單純的IP網(wǎng)絡(luò)是基于Internet Protocol,其網(wǎng)絡(luò)性能的表征有其特殊性,體現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)性能的有下述參數(shù)。并且在我國通信行業(yè)標準YD/T 1170-2001及 YD/T 1171-2001中都給出了這些參數(shù)的概念及含義,包括網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的可用性參數(shù)。下述結(jié)合上述通信行業(yè)標準對幾個常用的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的可用性參數(shù)給與介紹。
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一、網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù):
1、IP傳輸時延(IPTD,IP Packet Transfer Delay)
IP分組傳輸時延定義為穿過一個基本段或網(wǎng)絡(luò)段集合(NSE,Network Section Ensemble)傳送IP分組所經(jīng)歷的時間,無論該分組傳送成功還是發(fā)生錯誤。
IP分組傳輸時延(IPTD)是兩個相關(guān)IP分組傳送參考事件的時間差(t2-t1),其中離開事件發(fā)生在t1,進入事件發(fā)生在t2,這里t2>t1,并且t2-t1≤Tmax。如果在網(wǎng)絡(luò)段集合(NSE)中IP分組被分片,t2刻指最后一個相關(guān)進入事件發(fā)生的時間。端到端的IP分組傳輸時延是源主機(SRC,Source host)和宿主機(DST,Destiantion host)之間測量點(MP,Measurement Point)的單向時延,如圖1-1所示。
圖 1-1:IP分組傳輸時延
有關(guān)傳輸時延(IPTD)相關(guān)的性能參數(shù)還有:平均IP分組傳輸時延(Mean IP Packet Transfer Delay)、最小IP分組時延、IP分組傳輸時延中值等,其含義詳見下外表1-1。
表 1-1:與IPTD相關(guān)的性能參數(shù)含義
2、IP時延變化(IPDV,IP Packet Delay Variation)
兩點間IP分組時延變化有多種定義方法,其中介紹下列3種:
方法1:端到端兩點間IP分組時延變化(vk)是IP分組k通過源主機(即測量點MP1)和宿主機(測量點MP2)的實際時延(xk)與通過相同測量點定義的參考IP分組傳送時延(d1,2)的差,即vk=xk-d1,2,如圖1-2所示。參考IP分組一般指數(shù)據(jù)流的第一個包。
圖1-2:IP分組時延變化方法
方法2:在一段較短的測量時間間隔內(nèi),最大IP分組傳輸時延與最小IP分組傳輸時延的差值。其中:IPTDmax是在一次測量時間間隔內(nèi)所測量到的最大IP分組傳輸時延;IPTDmin是在一次測量時間間隔內(nèi)所測量到的最小IP分組傳輸時延。
IPDV=IPTDmax-IPTDmin
方法3:此方法在YD/T 1171-2001中給出的,在YD/T 1170中沒有給出。見下式,其中,IPTDupper是評估間隔內(nèi)IP分組傳輸時延的1×10-3百分位值;IPTDmin是評估間隔內(nèi)IP分組傳輸時延的最小值。
IPDV=IPTDupper-IPTDmin
IP分組時延變化參數(shù)是一個非常重要的性能參數(shù)。在數(shù)據(jù)包傳送應(yīng)用中,利用IP分組時延變化范圍的信息可以避免出現(xiàn)節(jié)點緩沖的溢出或取空;IP分組時延變化也會引起TCP層重傳定時器門限的增高,也可能引起數(shù)據(jù)分組重傳時延或造成不必要的數(shù)據(jù)包重傳。
3、IP分組誤差率(IPER,IP Packet Error Ratio)
IP分組誤差率是錯誤IP分組傳送結(jié)果與成功IP分組傳送結(jié)果加錯誤IP分組傳送之和的比值。
4、IP分組丟失率(IPLR,IP Packet Loss Ratio)
IP分組丟失率是丟失的IP分組傳送結(jié)果與所有IP分組的比值。
5、虛假IP分組率(SPR,Spurious IP Packet Rate)
一個出口測量點(MP)的虛假IP分組率指在一個特定時間間隔內(nèi),在該MP上觀測到的虛假IP分組數(shù)量與該時間間隔的比值(等于每業(yè)務(wù)秒的虛假IP分組數(shù))。
6、IP分組重排率(IPRR,IP packer Reordered Ratio)
IPRR是重排的分組傳送結(jié)果的總數(shù)與相關(guān)分組總量中成功IP分組傳送結(jié)果總數(shù)之間的比率。下圖1-6給出了分組2的失序分組傳送結(jié)果以及具有能夠恢復(fù)次序的播放緩沖器到達時間的假定限度。若可以區(qū)別單獨的重排事件,那么事件計數(shù)也可以再報告(與事件準則一起)。也可能確定分組重排序的程度。
圖 1-6:恢復(fù)排序到達的示例
7、IP網(wǎng)絡(luò)的流量參數(shù)(FRP,Flow Related Parmneter)
目前,IPv4網(wǎng)絡(luò)沒有對端到端IP業(yè)務(wù)的流量是否符合流量模式進行兼容性檢查,只是對各種業(yè)務(wù)信息做盡力而為的傳送。然而,為了在IP網(wǎng)絡(luò)中提供能夠保證QoS的服務(wù),用流量或吞吐量這樣的參數(shù)來描述和評價IP網(wǎng)絡(luò)的能力是非常有意義的。
目前,標準定義了兩種類型的吞吐量:一種根據(jù)成功傳遞的IP分組的速率,另一種根據(jù)傳遞的這些包中的字節(jié)數(shù)。
1)IP分組吞吐量(IPPT,IP Packet Throuthput)
一個出口測量點(MP)的IP分組吞吐量(IPPT)等于一個特定時間間隔內(nèi)在該MP上觀測到的所有成功IP分組數(shù)量與該時間間隔的比值(等效于:成功IP包數(shù)/業(yè)務(wù)秒)。
2)基于字節(jié)的IP分組吞吐量(IPOT)
一個出口MP的基于字節(jié)IP分組吞吐量等于一個特定時間間隔內(nèi)在該MP上觀測到的成功IP分組中的所有字節(jié)數(shù)量與該時間間隔的比值(等效于成功IP分組數(shù)中字節(jié)數(shù)/業(yè)務(wù)秒)。
需要說明的是,用來描述一個IP流量的吞吐量參數(shù)沒有必要是一個對應(yīng)該應(yīng)用可用資源的準確估計,這是因為更高層的協(xié)議(如TCP)也會影響所經(jīng)歷的吞吐量。一般來說,與流量或吞吐量相關(guān)的參數(shù)應(yīng)滿足下表1-6的要求。有些與流量或吞吐量相關(guān)的參數(shù)試圖描述一個IP網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力,也就是說它支持一個特定IP分組傳送速率的能力。建議任何此類參數(shù)應(yīng)該滿足下表1-6的附加要求。
表1-7:與流量或吞吐量相關(guān)的參數(shù)應(yīng)滿足的要求
二、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的可用性參數(shù):
在YD/T 1170-2001中給出了IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性參數(shù)的概念。IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性用于描述基本段、網(wǎng)絡(luò)段集合(NES)和端到端IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的全部持續(xù)時間分為可用時間和不可用時間。
1、IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性功能
IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性功能的基礎(chǔ)是針對IP分組丟失率(IPLR)性能門限。對于端到端的情況,若IPLR性能低于表2-1中設(shè)定的門限值c 1,則該端到端IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是可用的,否則是不可用的。
表2-1:IP業(yè)務(wù)可用性功能
門限值c 1僅被用來確定何時IP網(wǎng)絡(luò)的資源不能支持可用的IP分組傳送業(yè)務(wù),不能當作適合各種應(yīng)用的IP分組丟失率性能指標。基于IPLR得到的性能指標應(yīng)不包括業(yè)務(wù)不可用的所有時間,即除去IP分組丟失率IPLR>c 1的所有時間。
2、IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性參數(shù)
IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可用性參數(shù)有兩個:一個是IP業(yè)務(wù)不可用百分數(shù)(PIU,Percent IP Service Unavailability),另一個是IP業(yè)務(wù)可用百分數(shù)(PIA,Percent IP Service Availability),并且,PIU=100-PIA。
1)IP業(yè)務(wù)不可用百分數(shù):不能應(yīng)用IP業(yè)務(wù)可用性功能的時間間隔占IP業(yè)務(wù)全部時間間隔的百分數(shù)(Tav間隔的百分數(shù))。
2)IP業(yè)務(wù)可用百分數(shù):能夠應(yīng)用IP業(yè)務(wù)可用性功能的時間間隔占IP業(yè)務(wù)全部時間間隔的百分數(shù)(Tav間隔的百分數(shù))。
事實上,在YD/T 1170和YD/T 1171中還給出了更多的IP網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù),可在標準原文中查詢。
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我們知道,IP網(wǎng)絡(luò)也可以是數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分,但它是一種無連接的分組數(shù)據(jù)傳輸,與傳統(tǒng)通信的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)不同,采用的是有連接的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸,因此,傳統(tǒng)的通信數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)采用是誤碼率的相關(guān)參數(shù),如:誤碼秒率(ESR)、嚴重誤碼秒率(SESR)、背景碼組誤碼率(BBER)等。
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