□中国电信上海研究院 张连营 翁颐 陈仲华

随着业务IP化、承载综合化的深入，IP网已变为各种业务融合的综合承载平台。为了打破了IP网络“best effort”的传统概念，实现IP网络由业务网络向承载网络转变，将IP网络打造成为合格的“承载网”，已成为当前和未来开展网络转型的基础。

但是由于IP网络本身“尽力而为”的特点，其网络机制、质量指标、保护手段以及维护要求等各方面与新的电信级IP实时性业务（如语音、视频等）的要求不相匹配，主要表现在：缺乏快速准确定位故障的有效方法：无法进行故障点的分析和排查，造成故障处理时限增长，影响客户满意度；缺乏对承载网质量的分析手段：对和业务品质相关的承载网端到端的质量难以掌握，网络质量的下降将影响客户的使用感知，可能导致客户的流失；缺乏及时界定哪些业务会受到影响的手段：不同的业务对于网络质量感知不同，运维人员无法根据单一的网络质量来判定哪些业务的质量会下降，当业务质量下降时无法实现及时的告警；缺乏保证大客户的业务及提供可信服的性能统计报告的手段。总的看来，IP网络质量监测方式主要包括以下几种。

——ICMP/Traceroute方式。ICMP方式通常采用命令PING来实现对时延、抖动和丢包的测量，是最常规、最简单的方式，但在精确性和对多种应用的模拟上有一定的不足。PING可用来判断目标是否可达、往返的时延RTT以及是否存在丢包等。实际上，PING是向目标发送一个要求回显的ICMP数据包，当目标得到请求时，再返回一个回显数据包。而且PING程序一般是直接实现在系统内核中的，而不是一个用户进程，因此目标设备不需要任何的daemon守护进程存在。Traceroute是利用ICMP及IP包头的TTL字段。首先，Traceroute送出一个TTL是1的UDP数据包到目的地，当路径上的第一个路由器收到这个数据包时，它将TTL减1，此时TTL变为0，所以该路由器会将此数据包丢掉，并送回一个“ICMP time exceeded”消息，源端收到这个消息后，便知道这个路由器存在于这个路径上，接着再送出另一个TTL是2的数据包，以此发现第2个路由器，这样，源端每次将送出数据包的TTL加1来发现另一个路由器，这个重复的动作一直持续到某个数据包抵达目的地。当数据包到达目的地后，该主机并不会送回ICMP time exceeded消息，因为它已是目的地了。PING和Traceroute都是网络质量测试的基本手段，一般采用的是矩阵测量方法，即指定一个测量矩阵，选取网络中若干典型的节点作为源节点，而选择另一些经常访问的节点作为目标节点，周期性地从源端发起到目的端的测试，记录下每一个源地址到每一个目的地址的时延、丢包等数据，通过对这些数据的统计，就可以对整个网络质量进行评估。

——CiscoSAA（服务保障代理）方式。SAA是Cisco路由器、交换机IOS内嵌的一个测量代理，可以配置包括Jitter、ICMPEcho、UdpEcho、Tcp Connect等测试内容。网络管理平台可通过SNMP协议与该设备通信，作相关测试的配置，获取测试结果，从而得到网络的性能。如通过Jitter测试可获取设备间双向的抖动、丢包和时延等信息。利用Cisco设备这一功能，不必处处布放专用的测试代理，就可以很方便地获取相应的网络性能数据，从而获得网络的端到端性能。目前，Cisco SAA这种测量方法已经得到愈来愈多的厂商设备的支持，这为实现运营网络不同厂家设备间网络性能的测量提供了良好的基础。

——主动模拟发包方式。在业务核心或网络核心位置设置监测中心，部署质量探头，其余节点布置边缘探头，作为测试流量的反射点。监测中心向各个边缘探头发送测试数据包，边缘探头收到测试数据包后把源IP地址、目的IP地址、源UDP端口、目的UDP端口反转，重新发出数据包，监测中心在接收到测试数据包后，通过对比发送和接收数据，得到数据包的时延、抖动和丢包率等指标，判断网络质量情况并通过告警、报告等形式输出，从而使维护人员能有效掌握网络质量状况。该方式具有如下特点：基于主动的业务模拟技术；能够模拟不同的真实用户业务；可灵活部署，适应能力比较强；需要贴近用户或业务边缘部署，部署量比较大，但单点成本较低；可得到的是测试路径上的双向采样性能测试数据。

——数据全采集分析-DPI深度报文探测方式。在各个网元和承载网之间设置业务流量采集点，各采集点采集原始业务流量，完成对每个数据包的流量统计，通过这些和业务相关参数的统计、分析，得到时延、抖动、丢包率等网络参数，上报中央服务器，得到网络和业务质量评估值。该模式的特点是：基于DPI技术，物理结构上需要对流量分流；需要支持深度报文分析，系统处理能力要求高；需要支持大容量数据存储；单点部署成本比较高；得到的是单路径的实时性能数据。

——终端用户直接检测方式。这一方式在终端用户侧如机顶盒、家庭网关、modem等内嵌业务测试终端软件，根据不同业务可直接得到时延、抖动、丢包率等网络质量参数，上报中央服务器，得到业务质量评估值。该方式特点如下：基于终端用户的直接检测技术；需要用户终端内置业务质量检测技术；为满足互通性需要有统一的、标准化的检测技术；测试结论能够反映真实的业务质量；造成终端成本增加，系统投入增加很多。

随着IP网络容量的不断扩大、技术种类的不断增加，使得IP网络愈加复杂，为业务质量的保障以及网络运行和维护工作带来了巨大的压力。面对网络运行中急需解决的诸多问题，通过对网络和业务质量的实时监控，在网络质量恶化时能够做到自动发现，实时告警，使得维护人员能够主动处理，在大范围用户受影响前业务能恢复正常，从而提升整体运维水平，缩短故障修复时间，改善客户感知度。

【相关栏目】

业界聚焦