NGN承载网QoS测试方法与软件使用.ppt

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1、NGN承载网QoS测试方法与软件使用,1.0,学习目标,使用AA软件对网络问题进行测试、定位，了解NGN承载网QoS把握新建NGN承载网或原承载网优化前后对NGN业务的承载能力了解和掌握NGN承载网性能指标情况解决和定位由于承载网问题可能给NGN业务带来的影响,学习完本课程，您应该能够：,课程内容,第一章 AA软件介绍第二章 主要测试第三章 NGN承载网测试方法第四章 测试案例,第一章 AA软件介绍及操作指南,Application Analyzer概述 Application Analyzer 体系结构和组件 Application Analyzer 模块,Application Analy

2、zer概述,分布式的IP 网络性能分析工具，可以从网络中的任何一个位置分析点到点的网络、应用和业务的性能 中心端就可以控制整个网络的测试提供端到端测试功能，通过不同种类的测试代理，可以建立从用户端到网络各个节点的测试通道,Application Analyzer 体系结构和组件,Application Analyzer 体系结构和组件,仿真中心 Simulation Center 仿真中心与其它Application Analyzer 和第三方网络设备通信，合作进行测试、采集数据、分析结果、设置trap、生成报表。Simulation Center 可按约定的时间进行测试，也可采用交互的方式。

3、通过先进的业务流分析机制产生的报表可在用户界面或者Web 浏览器里观看。测试结果可输出到其它的应用程序（如Word、Excel）。本地/远程用户界面 User Interface 通过用户界面来配置、调度和启动从Simulation Directory 中选择的测试集。Application Analyzer 维护一张“网络设备清单（network inventory）”列表，供测试时选择。清单里的数据可能是被Application Analyzer 自己发现的，也可能是从外部系统引入的。在安装完Application Analyzer 的用户界面和Simulation Center 以后，可

4、以在网络中另外的PC 上安装远程用户界面，使得网络管理员能够从网络中的任何位置进行操作。永久代理 Permanent Agent Application Analyzer 与分布在网络各处的Simulation Agent 进行联络。Simulation Center 向有关的Simulation Agent 发送指令，启动一个预定的或者临时要求的测试。然后Simulation Agent 会向其它Simulation Agent 发送业务流来测量性能指标，或者执行与其它服务器的实际交易来测量应用层响应时间。之后Simulation Agent 采集的测试结果发送回Simulation Cen

5、ter 作进一步分析和报告。Simulation Agent 有两种类型：永久Agent 永久地安装在网络中不同位置的软件模块。可安装在现有的服务器或工作站上，也可以装在专用设备上。Web Agent 基于Web 浏览器的agent。通过点击一个链接，或者在web 浏览器里输入一个URL 地址，启动web agent。这样任何一台电脑都可以在任何需要的时候都可以变成一个Simulation Agent。,Application Analyzer 模块（1）,基本网络应用层测试.FTP下载服务器性能测试.虚拟FTP性能测试.FTP服务器能力测试.FTP上载服务器性能测试.HTTP-HTTPS 1

6、.1 Web Page性能测试.虚拟HTTP 性能测试.Web服务器能力测试.服务器端口连通性测试高级端到端分析.有条件的往返UDP性能测试.通过RMON测试往返UDP延迟.通过MIB查询统计帧数.通过MIB查询测试接口利用率.MIB变量计数器.MIB变量一致性测试.单向UDP带宽饱和测试.单向UDP性能接口利用率测试.往返UDP带宽饱和测试.通过RMON测试单向UDP丢包,端到端（End-to-End）测试.高级Ping测试.多协议路由跟踪测试.响应TCP性能测试.单向TCP性能测试.往返TCP性能测试.E1单向性能测试.流量产生.MIB-initiated ICMP性能测试.往返ICMP性

7、能测试.响应UDP性能测试.单向UDP性能测试.单向UDP Over NAT性能测试.最大网络吞吐量测试.往返UDP性能测试.往返UDP Over NAT性能测试.T1单向性能测试,应用丰富,Application Analyzer 模块（2）,高级网络应用层分析.DHCP服务器发现.DHCP客户机注册.DHCP服务器能力测试.拨号方式HTTP-HTTPS 1.1 网页性能测试.DNS服务器查询测试.DNS服务器能力测试.RADIUS服务器能力测试.网页内部链接能力测试.Web缓存性能测试.POP3服务器能力测试.Internet邮件测试.SMTP服务器能力测试.SQL数据库交易响应测试.SQ

8、L数据库能力测试.WINS客户机注册测试.WINS服务器能力测试,VoIP 分析（选项）.G.711 性能测试.G.711 呼叫数量极限测试.G.723.1 性能测试.G.723.1 呼叫数量极限测试.G.726-32 性能测试.G.726-32 呼叫数量极限测试.G.729-729a 性能测试.G.729-729a 呼叫数量极限测试.G.729b 性能测试.G.729b 呼叫数量极限测试.多播测试,功能强大,课程内容,第一章 AA软件介绍第二章 主要测试第三章 NGN承载网测试方法第四章 测试案例,第二章 NGN承载网测试方法及结果分析,VOIP测试VOIP性能测试VOIP性能评测指标端到端

9、测试单向TCP/UDP背景业务流摸拟单向TCP性能测试单向UDP性能测试应用层测试FTP/HTTP/DNS服务器性能测试,NGN承载网VOIP性能测试(1),VOIP测试-模块应用,AA对话音业务数据的模拟采用传统的PSTN话务模型计算，PSTN上一个话路为64Kbps，定义系数为1，在不同的编码技术中根据不同的压缩算法乘各自系数来表示带宽需求。右图选择按G.711编码格式执行VOIP测试。对应不同的编码技术的IP网络和以太网带宽系数如下表：,NGN承载网VOIP性能测试(2),VOIP测试 参数设置,1）根据不同的测试环境，选取合适的参数(如右图)会使测试结果更加精准。比如通过调短会话时间可

10、以在单位时间内测出更多数值，将绘出的曲线变化反映得更细致。2）测试对质量要求不同的网络时，可以手动更改阀值参数，以控制通过的测试是否可达到预期的性能指标，测试达不到预设指标时会产生相应的告警。比如对只要求语音业务，对传真和其它不做要求的承载网，测试时可以放宽测试条件，如将MOS值的阀值降低。3）下面列出测试可能出现的结果：,测试通过测试通过但是存在错误测试失败(或大部分结果未通过阀值）测试失败而且存在错误测试边界失败（部分结果未通过阀值）测试边界失败（部分结果未通过阀值）而且存在错误连接失败时不显示结果图标并中止测试,（注：上面图标的表示法不仅用于VOIP，在其它模块中的测试也是表示同样的意义

11、。）,MOS（Mean Opinion Score）-对语音的主观评定方法 特定的发话者与听话者在特定的环境下，通过收集测试者在各种不同情景下的主观感受，根据P.830的分析法则得出该语音的品质。MOS评定以51的五级评分标准对语音质量进行评定,要求话音质量的MOS评分在3.5级以上。延时(Delay)话音从发起者到接收者所经过的时间,由以下四部分组成：(1)传播延时：信号通过传播媒介的速度和传播的距离决定(2)传送延时：指通过网络路径上的所有网络设备的时间(3)包转化延时：指的是编码器进行数模转化的时间(4)抖动缓冲延时：克服数据包到达时间的变化，即克服抖动产生的延时抖动(Jitter)延时

12、的变化，在一个VoIP呼叫过程中所有发送的数据包到达的时间差异 丢包(Loss)数据包发送端和接收端之间的数据包数目的差值即为网络传输丢失包数目,MOS、Delay、Jitter&Loss,NGN承载网VOIP性能测试(3),VOIP测试结果说明,右图是用AA 模拟端到端并发100个G.711编码格式的对话进行测试的结果，下图是右图关键数据的汇总，将测得数据与通信标准中NGN业务对网络性能的需求指标进行对比，来判断被测NGN网络话音业务承载性能的优劣。,MOS,Dealy,Loss,Jetter,NGN承载网VOIP性能测试(4),NGN承载网性能指标参考,端到端测试,VOIP测试VOIP性能

13、测试VOIP性能评测指标端到端测试单向TCP/UDP背景业务流摸拟单向TCP性能测试单向UDP性能测试应用层测试FTP/HTTP/DNS服务器性能测试,端到端测试（1）,单向TCP/UDP背景业务流模拟,1）通过选择End-to-End模块中的 来打开模拟测试页面；2）按下图所示设置参数，可以模拟最大到10Mbps的UDP/TCP业务流量;,3）在一项测试中一个PA（Agent）不能担当多个角色，即如果一个Agent同时执行多个测试，它也将按照每个测试的时间顺序进行。如右图，PA3同时与PA1和PA2之间进行TCP业务流模拟时三个Agent各自的流量图。,端到端测试（1）,单向TCP/UDP背

14、景业务流模拟使用方法和目的,使用方法：蓝色虚线-PA1与PA3间进行背景业务流模拟红色虚线-PA2与PA4之间进行网络性能的测试,目的：由于在有负载业务流环境下的测试结果与网络空载环境中进行测试的结果相比更为准确，所以测试应在有业务流的情况下进行。但一般测试会对网络造成负面影响，所以不能在白天网络繁忙的时间进行，这时可以在网络空闲时段对用户业务流进行模拟再进行测试。,（注：因为每个Agent只能担当一个角色，所以测同一链路需要至少两对Agent参予测试。）,端到端测试（2）,单向TCP性能测试 参数设置,1）用于测试在两个Agent之间的单方向TCP业务流性能，包括抖动、吞吐量和延迟。可通过选

15、择End-to-End模块中的来打开测试页面；2）可调整图1中Spacing与Payload Size两个关键参数，来定义测试时的TCP流量的大小；,3）在AA的Tools菜单里(如图2)，可以打开工具Throughput Assistant，它本身与测试并无联系，只是用来帮助计算参数如何设置。4）图3是工具界面，可以通过设定其中的两个值来计算另外一个值。该工具不仅可用于本测试，也可通用于AA中其它流量测试的计算。,端到端测试（2）,单向TCP性能测试结果,1）图(1)是将包发送间隔设为5,流量设为64k字节，模拟100MbpsTCP吞吐量测得的结果。当参数设置不同时，测得的结果可能会相差很大

16、，由被测两端网络带宽饱合度决定的。2）图(2)是进行平均计算后的结果，包括延时、抖动和吞吐量的平均值。3）图(3)中绿色指通过阀值的数据(Pass)所占百分比；红色为未通过预设阀值的数据(Fail)所占百分比，如不为零，Fail数据也会在图(2)中以红色表示。4）实际使用中，用其它监测软件获取客户网络实际TCP流量，该流量值可作为AA测试时的吞吐量参考值。此时测得的延时、抖动值就会接近客户使用中的真实延时、抖动值。5）根据网络中不同的业务应用的要求来判断该值是否满足要求。,端到端测试（3）,单向UDP性能测试 参数设置,1）用于测试在多组Agent之间的QoS可控的单向UDP业务流性能，包括乱

17、序、丢包、抖动、吞吐量和延迟。可通过选择End-to-End模块中的 来打开测试页面；2）与TCP测试一样通过调整右图中Spacing与Payload Size两个关键参数，来定义测试时的UDP流量的大小。与TCP不同的是除了有丢包阀值参数外，还有QoS参数，可以对发送的UDP数据流定义优先级。对于设有QoS保证的网络，该参数的设置对测试结果会有很大影响。同时其测试结果也可以为布置QoS提供参考。,端到端测试（3）,单向UDP性能测试结果,1）图(1)也是通过设置参数模拟100MbpsUDP吞吐量测得的结果。与单向TCP测试结果相比，多了丢包和乱序指标。2）图(2)汇总的平均值包括延迟、丢包、

18、抖动、吞吐量和乱序的平均值。3）图(3)中绿色指通过阀值的数据(Pass)所占百分比；红色为未通过预设阀值的数据(Fail)所占百分比，如不为零，Fail数据也会在图(2)中以红色表示。4）与TCP测试一样，可用其它监测软件获取客户网络实际UDP流量，将该流量值作为AA测试时的吞吐量参考值。尽可能使测得的延时、抖动值接近客户使用中的真实延时、抖动值。5）根据网络中不同的业务应用的要求来判断该值否满足要求。,应用层测试,VOIP测试VOIP性能测试VOIP性能评测指标端到端测试单向TCP/UDP背景业务流摸拟单向TCP性能测试单向UDP性能测试应用层测试FTP/HTTP/DNS服务器性能测试,应

19、用层测试（2）,HTTP Web Page 性能测试,1）该模块可通过HTTP和多个Agent 测试Web服务器的完整页面的下载性能。2）参数设置也比较简单，图3的参数设置和图1、图2、图4的测试结果是通过一个Agent对深圳某小区E家宽Web认证服务器的Web页面进行测试所得结果，以小区内用户终端做为Agent。3）Max Download Size参数是按照一般打开一个完整网页需下载的流量来定义大小的，Download Timeout就是设定的打开该网页的最长时间，也是一般用户所能忍受的最长等待时间。,应用层测试（3）,1）通过多个Agent 测试DNS服务器解析多个主机名的响应时间和可用

20、性。2）右图2的参数设置和图1、图3、图4的测试结果是以深圳某小区E家宽用户3台终端做为3个Agent，对深圳电信DNS服务器所做测试。3）在图2默认的Max Network Delay阀值下测试通过率为56%，并且不受阀值影响，估计跟小区网络环境有关，与DNS连接不能保持或者DNS服务器已满负荷。需要后续通过实验继续确认测试指标。,DNS服务器查询测试和能力测试,课程内容,第一章 AA软件介绍第二章 主要测试第三章 NGN承载网测试方法第四章 测试案例,NGN承载网测试的目的,了解和掌握NGN承载网性能指标情况。把握新建NGN承载网或原承载网优化前后对NGN业务的承载能力解决和定位由于承载网

21、问题可能给NGN业务带来的影响。,传统数据业务,NGN业务,测试目的,测试方法,推荐采用Agilent公司的Application Analyzer(AA)测试软件，模拟NGN实际业务流量，通过流量传输过程中捕捉到的QoS指标来反馈承载网性能优劣。,NGN承载网测试方法,NGN承载网测试方法,针对目前NGN业务主要流量的特点可以选择以下几种测试：,在语音业务为主的NGN网络中，采用软件中VOIP Analysis模块中的G7.11 Performance测试项对承载网性能进行测试。在视频为主业务的NGN网络中，根据网络中视频流的特点，采用软件中端到端(End-to-End)模块中One Way

22、 TCP Performance或One Way UDP Performance测试项对承载网性能进行测试，并根据视频流格式在软件参数设置中设合适的流量大小,如384K视频流。对于需要Portal认证的网络，还需要进行HTTP，DNS性能测试,TMG,SoftX3000,UMG,IAD,Agent,Agent,Agent,Simulation Center,Agent,Switch,Switch,Switch,FW,IAD,IAD,绿色虚线为测试流走向，可在任两台代理间测端到端网络性能。,NGN 骨干网,FW,NGN承载网测试方法,NGN承载网测试方法,在承载网上部署多个Permanent A

23、gent（安装永久代理的PC，如上图Agent2Agent4）和一个Simulation Center（仿真中心，可选择与某个Agent装在同一台PC上，如上图Agent1。由于测试对电脑处理要求较高，建议分开安装）仿真中心部署在NGN承载网核心L3设备端口上，永久代理安装在需要测试的NGN终端设备同一VLAN的交换机端口下。同时，在承载网与TMG和SOFT3000同VLAN下的交换机端口也要部署永久代理。为各代理配置合适的IP地址和网关，使各永久代理之间可以互相Ping通和正常建立TCP连接，并且都可以访问到仿真中心。对于启用了双链路的骨干网络，测试时要注意测试模拟数据流的走向必须与当前实际

24、业务流走向一致，永久代理连接在主用设备上。如上图中红色实线表示测试的主用链路，浅红色和蓝色虚线表示两对测试代理的测试流。如果需要测试骨干网备用链路的情况，需要通过对骨干设备路由进行设置然后再次进行测试。测试时注意在永久代理PC上使用Tracert命令检查实测链路与目标链路是否一致。,NGN承载网测试组网示意图说明,NGN承载网测试采样点说明,NGN承载网测试采样点与时间分布说明,抽样点测试机器物理位置选在与NGN设备与上联交换机的同VLAN端口下，同一个VLAN端口下挂一台测试电脑即可。测试电脑的部署需要局方配合。所有的SoftX、TMG、AMG之间按照100的抽样覆盖。IAD按照10的抽样测

25、试，其总数应该大于等于2台。U-Path可以选择测试，如果NGN局点主要提供话吧业务，需要进行23个点的测试。视频终端（包括软硬件终端），如果该局主要提供视频业务，要求进行23个点的测试。,测试采样点选择说明,NGN承载网测试采样点与时间分布说明,NGN承载网测试测试时间段选择说明,日模型：流量在一天内呈现出来的规律。,个人用户：低谷一般在凌晨57点，高峰一般在晚上810点；单位用户：公司用户上班时间818点为高峰，其余的时间为低谷；,周模型：流量在一周之内呈现出来的规律，如周一到周五以及周末的流量特点。,一般建议周一至周五至少选择3天（比如周一、周五、在任意一天）周六、周日全部选择。,具体测

26、试时根据客户特点和运营商需要合理安排测试。对于只有一个通话的VOIP测试这种流量非常小的测试，不会对网络造成影响，可以在用户高峰时段进行测试，如果测试结果不理想还需要在低谷时间测试，并进行对比来发现问题。,NGN承载网测试采样点与时间分布说明,NGN承载网测试采样点与时间分布说明,测试通话时长说明,以PSTN统计的每个会话的平均通话时长为参考，测试时可在AA软件中将每个测试对的通话时长（Duration）设为3分钟。,说明：测试时长是指在整个测试周期中（如三个小时）中每个通话所持续的时间，每个通话结果最终以一个测试数值来显示，整个周期的测试结果看上去就是由许多这样的数值所连结成的折线。,课程内

27、容,第一章 AA软件介绍第二章 主要测试第三章 NGN承载网测试方法第四章 测试案例,甲区NE80,甲区S8505,甲区NE40,乙区S3552G,丙区S3552G,甲区MA5200F,乙区DSLAM,某大区城域网,Simulation Center,Permanent Agent2,MODEM,Permanent Agent1,Permanent Agent3,MODEM,乙区DSLAM,丙区DSLAM,乙区DSLAM,乙区DSLAM,甲区S8505,Web A(公网web服务器),Web B(城域网内web服务器),H市W运营商城域网性能测试,网络现状及测试点分布情况,Permanent

28、Agent2,Permanent Agent3,Simulation Center,Permanent Agent1,Web A(公网web服务器),Web B(城域网web服务器),H市W运营商城域网性能测试安排,测试项目-HTTP-HTTPS 1.1 Web Page Performance,Agent3(丙区)Web A(公网网站),Agent2(乙区)WEB A(公网网站),Agent2(乙区)Web B(城域网内网站),Agent3(丙区)Web B(城域网内网站),测试一,通过上表的纵向比较发现，无论是访问公网还是访问城域网内的Web服务器，丙区的访问速度要远快于乙区，其单位时间的

29、吞吐量也远大于乙区。,通过比较城域网内WEB服务器和公网上的WEB服务器的浏览速度，确认问题点出在城域网内还是在城域网外。,测试结果,测试项目-One Way UDP Performance,Agent2(乙区)Agent1(甲区)-ADSL上行（350 Kbit/sec）,Agent3(丙区)Agent1(甲区)-ADSL上行（350 Kbit/sec）,Agent1(甲区)Agent2(乙区)-ADSL下行（1024 Kbit/sec）,Agent1(甲区)Agent3(丙区)-ADSL下行（1024 Kbit/sec）,测试二,在两个Agent之间用单向UDP测试时延指标，采用单向UDP

30、流的目的也是基于目前网络中的常规应用业务流，其指标主要影响对抖动和丢包敏感的业务。本次测试根据ADSL线路的上下行带宽的不同而各做了几次测试。（所选吞吐量大小根据上面Virtual Http中测得的数据控制在临界范围内）,通过上表的比较可以看到乙区参与的测试，其时延、抖动和丢包指标所表现出来的网络性能均比丙区的测试结果差，而且从图中可以看出乙区的网络波动远比丙区要大，无法满足可运营网络的稳定性要求。,测试结果,测试项目-One Way TCP Performance,测试三,Agent2(乙区)Agent1(甲区)-ADSL上行（390 Kbit/sec）,Agent3(丙区)Agent1(甲

31、区)-ADSL上行（390 Kbit/sec）,Agent1(甲区)Agent2(乙区)-ADSL下行（1024 Kbit/sec）,Agent1(甲区)Agent3(丙区)-ADSL下行（1024 Kbit/sec）,传统数据业务采用的是TCP传输，由于TCP传输机制会根据网络带宽自动调整传输速率，有必要对该指标进行测试以把握该类业务在城域网中的服务质量，其主要参考指标延时、抖动。本次测试根据ADSL线路的上下行带宽的不同而各做了几次测试。（所选吞吐量大小根据上面Virtual Http中测得的数据控制在临界范围内）,测试结果,测试项目-VOIP Analysis(G.711 Performance),测试四,使用小结,Application Analyzer软体可以通过模拟各种网络数据流，从一个位置确认点到点的网络层、应用层和业务层的性能指标。在做NGN承载网和宽带城域网优化时，根据网络各自的主要业务流特征，利用AA软件中特定的模块针对性地进行测试来发现问题，既可以做为新建网络的某项性能的测试，也可在优化网络时，为优化前综合性能表现和优化后性能改善提供数据。实际应用中的网络业务流量类型是错综复杂的，但主要类型还是有限的，为了保证测试的准确性，需要使测试时的网络流接近真实的网络流，所以测试时需条件允许可同时进行不同类型的测试。必要时与单独测试的结果对比来发现问题。,