数据网端到端时延测量.pptx

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概述
两个工作组:
IETF的基准测试方法学工作组(Benchmarking Methodology Working Group,BMWG)
BMWG主要关注在实验室环境下测试IP性能,主要目标是对各种网络互联技术性能特征的测量方法给出建议,进而主要集中在基于这些技术的系统和服务上。
IP性能度量指标工作组(IP Performance Metric,IPPM)
IPPM工作组定义了一套用来定量表征互联网数据传送业务的质量、性能和可靠性的一组标准度量。在其公布的RFC中给出了指标的定义、测量过程和结果描述方法。
测量指标定义必须遵守的标准:
(1)测量指标必须是具体和严格定义的;
(2)对该指标的测量方法必须是可重复的;
(3)测量指标必须是无偏的;
(4)测量指标必须具有区分性;
(5)测量指标对用户和网络运营商了解网络性能必须是有用的;
(6)测量指标必须是能避免人为影响的性能指标。
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IPPM定义和正在定义的指标
(1)连通性(Connectivity,RFC2678)
(2)单向时延(one-way delay,RFC2679)
(3)往返时延(round-trip delay,RFC2681)
(4)时延抖动(delay variation,RFC3393)
(5)单向丢弃率(one-way loss,RFC2680)
(6)双向丢弃率(round-trip loss)
(7)丢弃模式(loss patterns,RFC3357)
(8)数据包乱序(packet reordering,RFC4737)
(9)单向数据包复制(one-way packet duplication,草案阶段)
(10)批量传输容量(bulk transfer capacity,RFC3148)
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端到端时延测量
评估网络服务质量(QoS),验证网络运营商与客户之间服务等级协议(SLA)的重要指标
能用来研究有效的拥塞控制机制,根据获得的时延动力学特征及建立的模型,预测时延的变化情况来调整传输策略。这样使得到的算法、设定的参数更符合实际网络运行规律
对于时延敏感型业务,如流媒体应用,可作为播放(Playout)控制、接入控制的依据
可作为度量网络路径性能的指标(Metric),用以进行路由优化和路由动态更新
可用作网络优化的依据,据其制定负载均衡策略,同时能给新的网络应用,如CDN(Contention work)提供支持
CDN
CDN技术是近年来在美国首先兴起并迅速发展起来的一种解决互联网性能不佳问题的有效手段。其基本思路就是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,使内容传输的更快、更稳。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络,cdn系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。
时延的基本概念
IETF的IPPM工作组制订:
单向时延(One-way Delay,RFC 2679)
双向时延(Round-trip Delay,RFC2681)
IP分组时延变化(IP Packet Delay Variation,RFC3393)
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时延的基本概念
RFC2679定义了“Type-P-One-way-Delay”:对于实数dT,在T时刻从源主机Src到目的主机Dst的“Type-P-One-way-Delay”为dT是指Src在T时刻发送Type-P分组的第一个比特,而Dst在T+dT时刻收到该分组的最后一个比特。测量时延的误差和不确定性主要来自于Src和Dst主机时钟的同步(Synchronization)、精度(Accuracy)、分辨率(Resolution)和频差(Skew,时钟偏差的一阶导数)。
“Type-P-One-way-Delay-Poission-Stream”,特指进行多次测量时,测量时间序列符合Poission过程(也就是说相邻两个测量时刻间隔时间服从指数分布),此时的参数有:源、目的地址,测量开始、结束时间,平均到达率。最终得到了<时间,时延>序列对。
对于得到的测量样本,RFC2679也定义了几个统计量:
百分数(Type-P-One-way-Delay-Percentile)
中值(Type-P-One-way-Delay-Median)
最小值(Type-P-One-way-Delay-Minimum)
逆百分数Type-P-One-way-Delay- Inverse- Percentile
时延的基本概念
RFC2681定义了往返时延的指标“Type-P-Round-trip-Delay”
服从