ip网络性能综合评估方法研究

《ip网络性能综合评估方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn1IP网络性能综合评估方法研究陈小帅北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京(100876)E-mail：ShawnChen@126.com摘要：本文在研究现有IP网络评估体系与评估指标基础上，提出了一种面向网络管理者、运营者的IP网络综合性能评估方法。该方法是基于网络测量的，包括元指标选取、网络局部特征选取、时间特征选取、综合指标计算几个部分。实验结果证明了方法的有效性。关键词：性能评估,综合评估,网络测量,网络管理1．引言随着网络技术的飞速发展，尤其是NGN的引入，IPoverSDH、IPoverWDM的兴起，全网IP化已经进入日程。与传

2、统电信网不同的是，IP网络缺少可靠的QoS保障，虽然引入了InteServ、DiffServ等技术，但仍然缺少有效的网络可靠性、稳定性评估方式。在网络评估中，最重要的就是网络性能指标的确定，它直接影响网络评估的内容、全面[1]性、合理性及有效性。目前有关网络性能评估指标的研究仅关注在网络的局部（局部时间、[2-5]局部空间）特征,如时延、时延抖动、可用带宽等，缺乏对全网的综合性能评估，不能给出不同时段、不同配置下网络的整体运行评价，对网络管理者及运营者都缺乏指导意义。因此，研究IP网络的整体评估方式变得十分重要。2．网络性能综合评估方法网络性能评估方法有三种：测量法、基于数学模型的分析法、基于

3、仿真的模拟法。但分析法和模拟法目前仍处于研究阶段，在实际的评估中应用不多。本文重点研究的是基于测量的网络性能综合评估方法。网络性能指标在网络评估中的地位非常重要。目前广为使用的性能指标可分为两个体系：IETFIPPM和ITU-T。IETFIPPM定义的IP网络性能参数包括：IP连接性、IP包传输时延、IP包丢失率、IP包时延变化及流量参数；ITU-T定义的参数包括：IP包传输时延、IP包时延变化、IP包误差率、IP包丢失率、虚假IP包率、流量参数和业务可用性。可以看出，两个体系的主要性能参数基本形同，关注的是局部网络在局部时间内的网络特征。在网络发展初期，可以直接用来评测、维护网络，但随着网络

4、规模飞速增长及网络技术越来越成熟，不能仅仅依靠这些局部空间局部时间内的网络特征来评估整个网络，决策者不能据此来了解网络整体运行状况，或者做出升级决定。因此，需要有能够对整个网络进行评估的指标，即本文网络性能综合评估方法下的综合性能指标。综合网络性能评估方面，已经有人开始进行了初步研究。文献[6]提出了一种IEMoNP方法，但其尚属于综合评估的初步尝试阶段，对不同路径的综合化没能与指标综合化分离，不利于对综合指标的横向、纵向深入研究，同时其综合指标数值本身是相对值，对实际网络评估报告可用性不高。在文献[7]的功效分数计算中，不允许值和满意值比较难于确定，从测量样本空间选取最大值、最小值的方式计算

5、出的结果同样缺乏指导意义。在此基础上，本文提出了一种全面的网络性能评估方法，对实际的网络管理、网络运维都具有重要的参考价值。1本课题得到教育部高等学校博士点专项科研基金（20040013002）资助。-1-http://www.paper.edu.cn2.1维度综合化维度综合化，即指标综合化。维度综合化的目标在于将已有的、从不同视角描述网络特征的指标综合化，使其能够表示网络的综合性能特征。性能指标可以分为正指标和反指标。正指标是指，指标值越大表示这一对应网络性能越好；反指标是指，指标值越小表示这一对应网络性能越好。要进行指标综合化，必须先进行[8]指标规格化，即将不同量纲、不同性质（正指标、反

6、指标）的指标转化为无量纲的、性质相同的规格化指标。定义1：一般用户满意值，即用户在一定的网络条件下，预期能够达到的、能够较好满足所进行业务质量要求的网络状况下某项相关指标的对应值。定义2：对某项指标在不同的时间进行测量，可能有不同的测量值，因此可以将指标看作时间t的函数，即指标函数。将指标函数在某时间点的取值，即某次测量的指标值，与一般用户满意值相比，即可得到规格化指标值。维度综合化，即将选取的一个原始指标集合中的元素值按每个元素在该网络评估中所占比例权值加权处理的过程。2.2空间综合化空间综合化，即网络综合化。空间综合化的目的在于将已有的表示网络局部特征的指标综合化，使其能够表示网络的整体特

7、征。网络可以按照区域和层次分别进行划分。按照区域划分，可以将网络分为广域网、城域网、局域网等。按照层次划分，可以分为骨干网、驻地网、接入网等。对于能够互联的整个IP网络，不可能、也不能够通过一次计算直接得到网络的整体性能评价，必须按照不同区域、不同层次分别进行综合化，然后再进行整个网络的综合化。在本文中讨论的空间综合化是一个简化版本，即仅讨论对典型路径进行综合化得到网络整体性能评估指标的过程。这一