（通信与信息系统专业论文）以sla为中心的网络运行监测系统——重点服务器监测的研究与实现.pdf

摘要 摘要 随着网络服务快速发展，客户对网络服务品质的要求不断提高，运营商发现 客户价值基于网络的分量在不断下降，而基于内容和服务的分量则需要它们投入 更多的精力来体现和其它运营商之间的差异性，提高客户满意度量，从而保持和 扩大客户群。为了提升业务服务满意度，需要一定等级的网络服务保证。然而由 于口网络性能参数的统计性特点，客户和网络运营商都需要一种机制来测量和评 价网络服务品质。s l a 提出的目的就是让服务双方对于服务的品质，优先级等要 素达成共识。通过服务提供商和客户之间协商一系列服务品质参数并保证提供的 服务达到承诺的参数要求，s l a 成为运营商吸引并保持客户群的有力工具。 很长一段时间以来s l a 讨论的参数基本都是传送网络参数。随着网络业务和 网络承载技术的分离，应用业务s l a 服务参数开始出现。本论文主要讨论了应用 业务服务和对应s l a 参数及其选取，测量。论文工作如下： 1 ) 研究s l a 理论，分析了六类参数模型和k p f k q i 参数模型。 2 ) 讨论了服务器共有参数和特定服务参数，提出四类服务应当测量的服务参 数以及它们的测量方法。 3 ) 提出逻辑服务器和物理服务器概念的区分，对两类服务器参数提出了不同 的测量策略，减小系统开销，实现服务器配置信息的动态传送，提高系统 安全性。 4 ) 设计实现服务器监测模块，可以完成对服务器基本信息和两类服务器特定 服务参数的测量，在校园网中完成服务器监测模块和整个系统的联调，测 试，最后分析测量结果。 关键字：服务等级协定、k q i k p i 、业务服务参数、h 订p 、f t p 、邮件服务、流媒 体 a b s t r a c t a bs t r a c t w i t hg r e a td e v e l o p m e n to fn e t w o r ks e r v i c e ，u s e r sd e m a n dh i g h e ra n dh i g h e rs e r v i c e q u a n l i t i e s s e r v i c ep r o v i d e r sf m dt h a tp a r to ft h e i ru s e r s v a l u eb a s e do nn e t w o r k c o n t i n u e st of a l l ，w h i l et h eo t h e rp a r tb a s e do nc o n t e n ta n ds e r v i c ed e m a n d sm u c hm o r e o ft h e i re n e r g yt os p e c i f yt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e ma n do t h e rs e r v i c ep r o v i d e r sa s w e l la st oi m p r o v eu s e r s s a t i s f a c t i o n , m a i t a i na n di n c r e a s eu s e r s n u m b e r t oi m p r o v e s e r v i c es a t i s f a c t i o n , c e r t a i nl e v e lo fn e t w o r ks e r v i c es h o u l db eg u a r a n t i e d h o we v e r , u s e r sa n ds e r v i c ep r o v i d e r sa l ln e e ds o m e1 ( i i l do fm e c h a n i s mt om o n i t o ra n de v a l u a t e t h e q u a n l i t yo fn e t w o r ks e r v i c e d u et ot h es t a t i s t i c sf e a t u r eo fi pn e t w o r k p a r a m e t e r s s l ah e l p sb o t hs i d e so ft h es e r v i c er e a c hc o n s c s u sa b o u tt h es e r v i c eq u a l i t y a n dp r i o r i t y 、析t hn e g o t i a t i o n so nas e r i e so fs e r v i c eq u a l i t yp a r a m e t e r sa n dg u a r a n t y t h e i rs e r v i c ea b o v et h ep a r a m e t e r s ，s l ah a sb e c o m eap o w e r f u lm e a ns e r v i c ep r o v i d e r s u s et oa t t r a c ta n dm a i n t a i nt h e i ru s e r s f o ral o n gt i m e ，s l a sh a v ef o c u s e da l m o s ts o l e l yo nt h ep e r f o r m a n c eo ft h es u p p o r t i n g n e t w o r k h o w e v e r , 、忻t l ls e p e r a t i o no fs e r v i c ea n dc a r t i e rn e t w o r kt e c h n o l o g y , t h e d i s c u s s i n go fb u s i n e s ss e r v i c es l ap a r a m e t e r sb e c o m e saw e n d t h ew o r k sb e l o wa r e f u l f i l l e di nt h i st h e s i s ： 1 ) s l a t h e o r yi sr e s e a r c h e do n , t h es i xa n dk p 倦q ip a r a m e t e rm o d e l sa lea n a l i s e d 2 ) c o m m o n a n ds p e c i f i e dp a r a m e t e r sb a s e do ns e r v i c ea l ed i s c u s s e d ，a l o n g 丽t 1 1f o u r s e r v i c e s s p e c i f i e dp a r a m e t e r sa n dt h e i rm e a s u r em e t h o d s 3 ) b r i n gf o r w a r d st h ed e v i s i o no fp h y s i c a la n dl o g i c a ls e r v e r s 谢也d i f f e r e n tm e a s u r e s t r a t e g y st ol o w e rs y s t e mc o s t d y n o m i c l yc o n f i g u r es e r v e r si no r d e rt os e c u r e s y s t e ms a f e t y 4 ) d e s i g n e da n dr e a l i s e ds e r v e rm o n i t e rm o d e lt om e a s u r eb a s i ci n f o r m a t i o na n dt w o s p e c i f i e ds e r v i c ep a r a m e t e r s c o m p l e t ed e b u g g i n ga n dt e s t i n gt h es y s t e mi nc o m p u s n e ta n dt h ea n a l y s e dt h et e s t i n gr e s u l t k e yw o r d s ：s l a ，k q i k p i ，b u s i n e s ss e r v i c e ，h t 吸f 观m a i ls e r v i c e ，s t r e a mm e d i a i l 图目录 图目录 图2 1s l a 的生命周期5 图2 2六类参数模型与服务功能的关系8 图2 3 k q i 、k p i 与s l a 的关系9 图2 - 4 六类参数模型与k q i k p i 模型的结合1o 图2 5 s l a 的层次结构11 图2 - 6 k q i 、k p i 及服务资源的关系”1 2 图2 7 业务服务的s l a 参数模型1 3 图3 ls n m p m a n a g e r 和a g e n t 之间的交互- 1 7 图3 2h 1 v r p 请求消息格式”1 9 图3 3h r r p 响应消息格式2 0 图3 - 4h t t p 交互过程2 2 图3 5f t p 的工作模型”2 4 图3 - 6f t p 交互过程2 6 图3 7p o p 3 状态转换图2 8 图3 8p o p 3 命令2 9 图3 - 9流媒体实现原理”31 图舢1系统模块构架3 6 图4 2服务器监测模块与其它模块的接口4 0 图4 3服务器监测模块的流程图。4 1 图4 4数据传送4 4 图4 5 。w e b 服务的服务性能参数的测量流程4 5 图4 - 6f t p 服务的服务性能参数的测量流程4 6 图5 1校园网拓扑图4 9 图5 2w 曲显示界面5 0 图5 3w e b 服务的连接建立时间5 1 图5 4 w 曲服务的服务响应时间5l 图5 5 w e b 服务的页面下载速率5 2 图5 6f t p 服务的连接建立时间5 3 v i 图目录 图5 7 f t p 服务的服务响应时间5 4 图5 - 8 f t p 服务的文件下载速率5 4 v l i 表目录 表目录 表2 2i p 服务的参数模型1 2 表3 1 s d f 例子3 4 表4 1 获取服务器的c p u 的使用情况需要的o l d 4 2 v l l i 缩略语 a s p b a b s f t p h 订p i s p p o p 3 k q i k p i m i b m t b f m t r s n o n s o i d s a s d f s l a s m i s n 口 s p t s p u l u u r l 缩略语 a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r b u s i n e s sa p p l i c a t i o n b u s i n e s ss e r v i c e f i l et r a n s f e rp r o t o c o l h y p e r t e x t t r a n s f e rp r o t o c o l i n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r p o s t0 伍c ep r o t o c o lv e r s i o n 3 k e yq u a l i t yi n d i c a t o r k e yp e r f o r m a n c ei n d i c a t o r m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nb a s e m e a nn m eb e t w e e nf a i l u r e m e a nt i m et or e s t o r es e r v i c e n e t w o r ko p e r a t o r n e t w o r ks e r v i c e o b i e c ti d e n t i f i e r s e r v i c ea v a i l a b i l i t y s e r v i c ed e g r a d a t i o nf a c t o r s e r v i c el e v e la g r e e m e n t s t r u c t u r eo fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l s e r v i c ep r o v i d e r t e l e c o ms e r v i c ep r o v i d e r u n i f o r mr e s o u r c ei d e n t i f i e r u n i f o r mr e s o u r c el o c a t o r i x 应用服务提供商 业务应用 业务服务 文件传输协议 超文本传输协议 i n t e m e t 服务提供商 邮局协议版本3 关键品质指标 关键性能指标 管理信息库 平均故障间隔时间 平均服务恢复时间 网络运营商 网络服务 对象标识符 服务可用性 服务下降因子 服务水平协定 管理信息结构 简单网络管理协议 服务提供商 电信服务提供商 统一资源标识符 统一资源定位符 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：放删隆 导师签名：咯莽撞) 日期：w p 罗年多月l 日 第一章绪论 第一章绪论 本章首先介绍代管服务以及s l a 的产生背景，其次说明论文组织结构。 1 1 代管服务的产生和发展 目前在电信行业，网络运营商的核心业务正逐渐由对网络的运行维护转移到 网络服务产品和新型业务开发，营销，以及保持并扩大客户关系上。行业内的激 烈竞争迫使运营商改变传统的面对网络，以设备维护为中一0 的服务体系，转向以 客户为中心的服务模式，建立与客户服务内容相适应的运维服务体系。另一方面， 由于通信技术的迅猛发展，运营商的网络结构不断扩大，结构更加复杂，网络运 行和维护的技术管理难度也大大增加，运营商不得不投入大量资金和人力进行网 络维护，从而面临着业务快速发展和网络维护能力短缺之间的两难局面。代管服 务就是在这样的局面下产生的。 代管服务狭义上指传统意义上的网络代维和外包，即运营商或企业把自己通 信网络运行维护交给专业设备制造商或者其它有相关资质的公司管理，服务内容 以提供单一的修复维护工作为主。随着电信行业的发展，代维服务的内容扩展到 了对具体网络通信设备的运行维护和管理方面，甚至开始承担部分网络运营业务， 服务范围也大大拓展了。 实施代管服务以后，运营商方面可以从繁重的网络维护和运行管理工作中解 脱，将更多的精力投入核心业务开发和客户关系的维护，从而控制运营成本，减 少风险，提高网络资源利用率，进而提升客户对服务的满意度；对传统的具有深 厚技术背景和服务能力的设备制造商而言，代维服务提供了一个巨大的市场，促 使它们向综合网络服务商迈进。网络代管服务在近年发展尤其迅速，据某咨询公 司一项调查报告，目前整个代管服务的市场规模已经达到数百亿美元，环比增长 率达到1 0 以上，代管服务的巨大市场已经形成，这也是电信行业发展的新趋势【l 】1 。 1 2 服务等级协定s l a 的产生 随着诸多网络业务的发展，网络运营商已经进入到一个新的开放性竞争的阶 电子科技大学硕士学位论文 段，在客户对服务品质要求不断提高的背景下，运营商发现客户价值基于网络的 分量在不断下降，而基于内容的分量则需要它们投入更多的精力来体现和其它运 营商之间的差异性，从而提高客户满意度。一方面，网络运营商除了需要定义所 提供业务的可用性，更需要向客户提供服务品质和安全性等方面的业务保证来维 持和吸引更多的客户。另一方面，越来越多的客户希望介入业务品质的管理监测 当中而并非由服务商“说了算”，从而确保自己获得了预期的服务，甚至选择更适 合自己的网络服务。s l a ( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ，服务等级协定) 正是在以上 两者的需求中产生的。通过s l a ，服务提供商承诺向客户提供有保障的服务，并 保证当没有达到商定的服务水平时将做出相应赔偿，从而赢得信誉，争取到客户【2 1 。 近几年来，s l a 在国外得到了普遍的推广，从a t m 、f r ，到i p 骨干网、v p n 、 i d c ，运营商都推出了相应的s l a ，以网络运行品质上的承诺来吸引客户，甚至一 些本地运营商在d s l 业务中也开始引入s l a 。据不完全统计，在美国仅1 9 9 7 年 一年内就有3 3 的运营商与其商业客户签署了s l a ，而所有i n t e m e t 客户中有9 4 认为运营商提供的s l a 是必不可少的，更有8 4 的客户愿意为得到运营商更加良 好的s l a 而额外付费。相对应的，目前国外已存在基于多种平台的网络服务级别 跟踪和报告的系统工具，如r e s p o n s en e t w o r k s 公司的v e r i s e r v 、i n f o v i s t ac o r p 公 司的i n f o s t as y s t e m s 、m i c r o m u s e 公司的n e t c o o l 等等。国内在s l a 方面的研究 起步较晚，尚未出现较成熟的相关产品。世纪互联网率先在网络运行中引入了s l a 的概念，不仅为国内运营行业提出了实现服务标准化的问题，同时也为其它i t 信 息服务领域的服务品质评估和对比提供了一条新的思路【l 】。国内各运营商已经开始 意识到s l a 的重要性，但是目前并没有成熟的基于s l a 的网络监测工具，不能为 客户提供长期和具体的服务性能监测数据或者s l a 报告。将监测数据长期保存， 除了用于生成s l a 报告，还能为网络资源的调整改进和新业务的开发提供参考数 据。因此，进行s l a 相关内容的研究并开发以s l a 为中心的网络运行动态监测系 统有强烈的客户需求和良好的市场预期，具有很大的现实意义【3 】。 1 3 论文内容组织 本论文在设计以s l a 为中心的网络监测系统过程中完成，在提出代维服务和 s l a 产生背景的基础上，论文首先介绍了s l a 的相关概念。然后提出了s l a 业 务服务参数的选取标准，讨论了四种常见的业务服务的s l a 参数和它们相应的测 量方法。在本论文负责的服务器检测模块中实现了对前两种服务业务参数的测量， 2 第一章绪论 整个系统完成后，以校园网为测试环境完成测量，并分析测量结果。 论文的具体结构如下： 第一章，介绍代维服务和s l a 的产生及发展情况。 第二章，介绍s l a 的相关内容：s l a 的必要性，概念，生命周期和参数模型 等。 第三章，讨论业务服务s l a 的选取标准和一般业务服务应该涉及的s l a 参 数。重点讨论了w e b ，f t p , b i g 件和流媒体服务应当测量的s l a 参数并给出测量方 法。 第四章，以s l a 为中心的网络运行动态监测系统总体框架和服务器监测模块 的具体设计与实现。 第五章，对系统实际测试所取得的结果进行分析说明。 第六章，总结全文工作，指出系统中存在的不足，并对后续开发工作进行了 一些展望。 3 电子科技大学硕士学位论文 第二章s l a 概述 本章首先介绍s l a 的必要性和基本概念等类容，其次讨论了六类参数模型， k p i k q i 模型和他们的结合模型。 2 1s l a 的必要性 s l a 的出现是市场竞争加剧，客户逐渐成熟的必然结果。对于使用网络服务 客户而言，与服务提供商签订s l a 协定之后，服务提供者会按照协定规定向客户 反馈网络服务品质，同时，在签订s l a 时它们也可以把自己个性化的网络需求加 入其中，从而最大化的满足客户对网络服务的要求，让企业客户更有效的利用网 络资源。控制经营成本。此外，在与运营商签订s l a 后，由服务提供商造成的网 络故障导致的经济损失可以由s l a 的相关规定得到一定补偿。同时s l a 客户不 需要很多相关知识就可以比较不同运营商提供的服务，从而选择最适合自己的业 务。 对服务提供商而言，s l a 同样重要而不可或缺，首先，通过差异化服务和相 应的差异化收费，服务提供商能够为更重要的客户提供更好的服务，从而收取更 高的服务费用，提升利润，作为提供差异化服务必不可少的工具，s l a 也成为运 营商吸引客户的重要手段。 其次，不同于传统通信业务，网络业务应用更多，复杂性更高。仅仅标明资 费，带宽显然难以区分众多客户群从而建立相应的服务品牌。随着s l a 的引入， 运营商可以针对不同的客户群需求指定不同的s l a 模板，从而有利于服务商树立 自己的服务品牌。 再次，现在服务商之间的竞争已经不再是客户数量的竞争，而是服务品质和 服务品牌的竞争，它们的工作重心也转移到业务和品牌的设计推广和营销，这种 转变必不可少的一项工作就是利用含有s l a 的代维服务把网络维护和管理外包给 专业设备制造商和专业的代维服务公司。从而把服务提供商从网络运维的负担中 解脱，专心经营自己的业务和品牌，同时降低成本。 4 第二章s l a 概述 2 2s l a 的定义和内容 s l a ( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ，服务水平协定) 是服务提供商和客户通过协 商，在服务内容和服务品质、优先权和责任义务等方面达成的协赳5 1 。 s l a 的基本内容包括s l a 参数的定义和计算、s l a 表示方法、s l a 管理方法 等。目前，对s l a 已有相当数量研究成果。电信管理论坛t m f7 0 1 文档着重讨论 了s l a 参数框架和s l a 生命周期等s l a 的管理方法： g b9 1 7 定义了s l a 服务 的可用性参数和性能报告内容，但没有涉及s l a 表示方法：i e t f 草案提出s l a 表示方法的需求和重要性。虽然已有一些规范和指南，但是s l a 参数的选择与测 量、表示方法和表述形式、违例处理等关键实现和系统应用技术都还没有具体规 定【8 】o 2 3s l a 的生命周期 s l a 的生命期分为五个阶剧5 1 ，它们是： 产品l , q l 曼务开发( p r o d u c t s e r v i c ed e v e l o p m e n t ) 协商和销售( n e g o t i a t i o na n ds a l e s ) 实现( i m p l e m e n t a t i o n ) 执行( e x e c u t i o n ) 评估( a s s e s s m e n t ) 琶嬲 合同协商服务提供 参数界定 口。叫坩闻胍万征艿 监测、维护 和计费 检查执 行情况 图2 1s l a 的生命周期 图2 1 【5 】展示了这五个阶段及其它们之间的关系。 产品服务开发 该阶段可以由几个事件触发。内部或者外部的机遇( 如市场需求，竞争压力， 内部服务环境的改变，现有s l a 的极端经验等等) 都可以使服务提供商认为应当 5 电子科技大学硕士学位论文 开发一个s l a 了。s l a 服务开发阶段包括： 1 ) 定义客户需求 2 ) 定义合适的服务特征( 参数，服务等级，价值等) 3 ) 定义网络能力 4 ) 标准的s l a 模型 每一项的服务描述都定义了相关的s l a 参数，同时也说明s l a 参数值能否被 单独采样或者捆绑收集，完成s l a 研究报告并且设计出s l a 模板标志着这个 阶段主要工作结束。“一 ? 。 。 。 协商和销售 、 该阶段客户会向服务提供商描述也许未经修改过的需求，本模型认为客户会 就很多关于安装和交付时间的潜在服务问题签订协议。一般来说，该过程基本和 包括s l a 的个人销售案例相同，因为s l a 是一个包含必须在协商阶段指出相关责 权的合约，该过程包括： 1 ) 选择适用于特定服务情况下的s l a 参数 2 ) 客户签署s l a 的费用 3 ) s l a 出现违例时s p 的赔偿费用 与服务相关的报告的定义( 报告生成时间与相关s l a 参数收集周期有关) 实现阶段 该阶段中服务被激活，个人客户案例被正式投放成产品。每个公司完成s l a 过程中这样的动作执行起来会稍有不同，但全部需求是相同的。该阶段应当包括 网络供给，有的公司或许会把这项服务划分到另一个阶段。在每份合约中，该阶 段总是会包含个人客户服务的订购和实现。服务实现包含三个方面：， 1 ) 支持该服务的通用网络配置( 网络供给) 2 ) 支持特例服务的网络配置( 服务配置) ，该特例服务应当基于客户的s l a 3 ) 服务激活 执行阶段 执行阶段覆盖了所有s l a 涵盖服务的正常操作： 1 ) 正常的服务内运行和监控 2 ) 实时报告和服务品质确认 3 ) 实时s l a 违例处理 评估阶段 评估发生在两个阶段。第一个阶段是在单客户s l a 合约期间，评估与该客户 6 第二章s l a 概述 的q o s 相关。第二阶段与s p 的整体品质目标，对象以及风险控制相关。这两种 评估和回顾动作在s p 方面有不同的用途。 ， 1 ) 客户周期回顾：客户服务品质，客户服务品质满意度，服务提升潜力， 改变客户需求。 2 ) 内部商业回顾：对所有客户的整体服务品质，服务目标重排列，服务 操作重排列，服务支持问题的确定。 在评估阶段会有不同的s l a 级别，s l a 需要被检验是否仍然满足商业需要， 该评估有几个触发点，包括周期性的每次服务或者整体评估，。客户触发的重评价， 客户退出等等。 在时间顺序上，以上五个阶段依次发生，一般来说，对于已有s l a 已经不能 满足客户需求的评估将会触发新的s l a 产品和服务的开发，这也就是图2 1 中评 估指向产品服务开发箭头的含义。五个生命阶段构成了s l a 完整的生命周期，以 上过程并不是静态的，它们随着服务的进行而呈现螺旋形的上升趋势，在服务结 束之前，s l a 的生命周期不会终止。 一 2 4s l a 的参数模型 2 4 1 六类参数模型 区分服务品质参数中哪些与服务和网络支持技术无关，哪些与服务相关，哪 ! 些与技术相关有显而易见的重要性，相关的讨论在t m f 7 0 1 中已经出现，g b 9 1 7 对它们进行了进一步的完掣4 】 5 1 ，表2 1 表示了六类参数模型的大体框架。 表2 1 六类参数模型 参数类别 服务方面 技术特定服务特定技术服务无关 单个服务实例 总体服务要求 技术服务无关参数指通常在s l a 当中定义的如可用性，平均服务中断时间 7 电子科技大学硕士学位论文 ( m t b o ) 、平均故障间隔时间( m t b f ) 等参数，它们有时又被称为可操作的性 能标准，一般会在服务提供商的报告中作为强制性的基本数据出现。它们中的大 多数都可以用与时间有关的概念衡量或描述。 技术相关参数指与支持该服务的网络技术相关的参数，特别是在服务是以网 络承载形式提供的地方。例如a t mn pq o s 参数和数字租借线路中的p d h s d h 物 理层参数等。一些技术相关参数并不与用户直接相关，但是需要在s p 内部或者 s p n o 之间考虑。每个s l a 合约中都应该对选择包含哪些参数有独立的选择。 服务相关参数只那些和网络承载支持的特定应用相关的参数，。例如话音品质、 呼叫成功率等就是语音服务的服务特定参数。 以上三类参数又存在单个用户实例和总体服务要求两种类型，两者区别在于 前者针对单个客户的服务需求，体现特定客户所得到的服务性能。后者通过一段 时间内进行总体的平均聚合获得，表征客户在一段时间内所获服务的总体性能。 单个客户获得服务性能在总体服务要求聚合的时候有可能会丢失。 服务特定参数、技术特定参数、技术i l l 务独立参数分别说明了服务模型中服 务三个方面功能的情况。它们与服务三个方面关系如图2 _ 2 1 4 1 所示 。l ，i 。1 。 i 一一s p e c i f i 一c 。 i i n d e p e n d e n t 6 7 ! p r i m a t yf u n c 6 。n s ： e n a b n n g ；u n c t 。n s ；i s u p p 。n f u n c t ；。n s ：一一一一f 一一一一一一! 一一一一j l 一一一一一一卜一一一一一 t y p eo f1r 2 4 2k q i k p i 参数模型 图2 - 2 六类参数模型与服务功能的关系 把服务特定参数映射为便于测量和报告的技术特定参数存在一定的困难，所 以传统的s l a 一般关注于支撑服务的性能，但是现在服务管理受到越来越多的重 视，并且已经成为一种趋势，这就需要一种新的参数取代网络性能来评价服务品 质 4 1 。g b 9 2 3 中提出了相关的，脲q i ( 关键品质指标和关键性能指标) 参数，提供 8 第二章s l a 概述 了对应用服务某方面性能的评价方法。 k q i 是服务的某方面服务品质的直接量度，由称为k p i 的度量因子决定。k p i 度量因子是支撑该服务的服务资源( 网络的或非网络的) 和下层服务的性能的量 度。k q i 可以通过一系列底层资源获得，如服务或者底层支持的性能参数k p i 。 如同一项服务或者应用由多个服务元素支撑，一个k q i 也可能需要多个不同的k p i 来最终确定。 。 图2 3 显示了k q i 、l o i 与s l a 三者之间的关系【4 】。k q i 可以由多个k p i 映 射得到，但是一个k q i 以一个k p i 作为数据来源的最简单情况也是存在的，s l a 合约一个重要的内容就是对映射成k q i 的不同k p i 的选择问题。 应用 j“崔响、服务水平协定。 1协触融r 心静标ft 【d 占 服务水平监测 1i 。 图2 - 3k q i 、k p i 与s l a 的关系 s l a 评价服务品质，需要决定服务对应的k p i ，然后将其转换为k p i 才能测 量。k q i 选择和服务有关，一般先考虑通用情况，其次才是特定应用。k q i 与k p i 之间的函数关系可以通过经验公式获得，如果没有公式，也可以使用实测数据的 关系来决定【4 】。 。 2 4 3 两种模型的映射与结合 由于六类参数模型出现较早，所以模型框架中并没有专门表征服务品质和服 务性能的对应参数，k q i k p i 模型以k q i 和k p i 因子进一步区分了这两类参数， 前者体现用户对服务品质的评价，后者提供服务性能参考。综合考虑两类模型， 可以得到图2 4 结合后的模型。 9 电子科技大学硕士学位论文 参数类别， 技术特定服务特定技术朋艮务独 立 单个服务实例 服务k p i 服务k q i 支持性服务功 l 能的t 牛能参数 总体服务要求 r ， ， 图2 4 六类参数模型与k q i k p i 模型的结合， 2 5s l a 层次结构 对客户而言，网络各层的重要性并不相同，不同的客户关注的是不同层次的 性能指标。网络接入服务提供商关心网络层，业务服务提供商则更为重视传输层 和应用层u o 】。对于不同的层次，s l a 参数的定义和测量对不同的层次有所不同。 2 5 1 层次的划分 g b 9 1 7 v 1 5 【5 1 当中区分了网络承载和应用两类服务，g b 9 1 7 v 2 0 【4 】明确划分了业 务应用( b u s i n e s s a p p l i c a t i o n ) 、业务服务( b u s i n e s ss e r v i c e ) 、网络服务( n e t w o r k s e r v i c e ) 。 业务应用需要一个或者多个业务服务的支撑。一个业务服务同样要求使用多 个服务资源。业务服务通常由网络服务支撑，而后者又需要内部或者外部的网络 资源，如果企业用到外部网络资源，那么外部网络资源就成为网络服务，如i c s p 提供的信息通信整合服务就是这样的例子，图2 5 就反映了这种层次关系【4 】。在这 种层次结构中，业务应用处在最上层，它是业务服务的使用者。 1 0 第二章s l a 概述 业务应用 。 ( 如：呼叫中心、贸易中心) z r 、 s l a 、，夕 业务服务 ( 如：话音、交易) z f 一、 c t 2 5 2 网络服务的s l a 一，i y 葡 图2 5s l a 的层次结构 网络服务( n e t w o r ks e r v i c e ) 也称为承载服务( b e a r e rs e r v i c e ) ，是一种电信 服务，使用户可以在户网络接口之间传输信号。r p 网络作为多种信息网络的公共 支撑，它分组交换，统计复用的随机性使其性能参数和服务级别均难以界定和测 量。 “以s l a 为中心的网络运行监测系统”就是以i p 网络作为工作环境。它的 的s l a 参数模型如表2 2 所示。 电子科技太学硕士学位论立 袁2 - 2i p 服务的参数模型 参数类别 服务看待角度 拄术特定参数服务特定参数技术幔务独立参数 单十服务实例 町用性、m t i f f 、 l p 分组性鸵参数 m t r s 、求助系统的性j 总体服务要求能等 253 业务服务的s l a 一：“ - ： f 6 ”峰e d b yt r a e j 圉2 与k 删、k p i 压服务瓷潭的关系 图2 - 6 1 4 表示了业务服务的k q i 、k p ! 与支撑该服务的服务资源之间的关系。 客户和服务提供商签订s l a 使用k q i 评价服务品质，每个k q i 通过一个或者多 个k p i 表征，k p i 可以由服务资源的测量来获取，或者由下层服务的k p i 表征， 需要注意的是如果k p i 从支撑服务获得，中间需要把k p i 转换为支撑服务的k q i 结合六类参数模型和k q i k p i 参数模型给出了一个业务服务的s l a 参数模型如 图2 7 昕示： 单十服务实例 总体服务要求 参藏类别 技术特定参教服务特定参缸技术，服务独立参敦 业务服务硎，冬业务服务k q l 支i ；鬈2 能 詈蜜 第二章s l a 概述 图2 7业务服务的s l a 参数模型 详细的业务服务的s l a 参数的选取及测量方法将在第三章当中讨论。 2 5 4 业务服务s l a 和网络服务s l a 的关系 业务服务是构建在网络服务基础上的，它的实现需要网络服务的支持。网络 服务是业务服务的服务元素资源之一。业务服务的部分k p i 是可以直接测量的， 部分，j 需要从网络服务的k p i 表征。这就要将业务服务的某些k p i 转换为网络 服务相应的k q i 。 电子科技大学硕士学位论文 第三章服务器s l a 参数的选取和测量 本章主要讨论了服务器s l a 应当选择的两类参数：共有服务参数和特定业务 服务参数，重点分析了四类业务服务参数的选取以及他们的测量方法。作为服务 可用性的表征，服务器基本信息的测量也被考虑在内。 3 1 企业s l a 参数的选取准则 一个企业级的s l a 如果具有实际价值并能实现它所希望的目标，它必须满足 以下准则f 4 】： 可达到：对服务所提出的要求进行充分理解，保证所要求的指标可以达到。 可定义：以客户和服务提供商都能理解的属于定义s l a 当中规定的服务 性能指标。 可实施：对于s l a 当中规定的参数，系统能监测报告，并防止违例情况 出现，尽量保证实际提供的服务水平与协商的一致。当有违例情况出现时 及时告警，以便尽快进行调整，减少服务不可用时间。 3 2 业务服务s l a 可供选择的参数 3 2 1 各业务服务共有的服务状况参数 业务服务共有服务状况参数是各种业务服务都需要的衡量指标，体现服务提 供商为客户供应服务的情况。这些参数包括： 服务提供时间( t i m et op r o v i d es e r v i c e ) 服务可用性( s e r v i c ea v a i l a b i l i t y ) 平均服务恢复时间( m e a nt i m et or e s t o r es e r v i c e ，m t r s ) 平均故障间隔时间( m e a nt i m eb e t w e e nf a i l u r e ，m t b f ) 3 2 2 与特定服务相关的服务状况参数 该类型参数与各种业务服务的特点有关，是直接与服务性能有关的参数，体 1 4 第三章服务器s l a 参数的选取和测量 现客户感受到的服务性能水平。 现在较常见的应用业务服务包括w e b 服务、f t p 服务、邮件服务、流媒体服 务、d n s 服务、数据库服务、语音服务等。一些是服务提供商内部组织提供用于 支撑其它业务服务的，比如d n s 服务；有些是服务提供商对外提供由客户直接使 用的服务，也就是客户与提供商签订的s l a 合约中规定的服务。各种业务服务所 关注的角度及重点并不相同。下面是一些业务服务应当重点关注的方面： w e b ：连接建立时间、服务响应时间、页面下载时间 f t p 连接建立时间、服务响应时间、文件传输速率 邮件：连接建立时间、服务响应时间、p o p 3 收信速率、s m t p 发信速率 流媒体：连接建立时间、服务响应时间、数据延时和时延抖动、数据传输速 率【1 2 】 d n s - 服务响应时间、查询数秒、请求成功率 数据库：连接建立时间、服务响应时间、查询速率 话音：连接建立时间、话音品质、响应时间、往返时延、 总的来说，以下类型的服务状况参数体现了业务服务的性能。各业务服务可 以根据自己的特点选择需要的参数。 连接建立时间 服务响应时间 下载速率 服务请求处理速率 服务请求处理率 数据延时 时延抖动 3 3 业务服务s l a 参数的测量 3 3 1 服务器基本信息的测量 服务器基本信息直接提供监测服务器目前的所在位置，网络接口流量，存储 容量和c p u 占用率等最基础的信息，反映了服务器对网络资源的占用情况和运行 状态。如果一个服务器网络接口未开启或者不可用( 如负载过高导致阻塞) ，显然 它所提供的其它特定网络服务就无从谈起，因此基本信息从一个侧面反映了服务 1 5 电子科技大学硕士学位论文 的可用性。在服务器开启s n m p 功能的前提下，可以采用s n m p 协议读取目标 m i b 库信息实现对服务器基本信息的测量。 3 3 1 1s n m p 协议 s n m p 由一系列协议组和协议规范组成，它们提供一种从网络设备中收集网 络管理信息地方法。1 9 9 0 年5 月，r f c l1 5 7 定义了s n m p v l 它和另外一个关于管 理信息的文件r f c l1 5 5 一起提供了一种监控和管理计算机网络的系统方法。最初 只想把s n m p 作为t c p i p 网络管理的临时解决方案，一旦o s i 框架得到广泛应用， 就用o s i 网络管理标准中的c m i p ( c o m m o nm a n a g ei n f o r m a t i o np r o t o c o l ，公共管 理信息协议) 来替换s n m p 协议。但从实际情况来看， s n m p 简单实用而被业界 广泛接受，在很长一段时间内将成为事实上的计算机网络管理国际标准。