对现代企业来说,网络更贴切的名称是:数字神经网络。一个安全、稳定的网络是企业健康的保障,“拥有网络优势的企业之竞争力越强,生存机会越大”是商业“进化论”中的真理! 然而如何保障企业内部网络的正常运转,如何监控网络提供商的服务质量。原来和现在的IP网络所提供的是“尽力而为(Best Effort)”的服务,没有服务质量的保证。运营商一般不向消费者做有关服务质量方面的承诺,而消费者也能够理解和接受这种现实。但运营商不做服务质量保证是IP网发展初期的现象,随着技术的进步、竞争的加剧、开展业务的需要以及客户对IP网服务质量意识的提高,IP网络提供有质量差别的服务是大势所趋。然而现在由于传统的网络管理存在缺陷,还不能满足新业务的需要。
首先 ,现在大多的网络检测工具,只能测试到单个网元的性能参数,而现在网络环境变得更加复杂,只对单一网元进行测试,已经无法满足要求,无法快速的定位网络故障,准确的分析故障原因,无法保障网络正常运转,增加了运维成本。
其次,现在大多的网络检测工具只能检测网络内部性能,而无法测试运营商所提供的服务质量,所以当网络出现在故障时,无法定位时企业内部网络的问题,还是运营商网络的问题,致使双方产生纠纷,而无法界定。
再次,现在大多的网络检测工具只能被动式测试网络性能参数,而没有主动对网络性能参数进行分析,从而无法预先发现网络瓶颈,提前改造网络,避免网络故障的发生。
最后,现今大多的网络检测工具只能测试网络性能参数,而无法测试网络性能质量,如:网络的连通性、维护相应时间、维护修复率等性能质量上进行测试,从而无法确定网络运营商提供的服务是否违例,保证自己的权利。
一、NPQESTM系统概述
2004年西安西电捷通通信无线网络有限公司凭借多年积累专业知识,在网络管理和维护领域进行了长期的探索和研究,研制成功NPQESTM网络性能与质量测评系统,是以主动的在网络上部署多个测试代理,实时监测网络数据为主要手段,获取丰富的网络状态信息,并对数据进行分析判断和整理呈现,实现网络的状态监视、故障定位以及故障分析等功能,同时依靠数据库中性能参数历史记录可以对网络的连通性、网络的修复率等服务质量进行分析。从而成为网络运维部门的重要支撑平台。
通过本系统实施能够实时监控用户网络、及时发现客户网络故障、分析网络质量变化、预先发现网络瓶颈、主动改造网络环境避免网络故障的发生。通过本系统一整套系统的解决方案,为网络运营商顺利进入网络建设的黄金扩张期保驾护航,为行业用户拥有一个安全、稳定的网络,增大企业竞争力做坚强后盾。
二、系统功能特点
(1) 端到端的网络性能测试与评估
利用NPQESTM系统提供的各种测试功能,用户可以迅速创建一个测试方案,对不同业务点间的性能进行分析。由于NPQESTM系统打破了依靠从网络上的单点设备被动获取测试数据的传统测试方法,而是通过部署在被测网络两端的测试代理主动产生真实的网络数据流量和真实的业务数据进行的主动式测试方法进行的端到端性能测试,所以,其测试结果更加贴近网络性能的实际情况和用户使用网络的真实体验,主要的输出内容包括:响应时间,间隔时间,数据包丢失率,延迟和各种业务的执行过程等。这些内容对于整体业务性能的测试非常重要。通过NPQESTM用户可以测试以下重要的业务指标:
• 端到端的 TCP/UDP 吞吐量,时延,抖动和丢包
• 单向或双向的网络时延
• 业务性能测试,NPQESTM系统支持Http , Ftp , Radius , DNS , mail , DHCP ,SAP,VOIP,IPTV等120多种主要的网络应用协议的自动性能测试脚本
• 网络性能测试,IP业务不可用百分数(PIU),IP业务可用百分数(PIA),IP网络连通性(Connectivity),IP网络业务可用性(Availability)
• 网络服务质量测试,平均违例间隔时间(Mean Time Between Violation),平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures),平均恢复时间(Mean Time To Restore)
• 产生真实数据流量,测试网络负载能力
• 支持多播组播的业务仿真和性能测试
(2)网络服务等级管理
服务等级协定(Service Level Agreement)就是电信竞争环境的产物,通过运营商提供的服务等级协定,客户可以详细比较业务不同等级的性能、性能保障和所花的费用,并依据服务等级协定提供的条款来选择业务。服务水平协定是在一定开销下为保障服务的性能和可靠性,电信运营商与用户间定义的一种双方认可的协定。通常这个开销是驱动提供服务质量的主要因素。一个完整的SLA包括所涉及的当事人、协定条款(包含应用程序和支持的服务)、违约的处罚、费用和仲裁机构、政策、修改条款、报告形式和双方的义务等。同样电信运营商可以对用户在工作负荷和资源使用方面进行规定。
(3)为用户提供定制化的网络质量监测服务
在网络用户产生投诉或应网络用户的要求,依据网络性能、网络可用性、维护响应速度、维护修复率等指标向不同级别的网络用户提供不同的网络质量评估,并给出网络业务质量预测;为网络用户提供真实、量化、客观的服务质量报告,并根据服务合同产生详细的违例报告,对违例范围、违例点数、违例原因和违例分布做详细分析;
(4)主动式与被动式相结合的测试方法
NPQESTM系统采用主动式测量和被动式测量结合的方式进行网络性能测试,主动式测量采用目前唯一成为工业界标准的IP网络与网络设备应用层测试系统-IxChariot进行主动式测量,其测试原理是通过主动式定量的测试方式,产生真实的流量,测试网络设备或网络系统在真实应用下端到端的性能。IxChariot采用分布式的结构,可以对任何规模或形式的网络进行性能测试。被动式测量是通过启用路由器的被动测量模块(如cisco的Net-Flow, 华为的Net Stream Juniper的J-flow等),采集被测设备测量结果。系统根据被动式测量结果,对主动测量的测试参数进行优化,在不影响网络业务的正常运行的情况下准确测量各项网络性能。
(5)测试任务管理功能
用户使用NPQESTM系统提供的测试脚本,可以自由创建各类自动执行的测试任务,不仅可以对测试任务的执行间隔、执行周期、执行时间、执行时长进行定义,而且可以定义每个测试任务所要测试的网络拓扑范围、各种测试指标的组合、以及所要测试的特定协议,并输出测试报告。通过使用测试任务管理功能,NPQESTM系统可以在无人职守的情况下完成所有网络性能测试与质量评估任务。
(6)用户在线测试功能
在用户临时需要进行网络性能指标测试时,NPQESTM系统支持用户建立临时测试任务,提供在线的测试任务执行并实时的输出测试与分析报告。
(7) 网络性能分析与评估功能
NPQESTM系统一方面可以根据测试结果输出告警统计报告、故障统计分析报告、特定参数测试报告等各类网络性能测试报告,另一方面可以根据预先设定的不同的网络质量违例阈值输出各类网络服务质量违例报告,其中提供了对违例项、违例频度、违例广度、违例权重和违例原因的多角度分析与评判。
三、系统架构
作为一整套网络性能测试解决方案,NPQESTM系统为用户提供丰富的网络测试和仿真手段,并可以帮助用户完成针对网络运行质量的统计评估、预测、报警、报告、SLA等功能。
(1) 从逻辑架构上分:管理、报表、评估、业务四个子系统。
子系统名称及功能描述:
采集子系统:采集网络性能数据,并提供初始分析(计算)并把业务数据入库。
报表子系统:生成关于服务等级协议的可行性报告,并可按照一定周期自动发送给客户。
评估子系统:根据服务等级协议约定对采集的业务数据进行分析,从而评估是否违反服务水平协议,数据预测,故障报警和定位。
业务子系统:为管理服务等级协议提供直观的用户界面,如管理SLA,制定等级,查看报表及实时监控。
(2) 在部署实体上,系统分测试代理(EndPoint)、数据引擎(iCollector)、系统管理(iManager)三大部件:
数据引擎部件(iManager)是NPQESTM系统管理软件,运行在运营商核心机房,完成对整个系统的管理工作,包括测试任务管理、网络性能测试数据的分析处理、智能化的报表输出。
系统管理部件(iColletor)是NPQESTM系统的数据引擎软件,运行在运营商核心机房,完成对系统中所有测试任务执行过程的调度管理,并完成原始测试数据的提取与处理。
测试代理(EndPoint)是NPQESTM系统的测试执行,运行在需要测试网络的两端,通过产生真实的数据流量和业务数据来完成主动式网络性能测试,并完成测试数据的上报。
四、NPQESTM系统部署
在系统部署上,NPQESTM系统支持管理平台集中控制、测试代理分布式部署的特点,其中iCollector和iManager作为系统管理平台部件被集中部署在NPQES系统管理的核心机房,测试代理部件则可以根据实际的网络测试需要,分别部署在各个被测网络的端点,其测试部署简便灵活,易于扩容与调整。
系统实施步骤:
(1) 安装NPQESTM管理平台。
(2) 安装测试代理。
(3) 登陆WEB管理页面进行相关设置。
(4) 根据要求编辑教本,然后执行测试脚本。
(5) 测试代理采用主动式或被动式的将测试数据发送到数据库。
(6) 管理平台进行只能话的测试分析,评估。
(7) 根据需求智能化的输出测试报表。
五、使用价值
对消费者而言:帮助企业IT部门快速定位网络故障,以便及时解决,提高工作效率,降低维护成本。实时监控网络运行状况,运营商服务等级,确保运营商的服务质量。通过网络数据历史分析,可以预先改造网络环境,避免网络故障的发生,提高网络的连通性。
对运营商而言:掌握运维的主动性,快速解决故障,降低运营成本。提高客户满意度和忠诚度,增加行业竞争力。对客户服务进行精细化管理,根据不同等级的服务收取不同的费用。
对电信产品制造商而言:在产品设计、开发、出厂测试的环节应该突出产品在实际应用环境中的表现能力测试,调整产品研发思路,注重针对不同网络应用环境的极限测试,从而保证产品质量。
对政府监管部门来说:通过对不同电信运营商网络的测试和评估,可以公布运营商的IP网络服务质量状况,是能促进运营商公平竞争和改善服务质量,解决服务质量纠纷的有力手段。