LTE承载性能管理解决方案.docx

OFweek通信网 中国通信行业门户LTE承载性能管理解决方案在网络中，严重的故障状态可以通过告警机制来检测，但是在多个设备单元之间的非常低速率或者间歇性错误状态，会导致业务质量降低，却是无法通过告警机制来检测到，这种情况下，就需要性能监控了。性能监控一般使用连续性的收集与网元性能相关的数据，一般情况下，设备提供原始的统计数据，网管或者专门的性能管理服务器进行处理，生成各种报表，进行相关性分析，趋势分析等等，最终以报告、图表或者其他形式呈现给客户。性能监控和责任定界电信网络由于所有权归属，维护体制，维护团队上的不同，存在不同的维护域，不同的维护域之间互相不感知，或者不必要感知。不同维护域之间存在边界的，边界和边界之间的界限就需要有清晰的分界，以便于维护。以LTE移动承载为例，说明维护域的不同。移动网络维护域示意图如图1所示，在一个端到端的LTE移动网络中，可能存在多个维护域。无线维护域，无线维护人员仅负责基站、S-GW/MME等的维护，对中间的回传网络不可见，不感知；移动回传维护人员负责从基站侧CSG(基站侧网关Cell Site Gateway)经过ASG（汇聚网关Aggregation Site Gateway）再到到RSG（RNC侧网关RNC Site Gateway）之间的网络的维护和管理，对无线网络不感知，不可见。有故障时，不同维护团队需要快速的分清责任，快速进行故障定位和排障，对链路可管、可控、可视。为达到这个目的， CSG在移动回传网络提供如下一些功能，端到端监控链路的性能：和RSG组成端到端网络，对这些电路连接的提供性能监控，提供可视的链路状态报告，加速故障定位和排障；和RSG组成端到端网络，对这些电路连接的连续性进行检测，实时的感知网络中断与否，并在中断时及时倒换到备用链路上去。回传网络的一个重要的作用，就是将所承载的电路连接变成可见、可感知、可控、可预知，出现故障时，通过承载网丰富和强大的OAM能力、性能监控能力，加快故障定位和排障，尽量减少业务中断时间。LTE承载网性能监控解决方案LTE承载网因为X2接口的引入变得十分复杂，在排障、责任定界和快速故障定位方面提出了新的挑战，对网络可管、可控、可视能力要求更高。因此，对每一段、每一个网络层次的性能监控、OAM管理、故障定位、责任定界就非常重要。ITU-T和IETF分别定义了多种分组网络的性能监控的标准，从测量方式上可以划分为间接测量和直接测量两种方式。间接测量是通过插入测试流，测量测试流的丢包率和延时，用测试流的性能表现来表征实际业务流的性能等。间接测量有如下缺点：插入测试流会影响业务质量，尤其是在拥塞时；测试流的表现不能完全代表真正业务流的表现，业务流的优先级、报文长度、QoS调度过程等都会影响测试结果，从而能引入较大误差；间接测量一般都是通过软件实现，无法大规模部署，测量精度也有限，也会影响正常业务。直接测量是直接针对业务流的测试，一般是将业务流划分为一系列测量区间，在两个测量点分别统计对应区间的发包数、收包数和延时，同一个区间的发包/收包数的差就是该区间的丢包数。直接测量的优点在于：直接体现业务流的性能，完全是真正业务流的实际表现，和实际网络一致；测量结果精确，因为是针对实际业务流的统计，结果更精确；不干扰正常业务，对正常业务流进行简单“染色”或者使用特殊的标签值，不影响正常业务；一般都是通过硬件实现，对整机性能没有影响。下面的列表将当前主要的一些分组网性能监控方式简单总结一下：%0表1 各种在线性能监控标准简单对比从上面对比可以看出，间接测量的结果只能在一点程度上表征实际网络的性能，实际网络部署时，应该尽量使用IPFPM直接测量模式，目前已经成为发展趋势。1）IP FPM提供在线IP性能监控IP FPM（IP Flow-based Performance Monitoring）是华为独创的IP在线网络性能监控解决方案，已经有IETF草案发布，其基础架构如下图所示：IP FPM架构IP FPM架构中包含三个逻辑体：DCP：Data Collecting Point，每台参与IP FPM监控的设备上配置一个DCP，DCP收集本设备上TLP的测量信息向MCP报告，MCP进行集中计算得到测量结果。TLP：Target Logical Port，每个测量实例可包含多个TLP，同一个TLP上可同时进行多个测量实例的测量。TLP识别目标流并进行统计测量，TLP的测量操作基于本地的配置信息，完全独立于参与同一测量实例的其他TLP，TLP之间无须交换控制信息。TLP可以定义在L2接口上，也可以定义在L3接口上，与协议无关。MCP：Measurement Control Point，每个测量实例对应1个MCP，同一个MCP可对应多个测量实例。IP FPM测量时，并没有额外引入测试流，因此是直接测量模式，最直观的体现了业务流的实际质量；在报文头中的标记是IP报文中的保留比特，中间网络不会处理，全部透传，因此，IP FPM可以支持端到端部署，对中间网络无特殊要求，可部署性好。IP FPM实现了控制平面与数据转发平面解耦，控制平面的DCP、MCP和转发平面的TLP分离，同时TLP与协议无关，可以支持L2接口，也可以支持L3接口，同一测量实例可包含不同协议接口的TLP，实现了跨异种网络的直接E2E测量，例如L2 + L3网络的端到端测量，也可以支持点到多点的组网。2）内置RFC2544实现离线性能监控既然要隔离用户网络和运营商网络，提供清晰的维护界面，便于在出故障时分清责任，那么提供一份完善的SLA报告就是一个很好的解决方案。为测试以太网专线业务性能，提供相应的SLA报告，业界比较成熟的解决方案是通过RFC 2544来实现。华为LTE承载解决方案中，ATN支持内置RFC2544产生器和分析器，以及反射器。如下图所示：内置RFC2544示意图双向测试模式时，近端ATN支持测试报文生成器，发送到远端；远端设备（不限定是ATN），将收到的测试报文反射回去（可以通过端口物理环回或者逻辑环回），近端ATN收到后，和发送的报文进行对比和分析，就可以计算出延时、丢包率、吞吐量了。内置RFC 2544可以实现免以太网仪表开局，业务自动验收，提供SLA报告，进行网络定界，分清责任，在不同运营商网络、相同运营商不同运维部门之间的进行责任定界等。3）Y.1731提供完善二层性能监控解决方案ATN支持完整的Y.1731定义的PM部分，包括帧丢失，帧延时等，能提供基于VLAN，PW和端口的性能统计，提供完善的以太网二层性能监控解决方案：帧丢失测量 (ETH-LM)，包括单端ETH-LM和双端ETH-LM帧延时测量 (ETH-DM)，包括单向ETH-DM和双向ETH-DM吞吐量测量Y.1731标准里面，在描述以太网吞吐量测量指出，RFC2544已经定义了测试方法和要求。并指出可以基于ETH-LB和ETH-TST来完成吞吐量测试，但是没有进一步的实现描述。ATN提供吞吐量测试是通过ATN支持的内置RFC2544测试功能来提供吞吐量测试功能的，详细请参考本文有关RFC2544部分章节。uTraffic性能管理平台使网络流量可经营uTraffic是华为公司承载网的统一性能管理平台，聚焦网络流向、流量管理，以及管道质量的可视化，实现海量数据汇聚、分析&挖掘、按需展现的功能，帮助运营商实现网络流量、业务质量管理、网络容量的精细化管理。uTraffic在网络中的位置uTraffic作为网络管道的智能管理系统，具有以下优势：统一的性能分析系统uTraffic统一管理路由设备、接入设备和传送设备的性能，灵活构成FTTx、IP Core/IP METRO、IPRAN等多种性能解决方案。从设备性能维度，通过对设备CPU利用率、内存利用率、资源利用率等指标的监控反映设备的运行状态。从业务性能维度，通过对丢包率、误码率、时延、抖动等KPI反映业务的品质。大容量采集能力uTraffic提供了独立的性能采集器，除采用业界通用的SNMP模式外，还提供了独特的BULK采集模式，将设备性能数据通过FTP/SFTP协议进行传输，性能采集能力提升显著，可满足大规模网络的性能采集要求。流量管理可视化uTraffic具有强大的GUI展示能力，可以在GIS地图上动态展现各网络节点的流量情况，可以精确了解各网络节点的各种性能指标详细情况，充分了解业务流量、流向以及业务质量。支持GIS地图、业务流量可视、业务质量可视、强大自定义Dashboard输出、一键式导出分析报告、支持离线分析和汇总、Email信息及时推送E2E业务质量监控uTraffic基于网络拓扑进行网络性能数据监控，通过各种灵活的统计报表和性能展示方案，实现对网络业务的质量监控。容量管理和趋势预测通过对网络流量的分析，及时掌握网络中流量分布情况，并基于与历史性能数据或峰值数据的对比，对网络流量趋势进行预测。客户可据此进行动态的网络流量调整或作为未来网络扩容的依据。结束语LTE承载相对3G承载来说，网络规模更大、复杂程度更高，责任定界、故障诊断和快速定位更难，网络安全性要求更高。华为提供多层次性能监控解决方案，用于不同维护域之间定界，形成不同的维护域之间的清晰的维护界面，在出现故障时，根据设备的OAM能力，提供相应的SLA报告，分清网络责任，快速进行定位和排障，尽可能的减少业务中断时间。华为性能监控解决方案支持丰富的OAM机制，例如Y.1731，IP FPM，内置RFC 2544功能等。在线性能监控中，对二层网络，建议使用Y.1731实现；三层网络，建议部署IP FPM，L2 + L3端到端网络，推荐IP FPM；离线性能测试，建议内置RFC 2544。同时为更直观、更友好地进行性能管理，华为推荐uTraffic图形化流量经营工具，提供完善的二三层网络的性能监控解决方案，使网络性能管理更优化，网络端到端流量可视，可管理，可经营，维护责任清晰。meters village between road hardening, 11 km of pass group Highway, livelihood project; ordered advance XX finished pupils canteen, and wangji alone finished small teaching floor, and wangji alone finished pupils canteen, and ancient Dang culture tourism features village, and wangji alone village and Bula village River suspension, and Bula village la Los end of pass group Highway, and XX Meters village debris flow disaster control, building project; started has victims will LOS, wood child moving, and autumn baby, pass group highway construction project; solid do a water two dirt regulation, and wood added Jia village, XING side fumin, and XX meters village pass village Highway hardening, and ancient Dang village disaster Hou traffic reconstruction, and Bula village whole village advance, and day care center, major project of early work. Second, develop eco-agriculture construction of the Canyon. Economic development of eco-agricultural construction in an important position, accelerated 8321 works completed caoguo 23700 acres planted, bubble 4125 acres planted walnuts, sumac 4000 acres planted, Yun Huang Lian 6040 acres planted, tea-oil tree planting 8887.8 acres. To cultivate new economic growth points, good farmers well-off society of the industrial base. Third, start a poverty alleviation project. Storming the headquarters was established, well-organized, well arrange