最小时间长度）DigitalHierarchyTransmissionatL544Mbit/s（1.544Mbit/s度上依赖于承载IPv6的低层链路的传输性能，同时高层业务的相关性能也会影6图2工业互联网IPv6网络性能的通用模型主机（host使用IPv6协议进行通信的工业互联网计算机，能够完成源主机（sourcehost-SRC能7链路(link)：在一对工业互联网主机之间传送IPv6数据包的点到点(5.2电路段(CircuitSection—CS)A源主机或宿主机与相邻主机（路由器，其管辖权可能属于其它网络）的链路连接。B—个网络段中的路由器与另一个网络段中的路由器的链路连接。5.3网络段(NetworkSection—NS)同一管辖权的工业互联网中的一组主机以及连接它们的链路构成一个网络段。网络段在源主机和宿主机之间提供部分IPv6数据包的5.4性能测量点为了在网络中对工业互联网IPv6网络性能进行界定，需要定义网络的测量点MP(measurementpoint)。把MP(1)入口测量点(ingressMP(2)出口测量点(egressMP)：8图3工业互联网中IPv6包传送参考事件举例9图4工业互联网中IPv6包传送结果包就被认为是丢失了；同样，如果没有丢失，但其中任何一片中出进入一个认可的入口MP0后，在特定的时间Tmax内，产生了一个误向（misdirected）图5工业互联网IPv6包传输时延图6工业互联网IPv6包时延变化的所有值都是临时的，在根据实际运营经验修表1IPv6网端到端性能指标UUU的电路域（CS）和网络域（NS）,但不包括用户驻地网；源主机和宿主机上的低层协议（IP务等级协议时，网络运营商应该相互配合，满足这些端到端的网络关。根据不同业务和应用的需要，用户可以请求和得到相关的包加以标记。每个流请求和协商QoS等级的图7IPv6网的用户到用户连接一种流的每个包都遵循特定的路径传送。声称满足本节规定的性能指标的任何流（每条（6）IP连接跨越国界的情况不遵循电路交换的约定。例如，如果某个国界两边共用一IPv6包时向用户承诺满足上述可用性指标，单个运营商可以提供比本标准所分配指标更性能承诺。在传输距离较短或网络不太复杂时，路径的部分参数性能可能会明显优于本标准算出的最大值。虽然该数据流的多个包的传输时延可能会超过该界限，但在该数据流的生存型0）会限制地理可用性、网络设计以及技术选择，因此有时可能会超过这些限制（例如用（2）在一个较长的测量时间间隔内，选择若干较短的抽样间隔，可测量到若干IPv6DV容量髙于T1时，有可能获得更好的IPv6DV.—长到对流所期望的指定测量比例是足够的。—长到对用户的典型用法或评估周期是足—短到可以保证与每个评估间隔内部的可接受的性能保持平衡（这样才可区—短到可以处理测量中的实际问题。包的长短将影响对绝大多数性能参数的测量结果。因为很多流的包长短的变化非常大，评估，并必须报告测量包的长短。当进行更低层测量时（如比特错误测试推荐使用1500示不规定这些参数的指标，对于它们的任何默认指标都可以当把一个参数的指标设置为“U”时，该参数的性能有时一些指标的分配原则可以基于分配物理层性能的G.826规则。物理层损伤会严重影响—每个IPv6节点所允许的复杂度因素将影响分配原则的基础。—在IPv6网络中，是基于距离还是基于复杂度的网络组成部分占主导地位。—IPv6网络使用的机制，如OSPF选路，MPLS,DiffServ等将影响复杂度因素的权重。对于一些参数，包含地球同步卫星的网络部分可能要接受另外一些块配额。但一般认为本标准给岀一个验证端到端性能指标可行性的假想参考路径。这些假想参考路径仅仅是对每个端到端流的标准化的部分都需要分配规则。与分配相关的问题，如接入层、边缘层和网络段可表示为位于网络边缘的网关路由器以及具有其它角色的若干内部路由器（如核图8假想参考路径将一个网络段和另一个网络段相连的路由器称为互连网关。表2典型网络设备性能要求例子假设基于距离的组成部分，与实际陆地距离外加一个典型物1）DD图9QoS级别0的假设参考路径表3类型0路径实例分析字节115000N1133332243613333N1133334283133330表4类型1路径计算10N113332243613333N23636428323636N1133334283133330表5路由器角色对类型2时延的影响例如，媒体电话假想参考点如图10所示。主叫方的信息流从左边的协议栈向下，经过图10假想参考点举例图10中为一个举例的假想参考点，端点时延如表6所示。表6端点时延分析一个PLC“帧”—包必须等待其它先到达的时延敏感包。—包必须等待先到达且正在服务的非时延敏感包的服务结束。的查询时延和非常小的时延变化。虽然第一个包的时延长有利于IPv6DV,但在这个计算中不8.8.2由于时延敏感包造成的时延时延敏感包要等待其它先到达正在服务的时延图11由于不同负载级别的时延敏感流和直连路由器的跳数造成的累积排队时延路速率高于STM-1,端到端排队时延会减少；如果一些链路速率低于STM-1,端到端排队时延8.8.3由于非时延敏感包造成的时延到达的时延敏感包不能先于已到达的非时延敏感包得到服务，所以在每个路由器中时延对于几个直连路由器组成的累积时延，要使用相对时延分布理速率。假定低百分位值为零，高（1-10-3）百分位值可以精确计算。大多数情况下近似采用高斯分布1-10-3）百分位值在(μ+3.72σ)处。—路由器查询时延变化：12×30μs=0.36ms在这个例子中用户和网络之间以及网络段之间的链路为E3（34Mbit/s）,其余链路假—路由器查询时延变化：12×30μs=0.36ms如果时延敏感流有固定的包大小，且占接入链路的50%,那么时延可以计算如下：—使用M/D/1排队模型，从时延敏感流造成的排队时延变化（46.9%负载和1跳的T1）包传输占用的传输链路比率是HRP需要考虑的一个因素。网络持续运转中负载程度是需过400ms。对于到偏远地区的非常长的路径，网络运营商之间可能需要额外制定一些双边表7工业互联网IPv6业务可用性功能并且：PIU=100-和会话标志的特定连接或无连接的媒体流相关联的流量。其它标准中使用的微流(microfl如果在流量中观察到违反合同的包，则允许网络丢弃掉的数量与违反合同的包的数量相网络有权规定违反合同的流的标准，可能是基于所观测到的违反合同的包的数量。当一个流被认定为违反合同时，那么就不需要遵守对网络性能的承诺。但如果该流包含的违反协表BlATMQoS业务等级1和2与IPv6