PTN性能與流量監(jiān)測體系研究

鄭睿

【摘要】 隨著LTE網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，為了滿足日益增加的帶寬和分組化傳送的需求，PTN網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的LTE基站回傳業(yè)務(wù)日益增加。本文通過分析研究PTN網(wǎng)絡(luò)的流量性能監(jiān)測對象、監(jiān)測技術(shù)及監(jiān)測指標(biāo)等，構(gòu)建PTN性能監(jiān)測模型，為PTN實際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)運營提供必要的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】 PTN 性能與流量 監(jiān)測

一、前言

隨著4G建設(shè)的加快和LTE網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署，對傳送網(wǎng)需要越來越高。為了滿足日益增加的帶寬和分組化傳送的需求，運營商大規(guī)模建設(shè)PTN網(wǎng)絡(luò)來承擔(dān)日益增加的LTE基站回傳業(yè)務(wù)。在PTN網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署時，PTN網(wǎng)絡(luò)流量性能監(jiān)測、流量規(guī)劃成為了PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護工作中尤為重要的環(huán)節(jié)。

二、PTN性能與流量監(jiān)測對象

PTN性能與流量監(jiān)測包括對網(wǎng)元性能、網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量和數(shù)據(jù)流量的監(jiān)測。

網(wǎng)元性能關(guān)注的是網(wǎng)元本身的性能指標(biāo)，是對PTN設(shè)備的性能和網(wǎng)絡(luò)單元的有效性進行評估，包括PTN設(shè)備和板卡的性能參數(shù)、端口流量和質(zhì)量、設(shè)備所處的物理環(huán)境參數(shù)等。隨著全業(yè)務(wù)競爭的到來，網(wǎng)絡(luò)運營的穩(wěn)定性及可靠性也越來越凸顯，對網(wǎng)元的性能監(jiān)測即旨在通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要運行參數(shù)、端口使用情況等，了解其運行狀況。

網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量主要關(guān)注PTN承載業(yè)務(wù)的端到端時延、時延抖動、丟包率、誤碼率等。 PTN傳輸網(wǎng)絡(luò)中存在著各種對時延及時延抖動敏感的業(yè)務(wù)，在極大地豐富了網(wǎng)絡(luò)資源的同時也引入了如何保證其傳輸品質(zhì)的問題，端到端質(zhì)量的監(jiān)測確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)的OAM和QoS[1]。

流量分析主要是對PTN中PW和TUNNEL中的流量數(shù)據(jù)進行抽樣檢測，分析流量的構(gòu)成和變化趨勢，衡量帶寬資源的冗余度，及時應(yīng)對流量異常和網(wǎng)絡(luò)擁塞。流量的監(jiān)測包括：監(jiān)測各PW的帶寬/流量；監(jiān)測各TUNNEL的帶寬/流量；監(jiān)測各單段鏈路的帶寬/流量，判斷業(yè)務(wù)是否均衡負載、是否可新增業(yè)務(wù)，適時對容量瓶頸發(fā)出預(yù)警。

三、PTN性能與流量監(jiān)測方式

在PTN網(wǎng)絡(luò)的性能與流量監(jiān)測中，根據(jù)測量者的參與行為，即測量過程中測試設(shè)備是否主動向PTN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送探測包，可分為主動測量和被動測量。

主動測量是指向PTN網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送探測包，利用對這些探測包的測量來反映網(wǎng)絡(luò)用戶服務(wù)的參數(shù)。主動測量的優(yōu)點是能夠根據(jù)不同的場景控制探測包，如流量特征、采樣頻率、調(diào)度方法、包大小、和包類型、被監(jiān)視的路徑和函數(shù)等，讓測量者按照自己的意圖進行場景的模仿，檢驗PTN網(wǎng)絡(luò)是否滿足QoS/SLA等；缺點是會產(chǎn)生額外的探測流量，可能會影響到被測PTN網(wǎng)絡(luò)的性能，因此探測流量不能太大。

被動測量是指在PTN網(wǎng)絡(luò)的主要出入口監(jiān)聽和記錄網(wǎng)絡(luò)中的分組流量并進行測量，從中提取數(shù)據(jù)，進行分析得出網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息。在被動測量中，流量參數(shù)是在PTN網(wǎng)絡(luò)中的特定點進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集的，收集流過該處的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流，進行分析、提取業(yè)務(wù)特征、獲得性能數(shù)據(jù)。由于不向PTN網(wǎng)絡(luò)主動發(fā)送探測數(shù)據(jù)包，不增加和修改通過PTN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)負載，因此對PTN網(wǎng)絡(luò)性能沒有太大影響。

四、PTN性能與流量監(jiān)測技術(shù)

4.1網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)端到端質(zhì)量監(jiān)測主要通過設(shè)備功能、自建端到端質(zhì)量探針及通過命令行接口（CLI）實現(xiàn)對鏈路端到端時延、丟包和抖動的測量。由于PTN城域網(wǎng)的丟包率水平低，測試密度高，為不影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的穩(wěn)定，在設(shè)備設(shè)置的任務(wù)有一定限制，因此基于設(shè)備的測試逐漸失去優(yōu)勢。

4.2流量采集分析技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)流量信息采集是PTN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)得以實現(xiàn)的核心。無論是流量費用統(tǒng)計還是用來分析、預(yù)測網(wǎng)絡(luò)運行狀況，對于原始數(shù)據(jù)的可靠性和完整性的要求都是比較高的。使用較為合理的網(wǎng)絡(luò)流量采集技術(shù)，不僅使所采集的原始數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確、完整，而且對網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)設(shè)備的影響較小。目前常用的4種網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)的采集分析技術(shù)包括：基于數(shù)據(jù)采集探針、基于NetFlow、基于SNMP、基于RMON [2]。

五、PTN性能與流量監(jiān)測指標(biāo)

PTN性能與流量評估指標(biāo)體系可分為兩大類：性能類指標(biāo)和流量類指標(biāo)。性能類指標(biāo)是與網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量有關(guān)的指標(biāo)，包括吞吐量、丟包率、時延、抖動等；流量類指標(biāo)是與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量、帶寬資源有關(guān)的指標(biāo)。其中流量類指標(biāo)可進一步細分為PW指標(biāo)、TUNNEL指標(biāo)和鏈路指標(biāo)，包括實時流量、保證信息速率、業(yè)務(wù)峰值信息速率等。

結(jié)語：本文提出了一個涵蓋性能監(jiān)測和流量分析的較為完整的PTN網(wǎng)絡(luò)性能與流量監(jiān)測模型，隨著PTN網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)量越來越大，網(wǎng)絡(luò)精細化管理的要求越來越高，PTN網(wǎng)絡(luò)的性能監(jiān)測與流量分析在日常運維和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的需求也將會日益迫切。

參 考 文 獻

[1]梁艷明，張優(yōu)訓(xùn). PTN網(wǎng)絡(luò)Qos技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].中國新通信，2014（01）

[2]李?；ǎS荷仙，何秀淼.下一代網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測及在QoS管理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電信科技. 2009（03）