IP网络原本提供传统的互联网(Internet)业务,是提供尽力而为的服务质量。然而随着IP技术的发展,以及与传统通信网络的高度融合,IP网络同时也成为了电信级的多业务承载网络,不仅传统电信网上的语音、专线等业务开始向IP网络迁移,以多媒体为特征的各种数据化音视频宽带业务也将以IP网络来承载。这就势必要为IP网络提出相应的网络性能指标(Network performance objectives)要求。
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一、相关概念
1、IP网络性能的模型:
我国IP网络性能指标要求,是建立在IP网络性能的模型(包括分层模型和通用模型)之上给出的,模型中包含有端到端、测量点(MP)、IP包参考事件(IPRE)、网络域(NS)等概念。
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2、IP网络性能的参数:
体现IP网络性能的有下述参数:IP包传输时延(IPTD)、IP包时延变化(IPDV)、IP包误差率(IPER)、IP包丢失率(IPLR)等。在YD/T 1170和YD/T 1171标准中给出了这些参数的定义。
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二、IP网络性能指标
关于我国公用IP网络的性能指标要求,在我国的多个标准中均做出了相应地有关要求。如通信行业标准YD/T 1171《IP网络技术要求 网络性能参数与指标》、YD/T 1170《IP网络技术要求--网络总体》等;还有国家工程建设标准GB/T 51375《网络工程设计标准》等。
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1、YD/T 1170标准的要求
在我国2001年发布的通信行业标准YD/T 1170《IP网络技术要求--网络总体》中规定了以测量点(MP)为边界的端到端IP网络性能指标,具体指标如表2-1-1所示。
表 2-1-1:IP网络端到端性能指标(YD/T 1170-2001中表3)
表2-1-1中规定的所有值都是临时的,在根据实际运营经验修订(增大或减小)之后应该满足这些指标。把端到端的性能指标定义为对应于IP包参考事件(IPRE)的IP性能参数的统计值。端到端IP网络包括将IP包从源主机(SRC)传输到宿主机(DST)的电路域(CS)和网络域(NS),但不包括用户驻地网。源主机和宿主机上的低层协议(IP层、一层和二层)也是IP网的一部分。NS可包括IP接入网体系。
在表2-1-1中定义了IP业务的四个QoS等级(类别0~类别3),从最高等级的0类到“尽力而为”的3类,其等级特征详见下表2-1-2。并规定了不同QoS等级的端到端网络性能范围,一定范围的性能组合构成一种QoS等级。根据不同业务和应用的需要,用户可以请求和接收不同QoS等级的服务。
表 2-1-2:IP业务QoS等级类别特征
需要提示的是:在YD/T 1170-2001中对IP网络的性能指标是适用于IPv4网络,表2-1-1中某些指标是需要进一步研究的。另外,YD/T 1170标准对IP业务QoS类别和网络端到端性能指标有更多的说明,请详见其标准的原文。关于网络QoS类别(或等级)与用户IP包的传送距离和网络的复杂度有关。
欲详细了解YD/T 1170标准原文的请进入。
2、YD/T 1171标准的要求
我国曾在2001年专门发布了YD/T 1171《IP网络技术要求--网络性能参数与指标》标准,该版本在2015年进行了第1次修订。下表2-2-1的IP性能指标是YD/T 1171-2015给出的,它是遵循ITU-T Y.1541新版建议书(2011年版)所规定,表2-2-1即为Y.1541的表1。表2-2-1中规定的指标应用于用于界定端到端IP网络的测量点(MP)之间的公共IP网络。这里的“端到端”是指UNI到UNI,下图2-2给出了网络QoS指标的UNI到UNI参考路径(即Y.1541的图1)。
表 2-2-1:IP网络QoS类别定义及网络性能指标(YD/T 1171-2015中表2)
图 2-2:IP网络QoS指标的UNI到UNI参考路径
在表2-2-1中定义了IP业务的六个QoS类别(类别0~类别5),每一种网络QoS类别表示特定界限值组合。其每一种QoS类别的使用及工程指南详见下表2-2-2。
表 2-2-2:网络QoS类别的使用及工程指南
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需要提示的是:YD/T 1170-2001对我国公用IP网络相关性能指标的规定应该是针对的是IPv4网络;而YD/T 1171-2015则是针对IPv4网络与IPv6网络并存的IP网络。另外,在YD/T 1171标准中对IP业务QoS类别和网络端到端性能指标有更多的说明,请详见其标准的原文,即见下附件2。
附件 2:YD/T 1171-2015《IP网络技术要求 网络性能参数与指标》
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3、YD 5037工程建设标准的要求
我国在1997年发布的通信行业建设标准YD 5037《中国公用计算机互联网工程设计暂行规定》中,并没有我国工程建设的公用IP网络性能指标提出要求。在2005年发布的修订版YD/T 5037《公用计算机互联网工程设计规范》中仅是引用了YD/T 1171标准,即指出:公用计算机互联网的网络性能应符合YD/T 1171-2001《IP网络技术要求--网络性能参数与指标》标准的有关规定。显然,YD 5037-2005标准也针对的是IPv4网络。
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4、GB/T 51375工程建设标准的要求
2019年我国发布了GB/T 51375《网络工程设计标准》,是适应于IPv4网络与IPv6网络并存的IP网络。在该标准中从工程建设角度出发,仅分别对我国公用IP骨干网和IP城域网内任意两个节点间提出了网络性能要求,具体详见下表2-4。由表可知该标准仍然是采用IPTD、IPDV、IPLR、IPER 作为 IP 网络的性能参数,且是网络层次分配式指标(即并非端到端的)。
表 2-4:IP网络内任意两个节点间的网络性能要求(骨干网和城域网)
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三、关于IP网络性能指标的相关说明
1、关于IP性能指标分配
在上述YD/T 1171-2015标准中是给出的端到端(UNI到UNI)的IP网络性能指标。然而,现实网络,是不同层次及不同地域的网络,可能属于不同的网络运营管理部门,因此需要对端到端的IP网络性能指标进行分配,这样既可以对端到端的网络性能指标提供保证,同时也方便不同的网络管理机构对网络性能质量的控制。
在2001版的YD/T 1171标准中,IP网络一些性能指标的分配是基于分配物理层性能的G.826规则。后在2009年我国又专门发布了YD/T 2032《IP网络技术要求--网络性能指标分配》通信行业标准,它是基于我国IP网络中不同层次之间,以及网络互联情况下不同运营商网络间的网络性能指标的分配方法及计算方法。因此,在2015年版的YD/T 1171标准中也取消了基于ITU-T G.826规则的物理层的性能分配。
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2、ITU-T关于IP网络性能目标的建议
事实上,我国IP网络性能的参数、指标及分配是遵循ITU-T相关建议的。ITU-T的建议书Y.154X(X=0~4)系列对IP网络性能指标做出了相关要求,下表3-2给出了Y.154X系列相关建议书的简介,以共知晓。
表 3-2:ITU-T关于IP网络性能目标的Y.154X系列简介
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