ip网络综合性能评估模型

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1、IP网络综合性能评估模型【摘要】提出一种IP网络综合性能评估模型，结合网络健康度和路由器健康度的概念，通过测量收集网络基本性能数据，对网络作出整体评价。基于该模型开发了NHES系统，对中国移动CNGI示范网进行性能测量，实验数据很好地反映了CNGI的运行状况，为诊断网络性能问题提供了有用信息。【关键词】网络健康度；路由器健康度；综合性能评估;性能测量0.概述随着Internet技术的不断发展，人们对其依赖程度也日渐增加。网络运营商和用户必须对其性能深入了解，才能保证网络正常运行。但是Internet的

2、结构日趋复杂，使其性能的可知性越来越低，因此，对网络性能测量的研究变得越来越重要。目前，国际上有关性能测量的研究项目主要有：NIMI,AM,CAIDA和SurveyoroIETF也提出了若干RFCs以制定一系列框架指标来规范对Internet的测量。此外，还有许多其他网络测量体系，如MOAT,IEPM,NWS,PPNCG等［1］。虽然这些项目在关键技术上取得了很大进展，但还存在一些问题：（1）在测量系统模型化方面做的工作比较少，缺乏宏观的体系结构模型；(2)普遍采用指标体系评价法，虽能从多个角度对事物

3、进行评价，但不利于对事物的综合评估、统一比较［2］。本文提出的IP网络综合性能评估模型采用综合多指标的评价方法，把反映网络性能的多个指标信息综合起来，映射成一个指标，由此来反映网络整体的性能状况。通过这一综合性指标，使网管人员可从宏观的角度来评测与监控网络。1.评估模型节点是构成计算机网络的基本元素之一，网络中的任何节点都会对网络性能在一定范围内造成影响，这种影响反映在端到端(路径)性能上，一般认为，计算网络总体性能指数只须测量出端到端的性能数据加以分析总结即可［2］。但是，当网络规模较大时，对端到端

4、的测量在实现上不可能也没必要覆盖网络中所有的路径，因此，也不能保证覆盖所有节点；另外，对网络中运行着的各路由器的综合性能进行评估，对网管人员更全面深入地了解网络性能情况也很有帮助，例如把路由器综合性能信息实时呈现在拓扑图上，可以为网管人员及时准确地定位瓶颈提供辅助信息。因此，在评估模型中加入对节点的综合性能评估是非常有用的。2•路由器综合性能评估路由器性能相关指标非常多，其中吞吐量、路由计算能力、路由表能力、系统恢复时间和系统复位时间都是固定型指标，而时延、丢包率、包转发率、年龄、CPU利用率和内存利

5、用率则是动态型指标。固定型指标即设备固有的静态参数，体现其能力能达到什么程度，跟具体网络环境无关，可用特定软硬件设备测出；动态型指标是实际运行时的量，其变化跟环境有关，可在实际运行的网络上实时监测得出。3•端到端综合性能评估关于网络层的端到端性能测量，IETF的IPPM工作组定义了一个指标注册框架IPPMMetricsRegistry[3],给出了管理规则，注册指标的模板，用此模板列出了已注册的全部33个指标，给出每个指标的基本属性，包括：名字，参数(测量环境等)，具体定义，单位，测量方法，误差等。这

6、些指标可以分为2类：基本指标和衍生指标。基本指标指可以直接测量得出的指标，而衍生指标则是建立在若干基本指标之上，可以是基本指标的采样序列，也可以是采样序列的统计特征。最基本的原子性指标有4个：时延(delay),丢包率(loss),重包率(duplication)和重排序率(reordering)[4]。只知道某个时刻上这些原子指标的值是没有意义的，普遍的方法论是在这些原子性指标的基础之上，作时间上的扩展，形成序列，再研究这些序列的统计特征平均值、最小值、中值、百分分布等。4.网络综合性能评估网络的综

7、合性能评估方法与路由器一样，用0〜100打分，称为健康度。网络健康度与端到端的总体评价系数和路由器健康度紧密关联，算法如下：health二0；foreverypothdohealth=health+path.eval；heaIth=round(heaIthX100/num)；foreveryrouterdoif(router.health