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IP网络性能的模型

浏览:3065  来源:通信人在线  日期:2012-02-19
 

IP网络的性能指标的确定与分配,是建立在IP网络性能模型之上的。依据我国通信行业标准YD/T 1171-2001的规定,IP网络的性能模型包括分层模型和通用模型。

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一、IP网络性能的分层模型

一般可按照分层模型描述信息系统的功能。IP网络性能也可通过分层模型进行描述,如下图1所示。IP网络性能取决于IP层的信息传送性能,并在很大程度上依赖于承载IP的低层链路的传输性能,同时高层业务的相关性能也会影响IP网的网络性能。链路层和物理层为IP数据包提供面向连接或无连接的传送能力。“链路”没有端到端的含义,它的终点是IP数据包被转发的地方(如路由器、源主机、宿主机)。链路技术包括ATMFRSDHPDHISDN等。

1IP网络性能的分层模型

IP层提供IP数据包的无连接传送能力。IP层在特定源主机和宿主机之间通信,具有端到端的含义,当IP数据包在网络中传送时,网络可能会修改IP报文中的某些字段,但IP层和低层不能修改用户数据部分。IP层支持的高层协议(TCPUDPFTPRTPHTTP)能够进一步强化端到端的通信,并会对IP层的性能产生影响。

二、IP网络性能的通用模型

IP网络性能的通用模型主要由两部分组成:电路段和网络段(不包含用户驻地网),它们又由不同的网络单元组成,如图2-0所示,其图中网络单元的定义详见下表2-0,包括:主机(host)、路由器(router)、源主机(SRCsource host)、宿主机(DSTdestination host)、链路(link)、电路段(CSCircuit Section)和网络段(NSNetwork Section)等。另外,对IP网络性能的通用模型还必须明确以下概念。

2-0IP网络性能的通用模型                    2-0图中网络单元的定义

1、性能测量点(MP):

为了在网络中对IP网络性能进行界定,需要定义网络的测量点(MPmeasurement point)。把MP定义为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DST。其中入口测量点(ingress MP)CSNS上进入IP数据包的一组MP;出口测量点(egress MP)CSNS上离开IP数据包的一组MP

2、端到端IP网络

从源主机(SRC)到宿主机(DST)之间传送IP数据包的一组CSNS构成了端到端的IP网络。所谓端到端IP网络是可测量的,是相对于任何给定的单向端到端IP业务而言的。这种业务的数据包从源主机(SRC)进入端到端网络的MP就称为入口测量点,而这种业务的数据包在宿主机(DST)离开端到端网络的MP就称为出口测量点。端到端IP网络也可以用网络段集合(NSEnetwork section ensemble)的概念来描述,一个NSE可以表示一个NS或多个任何数量的NS以及连接它们的CSNSEMP来定界。

3IP包传送参考事件(IPRE)

IP包传送参考事件的定义与特定的端到端IP业务有关,如图2-3所示。IP包传送参考事件产生必须满足下表层-3-1的所有条件。IP包传送性能有关的4IP包传送参考事件的定义如下表2-3-2所示。

2-3IP包传送参考事件(IPRE)

2-3-1IP包传送参考事件产生必须满足的所有条件

2-3-2IP包传送性能有关的4IP包传送参考事件

此外,IP包传送参考事件还会产生相关事件。当一个IP包通过一个入口MP进入一个NSNSE时,如果该IP包在这个NSNSE中被分片,并且各个IP包的分片从不同的出口MP离开,则称这几个离开的IP包的分片是出口IP包的相关事件。

4IP包传送结果(Outcomes)

当一个IP包的传送参考事件通过一个基本段或网络段集合(NSE)时,会产生多种可能的IP包传送结果。一个被传送的IP包既可以是“成功传送”,也可能发生“错误”或“丢失”。如果一个被递交的IP包没有一个相应的发送IP包与之对应,则称该IP包为“虚假”IP包,如图2-4所示。

2-4IP包传送结果

定义IP包传送结果,就可以通过选择MP来评价一个特定CSNSNSE的性能,也可以用来评价一个端到端服务的性能。当网络中发生IP包的再分片事件时,如果其中任何一片丢失了,则原始的整个IP包就被认为是丢失了;同样,如果没有丢失,但其中任何一片中出现了错误,则原始的整个IP包就被认为是出现了错误;只有当全部分片都成功传送,才认为原始IP包的传送是成功的。

1)成功IP包传送结果:一个IP包参考事件进入一个认可的入口MP0 后,在特定的时间TmaxTmax 的值有待进一步研究,建议值为255s)内,在一个或多个出口MPi 产生一个或多个相关参考事件,并且满足下表2-4-1的条件。

2-4-1成功IP包传送结果的条件

2)错误IP包传送结果:一个IP包参考事件进入一个认可的入口MP0 后,在特定的时间Tmax内,在一个或多个出口MPi 产生一个或多个相关参考事件,并且满足下表2-4-2的条件。

2-4-2错误IP包传送结果的条件

3)误向(Misdirected)IP包传送结果:一个IP包参考事件进入一个认可的入口MP0 后,在特定的时间Tmax 内,在一个或多个出口MPi 产生一个或多个相关参考事件,并且满足下表2-4-3的条件。

2-4-3误向IP包传送结果

4)丢失IP包传送结果:进入一个认可的入口MP0 后,在特定的时间Tmax 内,产生了一个误向(misdirected)IP包传送结果,或者该IP包的一些或全部内容没有在任何MP产生任何相关参考事件。

5)虚假IP包传送结果:对于一个特定的CS,一个特定的NSNSE,或者一个端到端的服务,如果一个IP包没有产生进入事件,但却存在离开事件。

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