CC BY
166
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПАКЕТНЫХ СЕТЯХ СВЯЗИ
DOI 10.24411/2072-8735-2018-10322
Бабкин Владимир Анатольевич,
Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ), Москва, Россия, [email protected]
Строганова Елена Петровна,
Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ), Москва, Россия, [email protected]
Ключевые слова: пакетная сеть связи, показатели качества, интрузивный метод, неинтрузивный метод.
В настоящее время операторами используются различные методы оценки качества работы сетей связи, построенных по технологии коммутации пакетов. При этом используемы методы не всегда в полной мере удовлетворяют требованиям нормативных документов в области проведения оценки качества работы сетей в виду либо отсутствия при использовании метода контроля всех необходимых показателей качества, либо выполнения контроля показателей качества на ограниченном сегменте сети вдоль пути прохождения пакетного трафика. Такая ситуация требует комплексной оценки качества работы сети с использованием набора методов, дополняющих друг друга для обеспечения "сквозного" контроля на всех участках сети по всем необходимым показателям качества Достаточно большую проблему вызывает несоответствие между собой результатов контроля качества предоставления конкретных услуг связи и результатов контроля качества работы сети связи по передаче пакетного трафика в интересах конкретного сетевого сервиса или по сети в целом. Подобные несоответствия достаточно хорошо можно объяснить достаточно "узкими" задачами, которые решаются с использованием каждого конкретного метода контроля на соответствующих уровнях модели OSI. Устранение разногласий в полученных результатах для различных методов контроля возможно созданием некоторой обобщенной методики для обеспечения одновременного контроля качества работы сети связи по передаче пакетного трафика и качества предоставления услуг связи. В связи с этим возникает задача создания набора методов, позволяющих проводить оценку качества работы сетей связи в соответствии с существующими нормативными документами и обеспечения при этом максимально полного охвата процедурой контроля сетевых и сервисных показателей качества.
Информация об авторах:
Бабкин Владимир Анатольевич, аспирант, Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ), Москва, Россия, Строганова Елена Петровна, профессор, д.т.н.,Московский Технический Университет Связи и Информатики (МТУСИ), Москва, Россия
Для цитирования:
Бабкин В.А., Строганова Е.П. Методы оценки качества передачи данных в пакетных сетях связи // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2019. Том 13. №11. С. 25-31.
For citation:
Babkin V.A., Stroganova E.P. (2019). Methods for assessing the quality of data transmission in packet communication networks. T-Comm, vol. 13, no.11, pр. 25-31. (in Russian)
СстсмЙ eemem Согкйсяжт Споой cawiit
Введение
Для обеспечения качественного предоставления пользователям услуг связи необходимо на постоянной основе производить мониторинг качества работы сетевой инфраструктуры, обеспечивающей передачу графика в интересах пользователя* В виду того, что маршрутизация пакетов а пакетной сети связи носит вероятностный характер, то для перс-дачи пакетного трафика в интересах пользователя необходимо проводить общую оценку качества работы сети по передаче трафика между точками подключения пользовательских сетевых устройств и точками подключения или выхода из сети в направлении сервисных платформ, к которым пользователь обращается для получения необходимых ему услуг. В интересах оператора по обеспечению качества работы сети на должном уровне производить оценку качества функционирования отдельных сегментов и элементов сети по передаче пользовательского графика [1|, [2], Корреляция изменений в показателях качества работы сегментов и элементов сети с изменениями в показателях качества, характеризующих работу сети по передаче пользовательского трафика, позволит операторам выявить наиболее важные и нагруженные сегменты и элементы сети для проведения наиболее эффективных мероприятий по обеспечению поддержанию качества работы сети на наиболее высоком уровне [3]. При проведении оценки качества работы сети для обеспечения согласованности полученных результатов операторам необходимо использовать единые методы и средства для проведения такой оценки.
Основные показатели качества
В настоящее время в качестве показателей качества работы сетей на основе технологии коммутации пакетов используются показатели, сформированные в отношении передачи по сети связи IP-пакетов. К основным показателям качества, определенным в рекомендациях МСЭ-Т [4], [5], [6] относятся:
• Коэффициент готовности (percent IP service availability - PIA),
• Задержка передачи пакета IP (IP packet transfer delay -IPTD),
• Вариация задержки (джиггер) передачи пакетов II' (IP packet delay variation - IPDV),
• Коэффициент ошибок при передаче пакетов IP (IP packet error ratio - IPER),
• Коэффициент потери пакетов IP (IP packet loss ratio -IPLR),
• Нарушение порядка следования пакетов IP (IP packet reordering ratio - IPRR),
• Дублирование пакетов IP (IP packet duplicate ratio -IPDR),
• Оценка времени жизни пакета (Time to live - TTL).
Самой «знаменитой» из перечисленных рекомендаций,
пожалуй, является рекомендация МСЭ-Т Y. 154]. В данной рекомендации указываются значения сетевых показателей качества для каждого из параметров рабочих характеристик, определенных в Y.1540, на уровне интерфейсов UNI-UNI при использовании для передачи данных протокола IP, Структура канала передачи данных UNI-UNI для требований к показателям качества представлена на рис. 1.
>-'■ )',.: MRU НС ПОТЩ&ГГСЛ1 1~К*СЖМ СГП'М'ЧССТСЖхОоЗ) (Wottyjnfcimttf tUÎI pcftjl I «и
При этом потоком пакетов является трафик, связанный с заданным потоком, имеющим соединение, или без логического соединения, который имеет одинаковые хост-источник. хост-получатель, класс обслуживания и идентификатор сеанса. Также указывается, что протоколы нижнего уровня, включая уровень 1Р, (от уровня 1 до уровня 3 модели OSI) могут также считаться частью сети IP и сетевые сегменты [4] равнозначны доменам операторов и могут включать сетевые архитектуры доступа протокола 1Р [7j, |8J.
Обеспечение детального контроля качества
С учетом того, что в рекомендации МСЭ-Т Y.1541 заданы показатели качества и их значения на уровне интерфейсов UNI-UNI, возникает вопрос об обеспечении контроля показателей качества на уровнях UNI-NNI и NNI-NNI, особенно на стыке доменов операторов связи. В данной ситуации на помощь приходит рекомендация МСЭ-Т М.2301, которая определяет перечень показателей качества и диапазоны их допустимых значений для:
• Одиночного операторского домена па уровне UNIUNI,
• Линии/канала связи между операторскими доменами на уровне NNI-NNI,
• Линии/канала связи для доступа в сеть (подключения пользователей сети связи) на уровне UNI-NNI,
• Линии связи между двумя соседними маршрутизаторами в сети связи на уровне NNI-NNI,
• Виртуальной частной сети (VPN) в рамках сети связи одного оператора на уровне UNI-UNI.
Особой заслугой разработчиков рекомендации МСЭ-Т M.230I является выделение в отдельное рассмотрение линий/каналов связи между операторами, между маршрутизаторами и па доступе в сеть связи. Это позволяет осуществлять контроль качества работы не только сети в целом, но и на уровне отдельных сетевых элементов. Отдельный контроль показателей качества линии/канала для доступа пользователя к сети связи или подключения к сети сервисных платформ позволяет исключить «зазор» в области контроля показателей качества для тех случаев, когда операторы осуществляют контроль качества функционирования только той инфраструктуры, которую они относят к сети связи и не осуществляют контроль за инфраструктурой, которую относят к «линии доступа» к самой сети.
Такой «зазор» вызван недостатком в существующей нормативной базе. В частности, приказа Минкомсвязи №113 от 27.09.2007г, где присутствуют технические нормы на показатели функционирования сетей передачи данных и отсутствуют технические нормы на линии/каналы доступа к сетям передачи данных.
При этом следует иметь в виду, что для контроля показателей качества линии/канала доступа необходимо иметь на «удаленном конце» линии/канала специальное оборудование, которое может принадлежать как оператору, гак и пользователю. Особо следует выделить ситуацию, когда пользователь подключает к линии/каналу доступа свое оборудование напрямую. В такой ситуации необходимо или иметь возможность настроить специальным образом пользовательское оборудование или установить на пользовательское оборудование специальное программное обеспечение (ПО) для контроля показателей качества. В виду того, что в настоящий момент отсутствует такое стандартизированное специальное ПО, то сю разработка является достаточно серьезным и перспективным вопросом в плане обеспечения контроля качества работы сетей связи и, как следствие, услуг связи в целом. Для контроля качества услуг связи перспективным вопросом выглядит разработка стандартизированных специальных программных библиотек, которые разработчики ПО, используемого на пользовательском оборудовании для получения услуг связи, будут встраивать в свое ПО.
И нтрузнвные и не интрузивные методы контроля
Рекомендацией МСЭ-Т М.2301 определен перечень показателей и возможное использование для измерения их значений интрузивных и неинтрузивных методов. Перечень показателей и возможные методы измерения их значений представлены в табл. 1.
Таблица 1
Показатели качества работы IP-сетей и методы изменения их значений
Измеряемый Возможность интру- Возможность
показатель качества знвных измерении неинтрузивных измерений
IPDT Да
IPDV Да
] PER Да Да
1PLR Да Да
IPDisR Да
При проведении неингрузивных измерений рекомендовано использование статистических данных с уровней 1-2 (статистика интерфейса но битам/байтам и кадрам) и 3 (статистика по IP-пакетам) модели OSI. Уровни модели OSI, начиная с 4 уровня, относятся к уровню оконечных (пользовательских или сервисных) устройств, подключаемых к сети связи в качестве клиентов. Данное распределение уровней модели OSI представлено на рис. 2.
Для получения статистических данных при неинтрузивных измерениях признается использование счетчиков протокола SNMP в качестве средства проведения измерений |6]. При этом задается общее правило использования SNMP-счетчиков для расчета соответствующих значений показателей качества. Объекты, на основании значений параметров
которых рассчитываются значения показателей качества представлены на рис. 3 [6].
7 Уровень приложений Данные Уровни хост машины
6 Уровень представлений Данные
5 Сеансовый уровень Данные
4 Транспортный уровень Сегмент
3 Сетевой уровень Пакет Уровни среды передачи данных
2 Канальный уровень Кадр
1 Физический уровень Бит
Рис. 2. Распределение уровней модели OSI по сетевым и хост функциям
/Г
ЖвЬгГ IM",
i
Succmfud Error» St
|V L < ' dtK*r(h
Тпшешмюп
1
7V
Su«c«ful packet»
Ел он А <Ь*с*гсЬ
JL
Source I -I Li
Limb updrr тлея, и г* Html
н п t Н41 lautn
Pue. 3. Объекты для получения параметров для расчета показателей качества
К достоинствам использования SNMP-счетчиков для мониторинга качества работы сети можно отнести тот факт, что для мониторинга используется передаваемый по сети трафик и сеть не нагружается дополнительным графиком для целей проведения мониторинга. При этом мониторинг осуществляется на всех (1-3) уровнях модели OSI, используемых в сети связи [9], [10]. Недостатком использования для мониторинга показателей качества SNMP-счетчиков является отсутствие возможности контроля значений временных показателей.
Для интрузивных измерений существует достаточно большой набор методик и соответствующих им сетевых протоколов, позволяющих произвести измерения для получения значений показателей качества сети связи. К ним можно отнести использование: ICMP-эхо запросов, IP SLA трекеры, TWAMP.
Наверное, наиболее «классическим» методом контроля качественного состояния сети является использование утилиты «Ping» [11 ], которая позволяет контролировать качество работы сети связи на сетевом уровне модели OS! путем отправки эхо-запросов на целевой IP-адрес и получать диагностические данные но факту прохождения диагностических пакетов до адреса назначения и обратно. Набор показателей качества, значение которых можно получить по данным утилиты ограничен набором: PIA, 1PLR, оценка TTL. Показатель временной задержки оценивается как задержка при передаче IP-пакетов в прямом и обратном направлениях (IP round trip delay - IPRTD) и 1PTD точно не равняется половине значения IPRTD. Временные значения показателей, измс-
7ТЛ
репные с помошыо утилиты «Ping» не могут быть рассмотрены как объективные данные измерений [12]. Использование утилиты «Ping» не позволяет в полной мере произвести оценку всех показателей качества, установленных нормативными документами [13], [5| и производится по принципу «из конца в конец» между сетевыми интерфейсами на 3 уровне модели OSI. Сетевые интерфейсы при этом могут быть UNI и NN1 типов, возможно проведение оценки показателей качества в MPLS-сети.
Использование трекеров IP SLA позволяет произвести более детальную оценку качества работы пакетной сети путем проведения измерений значений показателей качества для определенного набора сетевых сервисов и сетевых протоколов. Тем не менее, контроль показателей качества, также, как и при использовании утилиты «Ping» производится по принципу «из конца в конец» на 3 и 7 уровнях модели OSL Следует иметь в виду, что некоторые из показателей качества при интрузивных измерениях могут не отслеживаться совсем или отслеживаться в неполном объеме. Такой показатель как коэффициент сброса пакетов IP на сетевых устройствах (IP packet discard ratio - IPDisR) не отслеживается при контроле «из конца в конец». IPLR не учитывает потери пакетов, связанные с потерей сетевых кадров. При этом потери пакетов, связанные с сбросом пакетов на сетевых устройствах, потери по причине ошибок при передаче сетевых кадров и ошибки при передаче пакетов являющиеся основными составляющими показателя IPLR. Уровни и возможности IP SLA по контролю качества работы сети связи представлены на рис. 4.
Приложения
Сетевая производительность Обеспечение уровня сервиса Поиск и устранение неисправностей Контроль работы сервисов
Ж
Метрики
Задержка Джиггер Потери Связность
А
Ж
Сервисы Протоколы 1
DNS DHCP FTP http DLSW тер U OP ICMP LOP H.323 SIP RTP
Таблица 2
Возможности IP SLA по контролю качества работы сети связи
Cepsiicw, Контролируемые параметры no iP SLA
rexHOJiorHH,
npOTOKOJIbl
TCP/IP - UDP Jitter - UDP Echo - U DP Path Echo - TCP Connect - ICMP Echo - ICMP Path Echo -ICMP Jitter
VoIP - UDP Jitter f+VoXP i:7M.g729) - VoIP RTP (DSP required) - VoIP H.323 and SIP Call Setup Delay - VoIP H.323 and SIP Gatekeeper Delay
Network Service - HTTP - DNS - DHCP - FTP
MPLS - LSP Ping - LSP Trace - LSP Auto-Discovery and Auto-Schedule (ECMP Tree Trace) - VCCV PWE3 Echo
Video - Video Operation
Cloud & DC - Cloud Service Level Monitor - IPSLA queries VSM for VEMs it manages
Metro-Ethernet -Ethernet Echo (802.lag) - Ethernet Jitter
Put. Уровни и возможности IP SLA по контролю качества работы сети связи
Возможности IP SLA в плане контроля качества работы сети связи, с учетом используемых технологий и протоколов, по обеспечению передачи трафика представлены в табл. 2 [14], [10].
Особо следует выделить наличие возможности контроля качества работы некоторых сетевых и пользовательских сервисов, которые могут отличаться на оборудовании разных производителей или версиях программного обеспечения. К недостаткам можно отнести достаточно ограниченный функционал тестового набора.
При этом следует учесть, что использование IP SLA позволяет управлять маршрутами передачи трафика в зависимости от результатов мониторинга каналов связи на со ответствие заранее установленным требованиям непосредственно на оборудовании передачи графика.
Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP) |15] используется для контроля QoS на 3 уровне модели OSI и позволяет проводить оценку качества работы сети с формированием значений следующих показателей качества: PIA, IPTD, IPDV, IPLR, IPRR, IPDR, оценка TTL, Существует версия TWAMP от компании Ericsson [16] при использовании которой возможно проведение оценки скорость передачи данных и уровня загрузки линии/канала связи (IP-layer utilization - IPLU). При этом следует иметь в виду, что уровень загрузки канала как таковой не оценивается. Оценке подлежит скорость передачи данных и уровень загрузки капала графиком при такой скорости передачи данных. При использовании TWAMP возможно осуществлять контроль качества IP-сетей с учетом значений DSCP, заданных для тестовых пакетов, что позволяет выявлять различие значений одного показателя для разных значений DSCP.
Ряд показателей производительности не могут быть оценены с использованием TWAMP в виду того, что с использованием TWAMP оценка показателей качества производится по принципу «из конца в конец» и сеть связи между отправителем и получателем трафика рассматривается как «черный ящик». К таким показателям качества относятся IPDisR и IPLR. Данные показатели внесут свой вклад в значение 1PLR, полученное с помощью TWAMP, однако показатели IPTD, IPDV, IPLR, IPER нормированы при проведении оценки производительности пакетной сети связи [13], [5] и, соответственно, являются обязательными при оценке качества работы сети связи.
В виду того, что значения показателей IPDisR и IPKR являются значениями «накопительного» типа и оказывают
влияние на значение как основная составляющая, то
оценка значений показателей ЦТИзИ и 1PF.FI на сетевых устройствах вдоль пути следования трафика (или наборе устройств, через которые может передаваться трафик с наибольшей вероятностью в виду того, что маршруты передачи трафика в пакетной сети не всегда статичны) весьма необходима и позволяет превентивно выявлять наличие линий/каналов связи между сетевыми устройствами, которые не обеспечивают должного качества при передаче через них пользовательского трафика и сетевые устройства, которые перегружены обработкой пакетного трафика.
Положительной стороной интрузивных методов является возможность пороговой оценки временных показателей качества. так как превышение порогового временного значения приводит для пакетов трафика реального времени к их сбросу на приемной стороне как уже устаревших и непригодных для оказания услуг связи [17|, Иллюстрация данного алгоритма сброса пакетов трафика реального времени приведена на рис. 5.
Butafnxa
nojcpH
OfriLMC гщрачегры
JTppot
lift прикладном JX-)
УрОВЕЕС
/ йуфер^й / . 1 M :>.lil, / JfXcöHH* /
RTP
k.'iii:>i . опнбм
I lapaHCTpu lIVur.CiJE-
vjçvjiuciou
Рис. 5. Отображение рабочих характеристик IP-пакетов на прикладном уровне
К недостаткам использования интрузивных методов можно отнести загрузку линии/канала связи тестовым трафиком. Например, при использовании TWAMP Минимальная длина data-сегмента TWAMP-Test пакета в unauthenticated-mode составляет 41 байт и 104 байт в authenticated-mode и encrypted-mode [15]. В простейшем случае, при передаче тестового пакета с использованием только Ethernet-кадра (кадр + преамбула + межкадровый интервал) величина тестовой «посылки» составит 107 байт или 856 бит в unauthenticated-mode и 170 байт или 1360 бит в authenticated-mode и encrypted-mode. С учетом того, что контроль желательно выполнять для трех основных типов трафика [18], то величины «тестовых» наборов составят уже 2568 бит и 4080 бит соответственно. Период опроса для контроля временных показателей качества ¡5] должен составить 10 «тестовых наборов» в секунду.
В итоге, для контроля значений показателей качества в отношении, например, одного сетевого устройства или пользовательского оборудования с использованием TWAMP потребуется полоса линии/канала связи 25,68 кбит/с. или 40,8 кбит/с. соответственно, что сопоставимо с полосой канала для передачи трафика одного голосового соединения. Тем не менее, с ростом количества сетевых устройств, контролируемых по вопросам качества передачи пакетного трафика и ростом интенсивности тестов, тестовый трафик может заметно загрузить пакетные очереди небольшого разме-
ра, например, используемые для передачи голосового трафика.
Еще одним недостатком интрузивных методов является сложность их использования в сети с высокой интенсивностью изменений в маршрутизации трафика, особенно на высокоскоростных интерфейсах (со скоростями 10 Гбнг/с и более). В таких сетях на интервалах времени между посылкой тестовых пакетов может происходить измерение маршрутов передачи трафика. В результате маршруты тестовых пакетов и пакетов пользовательского трафика могут достаточно сильно различаться. Это может быть причиной недостоверности значений показателей качества по отношению к реальному пользовательскому пакетному трафику [19].
При этом основным методом получения данных по значениям счетчиков TWAMP, IP SLA и т.п. при проведении интрузивных измерений является использование для этой цели протокола SNMP, Рост количества SNMP-запросов на оборудование связи с ростом количества тестов различного типа может привести к лишней дополнительной нагрузке на центральный процессор, в худшем случае к блокировке «перегружающих» SNMP-запросов. В такой ситуации целесообразно настраивать отправку уведомлений на системы мониторинга при превышении значениями контролируемых параметров пороговых значений с последующим переходом на постоянный периодический контроль значений показателей до уменьшения их значения ниже порогового значения, т.е. создание мониторинга по событию.
Сравнительный анализ некоторых методов проведения интрузивной и неинтрузивной оценки показателей качества приведен в табл. 2.
Таблица 2
Сравнительный анализ использования различных методов контроля показателей качества
Показатели TWAMP ICMP-echo LP SNMP-
качества (Ping) SLA counters
PIA Да Да Да Да
IPTD Да Да (при отсутствии ограничений по 1СМР) Да Нет
IPDV Да Нет Да Нет
[PLR Да Да (при отсутствии ограничений по ICMP) Да Да
1 FR Ii Да Нет Нет Нет
IPDR Да Нет Нет Нет
Оценка TTL Да Да Нет Нет
Скорость передачи Да (RFC-6802) Нет Да Да
данных / уро-
вень загрузки канала - 1PLU
IPDR Нет Нет Нет Да
IPER Нет Нет Flei Да
С учетом существующих ограничений для 1СМР-есЬо основными кандидатами для интрузивного мониторинга с оценкой временных показателей качества являются в данном случае ТШАМР и 1Р
Заключение
Использование интрузивных методов измерения качественных показателей с помощью TWAMP и IP SLA оправдано в случаях, когда:
■ необходим контроль значений показателей качества,
которые требуют проведения временных измерений, • необходимо контролировать качество работы сети связи, которая административно находится под управлением другой организации и, соответственно, пет возможности получить значение SNMP-счетчиков с оборудования сети. 15 виду генерации трафика аналогичного типу сервисного трафика внутри тех же линий/каналов, где непосредственно передается сервисный трафик пользователей услуг сети связи, TWAMP и IP SLA рекомендуется использовать для периодического или временного контроля значений показателей качества.
При использовании интрузивных методов измерения рекомендуется производить контроль стабильности маршрутной информации для используемых в сети протоколов маршрутизации.
Использование неинтрузивных методов на основе SNMP-счетчиков на оборудовании рекомендуется для обеспечения контроля качественных показателей работы внутренней сетевой инфраструктуры.
С учетом того факта, что интрузивные и неинтрузивные методы контроля показателей качества имеют по отдельности не полные наборы нормированных показателей качества и проводят оценку сети с разных сторон, то для целей мониторинга показателей качества сети связи, построенной но технологии коммутации пакетов, рекомендуется использовать оба типа методов, выбирая наиболее оптимальное их сочетание.
Литература
I Бабкин В. А. Оценка уровня утилизации каналов // Вестник связи. №7. 2018. С. 6-8.
2. Бабкин В.А. Граничные условия качественных показателей сети связи// Вестник связи№9. 201Н. С. 13-17,
3. Бабкин В.А. Строганова Е.П. Эффективные критерии для мониторинга телекоммуникационных сетей // Международная научно-практическая конференция "Синхроннфо 2018", Беларусь, Минск, 2018.
4. Recommendation ITU-T Y. 1540, "Internet protocol data communication service - IP packet transfer and availability performance parameters", 07/2016.
5. Recommendation ITU-T Y.I 541, "Network performance objectives for IP-based services", 12/201!.
6. Recommendation ITU-T M.2301, "Performance objectives and procedures for provisioning and maintenance of IP-based networks", 07/2002.
7. Recommendation ITU-T E.651, "Reference connections for traffic engineering of IP access networks", 03/2000.
8. Recommendation ITU-T Y. 1231, "IP access network architecture", 11/2000.
9. Mavpo Д.. Шмидт К. Основы SNMP-j 2-е издание, пер. с англ., СПб.: Символ-Плюс, 2012, 520 с.
10. Clemm A. Network Management Fundamentals. Indianapolis, USA: Cisco Press, 2007. 510 p,
11. RFC 792, "Internet Control Message Protocol DARPA Internet Program Protocol Specification", September 1981.
12. Recommendation ITU-T 0.211, "Test and measurement equipment to perform tests at the IP layer:", 01/2006.
13. Приказ Министерства информационных технолог ий и связи Российской Федерации от 27.09.2007 №113 «Об утверждении Требований к организационно-техническому обеспечению устойчивог о функционирования сети связи общего пользования».
14. Буранова М.А., Киреева И. В. Технологии обеспечения качества обслуживания в мультисервисных сетях: учебное пособие. Самара: ПГУТИ,2016. 194 с.
15. RFC-5357, "A Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP)", October 2008.
16. RFC-6802, "Ericsson Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP) Value-Added Octets", November 2012.
17. Recommendation ITU-T G.1020, "Performance parameter definitions for quality of speech and other voiceband applications utilizing IP networks", 07/2006.
18. Recommendation ITU-T Y.2112, "Traffic control and congestion control in IP-based networks", 06/2010.
19. Sholomon A., Kunath Т., "Enterprise Network Testing", Indianapolis, USA: Cisco Press, 2011, 599 p.
METHODS FOR ASSESSING THE QUALITY OF DATA TRANSMISSION IN PACKET COMMUNICATION NETWORKS
Vladimir A. Babkin, Moscow Technical University of Communication and Informatics (MTUCI), Moscow, Russia, [email protected]
Elena P. Stroganova, Moscow Technical University of Communication and Informatics (MTUCI), Moscow, Russia, [email protected]
Abstract
Currently, operators use various methods for evaluating the quality of communication networks built using packet switching technology. At the same time, the methods used do not always fully satisfy the requirements of regulatory documents in the field of assessing the quality of network performance due to the absence of the use of the control method of all necessary quality indicators or the perform of control of quality indicators on a limited network segment along the path of packet traffic. This situation requires a comprehensive assessment of the quality of the network using a set of methods that complement each other to ensure "end-to-end" control on all sections of the network for all necessary quality indicators A rather big problem is the discrepancy between the results of quality control of the provision of specific communication services and the results of quality control of the communication network for the transmission of packet traffic in the interests of a particular network service or the network as a whole. Such inconsistencies can be reasonably well explained by the rather "narrow" problems that are solved using each specific control method at the corresponding levels of the OSI model. The elimination of disagreements in the results obtained for various control methods is possible by creating some generalized methodology to ensure simultaneous monitoring of the quality of the communication network for the transmission of packet traffic and the quality of the provision of communication services. In this regard, the task arises of creating a set of methods that allow to assess the quality of communication networks in accordance with existing regulatory documents and ensure that the procedure for monitoring network and service quality indicators is fully covered.
Keywords: packet communication network, quality indicators, intrusive method, non-intrusive method. References
1. Babkin V.A. (2018). Channel utilization level assessment. Vestnik svjazy, no. 7, pp. 6-8. (in Russian)
2. Babkin V.A. (2018). Boundary conditions of communication network quality indicators. Vestnik svjazy, no. 9, pp. 13-17. (in Russian)
3. Babkin V.A., Stroganova E.P. (2018). Effective criteria for monitoring telecommunication networks. International scientific-practical conference "SINCHROINFO 2018". Belarus, Minsk.
4. Recommendation ITU-T Y. 1540, "Internet protocol data communication service - IP packet transfer and availability performance parameters", 07/2016.
5. Recommendation ITU-T Y.1541, "Network performance objectives for IP-based services", 12/2011.
6. Recommendation ITU-T M.2301, "Performance objectives and procedures for provisioning and maintenance of IP-based networks", 07/2002.
7. Recommendation ITU-T E.651, "Reference connections for traffic engineering of IP access networks", 03/2000.
8. Recommendation ITU-T Y.1231, "IP access network architecture", 11/2000.
9. Mauro D., Schmidt K. (2012). Basics of SNMP. 2nd edition, trans. from English, St. Petersburg: Symbol-Plus. 520 p.
10. Clemm A. (2007). Network Management Fundamentals. Indianapolis, USA: Cisco Press. 510 p.
11. RFC 792, "Internet Control Message Protocol DARPA Internet Program Protocol Specification", September 1981.
12. Recommendation ITU-T O.2II, "Test and measurement equipment to perform tests at the IP layer:", 01/2006.
13. Order of the Ministry of Information Technologies and Communications of the Russian Federation of September 27, 2007 №113, "On Approval of Requirements for Organizational and Technical Support for the Sustainable Functioning of the Public Communication Network", 2007. (in Russian).
14. Buranova M.A., Kireeva N.V. (2016). Technologies for ensuring quality of service in multiservice networks: a training manual. Samara: PSUTI. 194 p.
15. RFC-5357, "A Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP)", October 2008.
16. RFC-6802, "Ericsson Two-Way Active Measurement Protocol (TWAMP) Value-Added Octets", November 2012.
17. Recommendation ITU-T G.I020, "Performance parameter definitions for quality of speech and other voiceband applications utilizing IP networks", 07/2006.
18. Recommendation ITU-T Y.2II2, "Traffic control and congestion control in IP-based networks", 06/2010.
19. Sholomon A., Kunath T. (20II). Enterprise Network Testing. Indianapolis, USA: Cisco Press. 599 p.
Information about authors:
Vladimir A. Babkin, graduate student, Moscow Technical University of Communication and Informatics (MTUCI), Moscow, Russia
Elena P. Stroganova, Professor, Doctor of Sciences, Moscow Technical University of Communication and Informatics (MTUCI), Moscow, Russia
7ТЛ
