IP網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)的確定與分配,是建立在IP網(wǎng)絡(luò)性能模型之上的。依據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1171的規(guī)定,IP網(wǎng)絡(luò)的性能模型包括分層模型和通用模型。
欲具體了解我國IP網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)要求的請進(jìn)入。
一、IP網(wǎng)絡(luò)性能的分層模型
一般可按照分層模型描述信息系統(tǒng)的功能。IP網(wǎng)絡(luò)性能也可通過分層模型進(jìn)行描述,如下圖1所示。IP網(wǎng)絡(luò)性能取決于IP層的信息傳送性能,并在很大程度上依賴于承載IP的低層鏈路的傳輸性能,同時高層業(yè)務(wù)的相關(guān)性能也會影響IP網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能。鏈路層和物理層為IP數(shù)據(jù)包提供面向連接或無連接的傳送能力。“鏈路”沒有端到端的含義,它的終點是IP數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)的地方(如路由器、源主機(jī)、宿主機(jī))。鏈路技術(shù)包括ATM、FR、SDH、PDH、ISDN等。
圖 1:IP網(wǎng)絡(luò)性能的分層模型
IP層提供IP數(shù)據(jù)包的無連接傳送能力。IP層在特定源主機(jī)和宿主機(jī)之間通信,具有端到端的含義,當(dāng)IP數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中傳送時,網(wǎng)絡(luò)可能會修改IP報文中的某些字段,但IP層和低層不能修改用戶數(shù)據(jù)部分。IP層支持的高層協(xié)議(如TCP、UDP、FTP、RTP、HTTP等)能夠進(jìn)一步強(qiáng)化端到端的通信,并會對IP層的性能產(chǎn)生影響。
二、IP網(wǎng)絡(luò)性能的通用模型
IP網(wǎng)絡(luò)性能的通用模型主要由兩部分組成:電路段和網(wǎng)絡(luò)段(不包含用戶駐地網(wǎng)),它們又由不同的網(wǎng)絡(luò)單元組成,如圖2-0所示,其圖中網(wǎng)絡(luò)單元的定義詳見下表2-0,包括:主機(jī)(host)、路由器(router)、源主機(jī)(SRC:source host)、宿主機(jī)(DST:destination host)、鏈路(link)、電路段(CS:Circuit Section)和網(wǎng)絡(luò)段(NS:Network Section)等。另外,對IP網(wǎng)絡(luò)性能的通用模型還必須明確以下概念。
圖 2-0:IP網(wǎng)絡(luò)性能的通用模型
表 2-0:圖中網(wǎng)絡(luò)單元的定義
1、性能測量點(MP):
為了在網(wǎng)絡(luò)中對IP網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行界定,需要定義網(wǎng)絡(luò)的測量點(MP:measurement point)。把MP定義為能夠觀察和測量性能參考事件的主機(jī)和與之相鄰鏈路的邊界。利用MP可以界定一些基本段(basic section),它們可以是一個CS,一個NS,一個SRC,或是一個DST。其中入口測量點(ingress MP)為CS和NS上進(jìn)入IP數(shù)據(jù)包的一組MP;出口測量點(egress MP)為CS和NS上離開IP數(shù)據(jù)包的一組MP。
2、端到端IP網(wǎng)絡(luò)
從源主機(jī)((SRC)到宿主機(jī)(DST)之間傳送IP數(shù)據(jù)包的一組CS和NS構(gòu)成了端到端的IP網(wǎng)絡(luò)。所謂端到端IP網(wǎng)絡(luò)是可測量的,是相對于任何給定的單向端到端IP業(yè)務(wù)而言的。這種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)包從源主機(jī)(SRC)進(jìn)入端到端網(wǎng)絡(luò)的MP就稱為入口測量點,而這種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)包在宿主機(jī)(DST)離開端到端網(wǎng)絡(luò)的MP就稱為出口測量點。端到端IP網(wǎng)絡(luò)也可以用網(wǎng)絡(luò)段集合(NSE,network section ensemble)的概念來描述,一個NSE可以表示一個NS或多個任何數(shù)量的NS以及連接它們的CS,NSE由MP來定界。
3、IP包傳送參考事件(IPRE)
IP包傳送參考事件的定義與特定的端到端IP業(yè)務(wù)有關(guān),如圖2-3所示。IP包傳送參考事件產(chǎn)生必須滿足下表層-3-1的所有條件。IP包傳送性能有關(guān)的4種IP包傳送參考事件的定義如下表2-3-2所示。
圖 2-3:IP包傳送參考事件(IPRE)
表 2-3-1:IP包傳送參考事件產(chǎn)生必須滿足的所有條件
表 2-3-2:IP包傳送性能有關(guān)的4種IP包傳送參考事件
此外,IP包傳送參考事件還會產(chǎn)生相關(guān)事件。當(dāng)一個IP包通過一個入口MP進(jìn)入一個NS或NSE時,如果該IP包在這個NS或NSE中被分片,并且各個IP包的分片從不同的出口MP離開,則稱這幾個離開的IP包的分片是出口IP包的相關(guān)事件。
4、IP包傳送結(jié)果(Outcomes)
當(dāng)一個IP包的傳送參考事件通過一個基本段或網(wǎng)絡(luò)段集合(NSE)時,會產(chǎn)生多種可能的IP包傳送結(jié)果。一個被傳送的IP包既可以是“成功傳送”,也可能發(fā)生“錯誤”或“丟失”。如果一個被遞交的IP包沒有一個相應(yīng)的發(fā)送IP包與之對應(yīng),則稱該IP包為“虛假”IP包,如圖2-4所示。
圖 2-4:IP包傳送結(jié)果
定義IP包傳送結(jié)果,就可以通過選擇MP來評價一個特定CS、NS或NSE的性能,也可以用來評價一個端到端服務(wù)的性能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生IP包的再分片事件時,如果其中任何一片丟失了,則原始的整個IP包就被認(rèn)為是丟失了;同樣,如果沒有丟失,但其中任何一片中出現(xiàn)了錯誤,則原始的整個IP包就被認(rèn)為是出現(xiàn)了錯誤;只有當(dāng)全部分片都成功傳送,才認(rèn)為原始IP包的傳送是成功的。
1)成功IP包傳送結(jié)果:一個IP包參考事件進(jìn)入一個認(rèn)可的入口MP0 后,在特定的時間Tmax(Tmax 的值有待進(jìn)一步研究,建議值為255s)內(nèi),在一個或多個出口MPi 產(chǎn)生一個或多個相關(guān)參考事件,并且滿足下表2-4-1的條件。
表 2-4-1:成功IP包傳送結(jié)果的條件
2)錯誤IP包傳送結(jié)果:一個IP包參考事件進(jìn)入一個認(rèn)可的入口MP0 后,在特定的時間Tmax內(nèi),在一個或多個出口MPi 產(chǎn)生一個或多個相關(guān)參考事件,并且滿足下表2-4-2的條件。
表 2-4-2:錯誤IP包傳送結(jié)果的條件
3)誤向(Misdirected)IP包傳送結(jié)果:一個IP包參考事件進(jìn)入一個認(rèn)可的入口MP0 后,在特定的時間Tmax 內(nèi),在一個或多個出口MPi 產(chǎn)生一個或多個相關(guān)參考事件,并且滿足下表2-4-3的條件。
表 2-4-3:誤向IP包傳送結(jié)果
4)丟失IP包傳送結(jié)果:進(jìn)入一個認(rèn)可的入口MP0 后,在特定的時間Tmax 內(nèi),產(chǎn)生了一個誤向(misdirected)IP包傳送結(jié)果,或者該IP包的一些或全部內(nèi)容沒有在任何MP產(chǎn)生任何相關(guān)參考事件。
5)虛假IP包傳送結(jié)果:對于一個特定的CS,一個特定的NS或NSE,或者一個端到端的服務(wù),如果一個IP包沒有產(chǎn)生進(jìn)入事件,但卻存在離開事件。
溫馨提示:上述內(nèi)容是依據(jù)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1171-2001標(biāo)準(zhǔn)給出的,但在2015年版YD/T 1171標(biāo)準(zhǔn)中,對于通用模型的內(nèi)容有所增加。
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