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1網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建思路

目前數(shù)據(jù)專線上網(wǎng)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，其網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測(cè)試多是靠人工配合至現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，工作效率較低且測(cè)試不全面，缺少?gòu)目蛻艚嵌瘸霭l(fā)的評(píng)估辦法，主要包括以下幾個(gè)問題：（1）不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)專線上網(wǎng)業(yè)務(wù)的運(yùn)行質(zhì)量波動(dòng)。（2）缺乏多維度的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)估體系，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知的相關(guān)性研究較為薄弱。（3）當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)出口提供的服務(wù)不穩(wěn)定時(shí)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鏈路故障，無法對(duì)運(yùn)營(yíng)商接入的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的效果進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)考核。（4）互聯(lián)網(wǎng)資源引入缺少科學(xué)的評(píng)估方法，難以對(duì)不同的互聯(lián)網(wǎng)出口引入效果進(jìn)行評(píng)價(jià)考核，對(duì)于多運(yùn)營(yíng)商接入的資源缺少科學(xué)的質(zhì)量對(duì)比分析。（5）缺乏故障快速定位分析手段，尚不能對(duì)于用戶故障申告及時(shí)跟進(jìn)分析并以此提升用戶滿意度。為了解決上述問題，我們需要部署一套網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，一個(gè)既可以面向數(shù)據(jù)傳輸層，又可以面向IP網(wǎng)絡(luò)層的智能化測(cè)試系統(tǒng)，可以有效地應(yīng)用于多廠商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成的承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的平臺(tái)構(gòu)建，需根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和測(cè)試需求部署各種類型的測(cè)試探針進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的性能質(zhì)量測(cè)試[3]，所有功能集合于同一平臺(tái)，包括端到端網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量性能測(cè)試、DNS訪問測(cè)試，以及高層協(xié)議應(yīng)用測(cè)試。其構(gòu)建需要考慮以下幾個(gè)方面。采集層的分布：需要在網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)部署硬件測(cè)試探針，便于在端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量測(cè)試中建立分段式的測(cè)試段落，有利于分解定位故障點(diǎn)。在互聯(lián)網(wǎng)出口側(cè)設(shè)備模擬用戶行為，采集與上網(wǎng)密切相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)資源，從而進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量的全面分析。監(jiān)控任務(wù)管理：篩選重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)資源，如網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)、中繼、運(yùn)營(yíng)商DNS等，建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，合理分布，提供有針對(duì)性的底層和應(yīng)用層的海量分析數(shù)據(jù)，為后期的運(yùn)維、判斷故障點(diǎn)提供的客觀判別依據(jù)。告警策略管理：設(shè)立不同的告警等級(jí)，并根據(jù)不同的等級(jí)取相應(yīng)的告警閥值[4]。等級(jí)劃分太細(xì)會(huì)加大維護(hù)工作量、降低效率，而劃分太粗，則無法充分體現(xiàn)不同告警之間的重要性。告警方式可采用社交軟件、短信、郵件等形式。

2部署方案

網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)一般采用分布式部署探針、集中統(tǒng)一管理的體系架構(gòu)：測(cè)試探針主要部署在數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的核心層、匯聚層以及網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的重要出口末端，所有探針設(shè)備須統(tǒng)一由一個(gè)管理服務(wù)器進(jìn)行控制管理。通過集中管理，所有測(cè)試結(jié)果將存儲(chǔ)在同一管理服務(wù)器上，從而測(cè)試數(shù)據(jù)可以得到統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理和分析。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)部署如圖1所示。

3網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)通常應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)性能、業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量、互聯(lián)網(wǎng)出口三個(gè)方面，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行通信設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控探測(cè)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)環(huán)節(jié)的性能變化，為網(wǎng)絡(luò)故障分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，為運(yùn)維工作提供有力保障，具體測(cè)試內(nèi)容如下。3.1承載網(wǎng)中繼性能測(cè)試。在數(shù)據(jù)承載網(wǎng)中，用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說是透明的，運(yùn)營(yíng)商無法直接感知用戶業(yè)務(wù)的使用狀況，只能對(duì)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)以及中繼進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。節(jié)點(diǎn)及中繼up/down狀態(tài)一般可以依靠網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商的專業(yè)網(wǎng)管進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但對(duì)于中繼性能劣化專業(yè)網(wǎng)管則缺少直觀的告警監(jiān)控。因此，需要在每一條中繼上建立測(cè)試鏈路，模擬用戶專線的流量，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中繼的服務(wù)性能進(jìn)行監(jiān)控。通過管理服務(wù)器控制中繼一端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下掛的探針發(fā)包并收包，中繼另一端設(shè)備下掛的探針做智能環(huán)回（軟環(huán)），網(wǎng)絡(luò)性能的測(cè)試內(nèi)容包括ICMP、TCP、UDP，參數(shù)設(shè)置包括包的大小、發(fā)包數(shù)量、輪巡的間隔時(shí)間、數(shù)據(jù)包的QoS等級(jí)。測(cè)試結(jié)果包含時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率、吞吐量、亂序等。3.2Internet出口監(jiān)測(cè)。（1）DNS解析測(cè)試DNS解析是互聯(lián)網(wǎng)通信的基本環(huán)節(jié)之一[5]，是幾乎所有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此，需要對(duì)DNS采取主動(dòng)測(cè)量。監(jiān)測(cè)DNS的選取，要考慮到維護(hù)的職責(zé)權(quán)限，一般運(yùn)營(yíng)商會(huì)建議客戶使用運(yùn)營(yíng)商提供的DNS服務(wù)器，而不建議使用第三方DNS或者用戶自建的DNS服務(wù)器。DNS的解析性能主要包括測(cè)試DNS服務(wù)器的解釋時(shí)延和解析成功率。（2）網(wǎng)頁訪問測(cè)試在專線上網(wǎng)業(yè)務(wù)中，運(yùn)營(yíng)商模擬用戶視角，探測(cè)Web網(wǎng)站的網(wǎng)頁瀏覽訪問情況，其測(cè)量的內(nèi)容主要為：①網(wǎng)頁可達(dá)性，即反映Web網(wǎng)站是否能正常解析訪問；②響應(yīng)時(shí)間，即客戶端從發(fā)出訪問請(qǐng)求到反饋響應(yīng)的時(shí)間。通過Internet出口設(shè)備側(cè)旁掛的探針，對(duì)Web網(wǎng)站的訪問進(jìn)行探測(cè)，訪問延遲的構(gòu)成因素主要包括：DNS查詢時(shí)間、首頁TCP連接時(shí)間、第一個(gè)數(shù)據(jù)包響應(yīng)時(shí)間、整張網(wǎng)頁頁面數(shù)據(jù)下載完成時(shí)間、首頁重定向數(shù)量及重定向耗時(shí)、首頁嵌入子模塊數(shù)量以及子模塊DNS解析和下載時(shí)間。（3）其他測(cè)試除了網(wǎng)頁訪問測(cè)試外，還可以對(duì)在線視頻、資源下載、網(wǎng)絡(luò)游戲、郵件性能等方面進(jìn)行測(cè)試，這些都是互聯(lián)網(wǎng)的幾種主流業(yè)務(wù)。視頻卡頓、下載速度慢、網(wǎng)游網(wǎng)絡(luò)卡頓、收發(fā)郵件服務(wù)等，都是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中客戶比較重點(diǎn)關(guān)注的服務(wù)問題。可以通過測(cè)試服務(wù)器模擬用戶的應(yīng)用行為，例如，調(diào)度服務(wù)器獲取視頻資源列表，訪問真實(shí)視頻資源，從而評(píng)估管道質(zhì)量、資源質(zhì)量、下載速率等。再例如網(wǎng)絡(luò)游戲測(cè)試，探測(cè)從探針到游戲平臺(tái)服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（時(shí)延、丟包），可以評(píng)估該網(wǎng)游在互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)性能質(zhì)量。準(zhǔn)確有效的分析這些應(yīng)用的實(shí)際使用情況，并且有量化的數(shù)據(jù)依據(jù)作對(duì)比分析，可以良好提升互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的用戶感知。3.3應(yīng)用及分析。從某種意義上來說，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控鏈路的部署與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)部署本質(zhì)類似，因此在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基礎(chǔ)上搭建網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)是一件可行性高且難度較小的工程，但是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控鏈路的部署更需要注重監(jiān)控布局，合理的布局可以為故障判斷提供事半功倍的效果。關(guān)鍵規(guī)則在于根據(jù)數(shù)據(jù)承載網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，擇選重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，諸如核心層、匯聚層、網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的重要出口設(shè)備，以及重要的互聯(lián)中繼。再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中的相關(guān)重要指標(biāo)建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。通過探針測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，就可以對(duì)數(shù)據(jù)專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的全面客觀性評(píng)估，可以比較有針對(duì)性的定位故障點(diǎn)。首先要定位的，是數(shù)據(jù)專網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸層的問題還是公網(wǎng)側(cè)IP層的問題，然后再進(jìn)一步縮小范圍。例如在數(shù)據(jù)傳輸層，需要對(duì)承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量和瓶頸進(jìn)行測(cè)試及分析，可以排查鏈路層的問題。而在公網(wǎng)側(cè)，則需要對(duì)DNS的訪問、解析能力進(jìn)行測(cè)試分析，例如DNS訪問不可達(dá)或者解析反饋時(shí)延過長(zhǎng)。在日常的互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的監(jiān)控項(xiàng)目中還可以添加一些比較熱門的網(wǎng)站來收集互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，比如上海熱線、百度、網(wǎng)易、微博、淘寶等互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，甚至還可以涵蓋一些國(guó)外網(wǎng)站，通過比對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果與專線上網(wǎng)用戶反饋的使用情況，可以判斷是互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的大規(guī)模群體性異常還是個(gè)別用戶的使用異常、或者斷點(diǎn)在境內(nèi)境外的問題。另外，對(duì)照網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中的指標(biāo)參數(shù)，設(shè)定不同的告警門限閥值，合理區(qū)分相應(yīng)的告警級(jí)別，可以進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)、預(yù)防網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的劣化，比如為網(wǎng)絡(luò)的割接擴(kuò)容提供相應(yīng)的參數(shù)依據(jù)，或者通過主動(dòng)監(jiān)控的方式發(fā)現(xiàn)故障可以縮短故障處理的時(shí)間，以最大化的方式來提升數(shù)據(jù)專線上網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)的客戶感知。

4結(jié)束語

在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)中嵌入網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)監(jiān)控、運(yùn)維管理，具有重要的意義，尤其是在多元廠商設(shè)備組網(wǎng)的環(huán)境下，可以彌補(bǔ)各廠商專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)的不足，例如不能從業(yè)務(wù)層面直觀的反映數(shù)據(jù)承載網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，更不能反映互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)變化等問題。部署網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，可以有效地為數(shù)據(jù)專線上網(wǎng)業(yè)務(wù)提供客觀的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評(píng)價(jià)，縮短了定位故障點(diǎn)的時(shí)間，提高了運(yùn)維效率，增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

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作者:朱家琪 單位:上海市信息網(wǎng)絡(luò)有限公司