YDT1381-2005 IP网络技术要求-网络性能测量方法

YDT1381-2005 IP网络技术要求-网络性能测量方法 本标准是 “IP网络技术要求”系列标准之一，该系列标准的结构及名称如下: 1. YD/T 1149-2001 IP网络技术要求— 计费; 2. YD/T 1170-2001 IP网络技术要求— 网络总体; 3. YD/T 1171-2001 IP网络技术要求— 网络性能参数与指标; 4. YD/I' 1317-2004 IP网络技术要求— IP网与PSTN, ATM、移动网互通; 5. YD/T 1381-2005 IP网络技术要求— 网络性能测量方法; 6. YD/T 1382-2005 EP网络技术要求— 流量控制 本标准修改采用了IETF RFC2330 ((IP网络性能度量框架》，与其主要差异如下: 1.在参数定义中增加了ITU 1.350中有关的参数定义; 2.增加了对测量安全性的基本要求; 3.增加了性能参数的测量方法与样例 附录A和附录B都是资料性附录。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 范围 本标准规定了IP网络性能测量方法，包括单体测量，抽样测量，测量方法中的单位要求、时钟要求、 安全性要求、不确定性和误差分析、结果的统计方法等，并规定了具体性能参数的测量方法和列举了部 分测量样例。 本标准适用于采用IPv4网络性能的测量。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单 (不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 YD/T 1171-2001 IP网络技术要求— 网络性能参数与指标 ITU-T 1.350(1993) 数字网QOS和网络性能的总体要求 IETF RFC2330(1998) IP网络性能度量框架 IETF RFC2678(1999) IPPM度量:可用性 IETF RFC2679(1999) IPPM度量:单向时延 IETF RFC2680(1999) IPPM度量:单向EP包丢失率 IETF RFC2681(1999) IPPM度量:双向时延 1ETF RFC3148 ( 2001) 大批量传输能力度量定义框架 IETF RFC3393 (2002) IPPM度量:IP包时延变化 IETF RFC3432 (2002) 周期性数据流的网络性能测量 3 定义和缩略语 下列定义和缩略语适用于本标准。 3.1 定义 1)P类型包 (Packet of TYPE-P) 许多IP网络性能参数的值取决于测量用的IP包类型，因此测量参数的名称也应包含特定的包类型， 在本标准中用具有一般性的 “P类型包”代替各种具体的IP包类型。 2)主机 (host) 能够使用IP协议进行通信的计算机，包括路由器。 3)路由器 (router) 通过转发1P包使网络中的主机能够在网络层上进行通信的一种主机。 4)源主机 (source host一一SRC) 能够产生端到端通信的IP数据包并具有完整IP地址的主机。 5)宿主机 (destination host-DST ) 能够终结端到端通信的IP数据包并具有完整1P地址的主机。 6)链路 (link) 在一对主机之间传送IP数据包的点到点 (物理或虚拟的)连接。 7)电路段 (circuit section-CS) 电路段有两种形式:源主机或宿主机与相邻主机 (路由器，其管辖权可能属于其他网络)的链路连 接;一个网络段中的路由器与另一个网络段中的路由器的链路连接。 8)网络段 (network section-NS) 同一管辖权的网络中的一组主机以及连接它们的链路构成一个网络段(也叫网络云)。网络段在源主 机和宿主机之间提供部分EP数据包的传送业务。当网络段包含源主机或宿主机时，它又称为源网络段和 宿网络段。 9)路径 (Path) 型如<场，lo, hi,，二，1 , h>的一个序列，这里n>-0，每个h*是一台主机，每个 1，是位于hi-;和 h、之间的一条链路，每个 hi ... h,-:是一台路由器。一对 << 1i, hi>被称为一 “跳”。在合理的操作配置中， 路径中的链路和路由器能够完成从ho到h的网络层的包通信。这里路径是一个没有方向It的概念。 10)子路径 (SubPath) 给定一条路径，子路径是给定路径的任何子顺序，其本身也是一条路径 (这样，子路径的第一个和 最后一个实体都是一台主机)o 11)云 (Cloud) 是一个无向图式的结构，其顶点是路由器，其边是连接路由器的链路。 12)交换点 (Exchange) 是一种特殊的链路，它将主机和云直接相连，或把云与另一个云直接相连。 13)测量点 (Measurement Point, MP) 能够观察和测量性能参考事件的主机和与之相邻链路的边界。利用MP可以界定一些基本段 (basic section )，它们可以是一个CS、一个NS、一个 SRC或是一个DSTo 14)人口测量点 (ingress MP ) IP数据包进人 CS和NS时经过的一组 MP. 15)出口测量点 (egress MP ) IP数据包离开CS和NS时经过的一组MP. 16)包序列号(sequence number) 一个序号数值，用于惟一标识包传输的顺序，可以是数据包在SRC的发送时刻，也可以是按发送顺 序递增的消息号或者字节流的序号，包序列号只能是递增的。 17)下一期望包序号(Next Expected Packet Number, NextExp) 为前一个正常收到的包序列号加 1，保存在目的端，用于对包的顺序进行判断，每一个新的按顺序 到达的包都将使 “下一期望包序号”值增加。 参数选取准则 为了从端到端的角度反映网络的实际运行情况，IP网络性能测量参数的制定应遵循以下准则: 一 参数必须是具体而明确的; 一 参数本身可以对高层应用产生影响，且用户可以感知; 一 参数的定义不依赖于具体的网络技术与拓扑，并用与具体网络无关的术语进行描述; 一 参数的测量具有可重复性，在相同条件下测量多次应得到相同的测量结果; 一 参数的测量结果对于采用相同技术的网络不应该表现出差异性，对采用不同技术的网络应该表现 出差异性; 一 参数的选择应避免引人人为的性能目标。 4.2 IP网络性能参数 根据以上准则，本标准中选取了下列性能参数。 I)IP可用性 (IP Availability } 即网络层的可用性，代表被测网络两个MP之间网络层的通信能力，为一布尔类型值。IP可用性的 基础是包丢失率性能的门限值 C,，在实际测量中。:值可根据情况进行设定，如C，值可设定为 0.75。在- SRC和DST之间发送P类型测量包，若在规定时间间隔内EP包丢失率低于C,，则1P可用性值为 “真”， 否则其值为 “假”。 2)IP包传输时延 (IP Packet Transmission Delay, IPTD) IP包传输时延定义为穿过一个基本段或NSE传送EP包所经历的时间，与该EP包传送成功与否无关， EP包传输时延包括EP包单向传输时延 (One-Way IPTD)和IP包往返传输时延 (Round-Trip IPM )。IP 包单向传输时延指在被测网络的两个 MP之间发送 P类型测量包，DST收到测量包的线路时间与SRC 发送测量包的线路时间的差值;IP包往返传输时延指在被测网络的两个MP之间发送P类型测量包，DST 收到测量包之后立即回送，SRC收到回送测量包的线路时间与SRC发送测量包的线路时间的差值。 3)IP包时延变化 (IPPacket Delay Variation, IPDV) 即成功传送的IP包在网络中传输时时延值(包括单向传输时延和往返传输时延)的变化。对于单个 IP包来说，可以表示为该IP包的时延值与数据流中所有IP包平均时延值的差值;对于数据流来说，可 以表示为该数据流中所有IP包时延的均方差值;也可以采用其他能够反映时延变化特性的统计计算值。 4)EP包丢失率 (IP Packet Loss Rate, IPLR) 为丢失lp包数与所有发送的IP包数的比值，即lp包在从SRC至ij DST的传输过程中发生丢失的比率。 5)IP包误差率 (IP Packet Error Rate, IPER) 为错误IP包数与成功传送IP包数和错误IP包数之和的比值。即当DST接收到IP包时，头部字段 或载荷部分发生错误的IP包数占所有收到的EP包数的比率。 6)路径吞吐量 (Path Throughput) 指从 SRC到DST的端到端路径上的数据包传送能力。理论上是指在 SRC端以很高的速率向DST 发送数据，此时在DST端所能接收到的最大数据速率。 7)IP包错序 (Packet Reordering) 当SRC为每个发送的数据包分配一个单调递增的包序号，在DST端保存与接收包序号相关的 “下 一期望包序号 (NextExp )0，如果到达数据包的包序号小于NextExp，则发生了IP包错序，即IP包错序 值为 “真”，否则为 “假”。 下面是对性能参数的说明: 一 在每个参数的说明中，性能测量点 (NIP)都是指SRC和DST，且人口测量点为 SRC、出口测 量点为DST。其中，双向传输时延的人口测量点和出口测量点均为SRCo 一 在 IP包丢失率的说明中，数据包的丢失是指数据包在传输过程中被丢弃或传输时延 (包括单向 传输时延和双向传输时延)大于 NI〕上所规定的超时值。如可在 SRC端将双向传输时延的超时值设为 5s，则往返侧量包的时延>5s即视为丢失。