GB/T 43039-2023 通信网络可信性评估和保证方法（正式版）

03.120.01GB/T43039—2023/IEC62673:2013(IEC62673:2013,IDT)国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会GB/T43039—2023/IEC62673:2013 I Ⅱ 2规范性引用文件 13术语、定义和缩略语 1 3.2缩略语 44网络可信性方法综述 54.1网络可信性方法需求 54.2网络可信性目标 5 64.4网络可信性评估策略 64.5网络可信性保证策略 5网络可信性方法应用 85.1网络生命周期过程 85.2网络可信性特性 95.3网络可信性评估方法 5.4网络可信性保证方法 附录A(资料性)E2E网络可信性评估案例 A.3E2E网络服务路径构建 A.4E2E网络服务路径分析 A.5E2E网络服务路径评估 附录B(资料性)全端网络可信性评估案例 B.1目标 24B.2网络拓扑和全端网络描述 B.3全端网络可用性模型分析 B.4全端网络可信性评估 附录C(资料性)现场运行的网络可信性评估 C.2数据分析 25C.3网络可信性评估 GB/T43039—2023/IEC62673:2013本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会(SAC/TC24)归口。IⅡGB/T43039—2023/IEC62673:2013通信网络以获得用户对服务性能的满意为目标，其可信性很大程度上受网络服务功能设计和实现的影响。通信网络的演化、服务的增长和功能的更新是网络服务供应商长期面临的挑战，这不仅仅是因为现存服务范围广泛，还与终端用户体验到的与服务相关的这些活动相关。为在网络服务中维持可用的业务，通信行业需谨慎提供以下内容： 本文件解决了为保证网络服务性能的业务可信性评估与交付相关问题中最重要的问题之一，同时也解决了为增强和维持网络运行的网络可信性保证策略与方法应用问题。本文件描述了通信网络可信性评估和保证的一套通用方法，并提供相关评估和保证手段，以支持通信网络可信性工程应用。这些方法与IEC61907和涉及可信性的国际电信联盟电信标准化局(ITU-T)推荐标准是一致的。本文件提供一种网络可信性分析和评价方法，可保证可靠的网络设计有效的执行。本文件的目标是形成一套可保证网络可信性性能的经济有效的解决方案，并保证从服务运营网络可信性中获益。1GB/T43039—2023/IEC62673:2013通信网络可信性评估和保证方法可信性。本文件同时着重考虑网络可信性保证策略和整套方法，包括网络健康检查应用、网络停运控下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。IEC60050-192国际电工词汇(IEV)第192章：可信性[InternationalElectrotechnicalVocabu-lary(IEV)—Part192:Dependability]注1:GB/T2900.99—2016电工术语可信性(IEC60050-192:2015,IDT)IEC60300-3-15可信性管理第3-15部分：应用指南系统可信性工程(Dependabilitymanage-ment—Part3-15:Applicationguide—Engineeringofsystemdependability)注2:GB/T37407—2019应用指南系统可信性工程(IEC60300-3-15:2009,MOD)IEC61907通信网络可信性工程(Communicationnetworkdependabilityengineering)3.1术语和定义IEC60050-191界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1.1提供模拟或数字信号传输的通信节点和链路组成的系统。注2:“骨干”通信网络由核心网络和(国内的和国际的)高速传输线路组成。这些传输线路连接一个国家或地区的3.1.22GB/T43039—2023/IEC62673:20133.1.3可用性availability3.1.43.1.53.1.63.1.7组织在网络维修保障方面的效力。3.1.8注1:恢复能力可要或不必要外部作用。3.1.9通信网络中的分系统或单元。3.1.10网络链路networklink3GB/T43039—2023/IEC62673:20133.1.11在用户间提供通信相关服务功能的能力。3.1.123.1.13网络服务功能networkservicefunction网络业务功能3.1.14网络业务3.1.153.1.16网络按要求执行功能能力的丧失。3.1.173.1.183.1.19运用服务供应商提供的服务进行直接网络接入的一方。4GB/T43039—2023/IEC62673:20133.1.203.1.21能够提供或者证明网络在达到服务目标时运行可信性性能特征的能力。注1:在本文件中，网络可信性是指全端网网络服务的供应。注2:全端网络服务是指为通信网络中所有传输端和接收端提供服务连通的建立。3.1.22服务可信性dependabilityofservice为用户通信服务提供要求的可信性性能的效果。注2:端到端的网络服务是为通信网络中的传输端和接收端提供服务连通的建立。3.1.23服务安全securityofservice网络服务安全networksecu为用户通信服务提供需要的安全的效果。3.1.24通过网络链路和节点来建立用户通信服务的连通路径。3.1.25业务流serviceflow通过服务路径的信息流和数据流。3.1.26通信网络中提供网络服务功能和用户服务应用的使用场景。3.1.27网络无法完成其主要功能的状态。E2E:端到端(End-to-End)FRU:现场返回单元(FieldReturnUnit)HAZOP:危险和操作性分析(Hazardandoperabilitystudies)MTTR:平均恢复时间(MeanTimetoRestorationofNode/link)5GB/T43039—2023/IEC62673:2013ND:网络可信性(NetworkDependability)NFIT:网络故障注入测试(NetworkFaultInsertionTest)NFMECA:网络失效模式、影响和危害性分析(NetworkFailureModes,EffectsandCriticalityA-nalysis)OSI:开放系统互连(OpenSystemInterconnection)RBD:可靠性框图(ReliabilityBlockDiagram)SLB:服务逻辑块(ServiceLogicBlock)4网络可信性方法综述通信网络是为达到多个服务性能目标而与其他网络互联构成的一个体系。通信网络复杂，且其组从网络可信性评估的角度看，将传统的可信性分析和评价技术应用到网络存在一定的局限性。现信的评价结果。选用SLB、NFMECA和网络仿真等适用于网络可信性分析和评价的方法，可提供有效的网络解决途径。供有效的故障管理和网络维修保障支持，并为网络服务评估和改进收集性能数据和用户反馈。该过程涉及分析实现有费用效益的网络服务功能、评价增强网络服务可信性的增值网络服务特性。尽管这种方法足以评估确定系统生命周期硬件和软件网元的可信性，却不足以处理网络运行中的用户服务路由连接。传统的保证方法缺乏对适应网络配置市场动态变化的响应，这会影响确保网络可信性和在高度竞争的全球网络商业环境下保持服务可信性的网络服务目标。实际可信性方法应用中需要的独特技术。有很多因素在网络生命周期会影响其可信性，最重要的影响功能会涉及对网络中难以替换系统的场景分析，这要优于在随后的设计/开发和实现/集成阶段投资实网络提供给用户持续和不中断服务运行通信的能力很大程度上依赖于其可信性。可信性意味着提供的网络服务功能是值得信赖的，且能够按要求执行期望的服务。为达到网络性能和保证网络服务可信网络分析和评价可信性方法。IEC60300-3-15系统可信性方面的技术框架和IEC61907网络可信性工程需求适用于本文件。通信服务质量的相关术语见ITU-T推荐标准G.1000[2]。6GB/T43039—2023/IEC62673:2013●服务质量(QoS)[3];a)网络功能参数(如传输能力和连通性)会因网络故障随时间降级，这将会影响网络可信性；b)网络抵御由外部干扰和失能中断带来的服务性能侵害的鲁棒性，这将涉及对关键网络设施的保护。以下是两种与网络可信性相关的网络服务场景。a)端到端(E2E)网络服务最终用户连接服务可信性(见附录A中A.2):目的是从网络最终用户的角度确定E2E网络服务的可信性特性。E2E网络服务是基于全端网络服务运行性能能力的一种满足最终用户需求的基础服务。在E2E网络服务场景中，服务的可信性取决于路由方案以及为实现E2E连接选择的特定服务路径下的网络性能能力。服务可信性由最终用户体b)全端网络服务的整网可信性(见附录B中B.2):目的是从网络运营商或者供应商的角度确定制专用网络且负责提供足够的网络服务可信性；另一种是在整个公共交换网中多个服务供应商各自控制某个指定的网段，网络运营商负责保障整网的服务性能，在网络运营商分配的这两种与E2E及全端服务运行相关的网络服务场景是相互依存和补充的。应注意，没有网络可信支持用户服务需求的困境而失去服务订费，进而影响网络服务收益生成。收集到的网络用户反馈信息和从这两种服务场景分析得到的网络性能数据，有利于对订户或用户的资源规划和QoS供给控制，以及维持整个网络的可信性。网络可信性和服务可信性反映商业活动中网络服务场景和运行环境。其达到的方法有网络开发期网络可信性评估和可信性保证的策略分别见4.4和4.5。可信性方法和网络应用方法在第5章给出。网络可信性评估是一个确定网络提供服务可信性状态的估量过程。以下描述相关网络服务场景的网络可信性评估策略。a)E2E网络可信性评估策略E2E网络可信性受网络拓扑结构、路由方案和实现用户服务连接所选的服务路径影响。为评估E2E网络可信性，应分析相关服务场景下的路由服务路径。应就每条服务路径的所有设备及连接在达到和提供服务可信性方面进行估计。E2E网络可信性评估涵盖公共网络和专用网络的多种网络服务场景。7GB/T43039—2023/IEC62673:2013因为需要分析多种服务路径以优化服务可信性，E2E网络可信性评估策略宜考虑评价服务可信性的技术方法。网络配置的复杂性，需要一种独特的建模技术和方法。该方法由服务逻辑b)全端网络可信性评估策略在某一服务场景下运行的全端网络，由多个服务供应商提供各种服务功能的众多交互式网络构成。网络可信性供给是这些服务供应商在QoS传送服务等级协议约束下协同努力的结果。全端网络服务功能可靠性可以用RBD[4]或相似的方法建模。而全端网络的可信性评估只能在网络服务实施后，通过现场性能调查和客户满意情况反馈获取相关网络性能数据的方法实或无用的网络服务。以公共交换网为例，其可信性评估可通过对上报的用户服务失能频率及时长和用户对服务影响的投诉的分析和估计实现。评估结果包括对网络失能的归类，结合已识别故障原因及其给订户和用户带来的服务影响。一个全端网络可以是专用网络，并由完全控制网络服务提供的单个网络服务供应商拥有。由提供分布式银行服务的自动柜员机组成的可靠数据网络，就是一个专用网络的例子。为评估全端专用网络特性。网络可信性评估技术过程是一个有边界条件的系统分析和估计。对新网络的开发，应遵循网络生命周期并执行依据IEC61907推荐指南的可信性工程活动。对于网络增强和更新项目，宜考虑现有性能足以满足网络服务目标。网络可信性保证策略是为保证达到网络性能可信性和交付客户关注的服务可信性规划的系统性过程活动。网络可信性保证策略反映相关技术领域网络的具体应用。通过提供特定可信性工程结果，网体的网络可信性保证策略概述如下。a)提供服务可信性给最终用户服务贡献和服务运行中的互操作性；另一个与作为通过量的数据信息服务投送有关。而服务投送通过使用网络配置的投送机制实现。具体策略的应用关注投送机制和数据完整性。b)确保数据完整性数据完整性是可信信息产生和数据通过体现网络配置投送机制的网络服务路径传输的基础。c)增强网络性能和保障程序如果维护不足或不能定期更新，网络性能和保障程序会趋于降级。这将导致网络性能逐渐降性。持续的网络改进对保持持续的网络服务运行和确保最终用户的满意是必不可少的。保证8GB/T43039—2023/IEC62673:20135网络可信性方法应用网络生命周期过程的应用涉及旨在达到其性能目标的一系列可信性活动。网络生命周期阶段包括络可信性需求。每个网络因边界和服务条件而存在差异。应建立与基本网络服务供给相关的网络运行场景。为使服务和用户满意的角度确保服务可信性。这里对这些技术方法和流程进行描述，以便于应用。为进行风险评估[5,6]是一个涵盖风险识别、风险分析、风险评价的整体过程。风险评估可提供对风险的信息可对商业和项目决策发挥重要作用，包括作出主要资源承诺。这些信息常用于与风险和收益相关项目具体可信性工程活动通常涉及概率分布和统计分析技术应用。与这样的项目活动相关的风响和涉及不确定性的技术问题。风险评估过程给出了一种基于证据确定风险暴露程度的方法。风险评估应基于相关数据和实践经验。●判断风险的重要度是否在规定的风险准则内。随着风险评估的完成，会制定如何处理风险的决策。风险处理包括选择和认同一个或多个改变风享风险的决策。适用于可信性工程活动的风险评估技术[6]可分为以下几类：上述风险评估技术被确定为推荐的可信性应用标准分析方法[10]。这些风险评估方法技术的详细描述见参考文献[6]和[10]。本文件不再赘述。与网络生命周期相关的可信性方法应用有两个主要方面。9GB/T43039—2023/IEC62673:2013些评估技术用在网络生命周期早期的概念/定义、设计/开发和实现/集成阶段。评估目标聚焦于达到网络可信性性能需求，再部署网络运行和服务投送。某些评估方法，如FRACAS和风信性趋势，并为网络增强/更新决策提供支持。可信性评估方法的应用将在5.3进行详细b)网络可信性保证：网络可信性保证在网络的生命周期运行/维护以及增强/更新阶段实施的保证方法和流程。网络可信性保证目标聚焦于网络运行期间需要解决的具体可信性问题，以增强和维持网络性能及服务。通过共同促成提供特定的可信性工程结果，保证活动与网络性能管理、网络故障管理系统以及例行网络维护和保障活动结合在一起。可信性保证方法应用和技术方法在5.4详细描述。表1列出了网络生命周期各阶段主要可信性活动的应用方法。表1网络可信性活动和应用方法概要网络生命周期阶段网络可信性(ND)活动典型应用方法概念/定义ND需求分析●服务场景分析●商业影响分析设计/开发●网络可靠性分配●ND预测●ND设计分析和评价●网络建模(RBD、SLB及仿真)●根本原因分析●因果分析实现/集成●ND特性测试●ND测试用例开发●ND服务一致性确定●因果分析运行/维护●ND性能评估●ND故障管理和事故报告●ND维护记录FRACAS网络健康检查网络失能控制●测试用例管理●以可靠性为中心的维修增强/更新●增强/更新服务需求分析●增强/更新服务可信性评估●服务场景分析(包括难以替换服务的考虑)●网络健康检查●网络失能控制●测试用例管理●商业影响分析●因果分析终止阶段●告知用户网络服务终止●废弃设备处置●因果分析●商业影响分析为将表1中的应用方法用于评估可信性，需要识别相应的网络性能特性。这些性能特性体现了与GB/T43039—2023/IEC62673:2013网络服务提供QoS要求的服务等级协议一致的网络性能能力。网络可信性特性分析宜考虑建立网络故障判据并明确网络可信性参数。a)建立网络失效判据应建立E2E和全端网络服务的失效判据，以提供可信性参数的量度集。该判据提供评估性能于为改进网络可信性进行的根本原因分析。宜考虑网络失效出现的概率和报告的失效事故频率。1)设备相关网络失效，由与导致网络中断的设备或软件节点及链路失效对应的单个网元失效组成。现场返回单元(FRU)是一个网元，如网络服务运行部署的回路包或可修复硬件组件。FRU是由于失效或其他原因，依据网络服务协议或网络保障要求需要从运行现场更换返回的单元。FRU返回率分析可洞悉现场关键失效问题。2)业务流相关网络失效，包括与网络服务改变和业务流量过载运行场景相关的失效。造成这些现的产生网络过载状态的业务流模式。3)灾难相关网络失效，包括人因或自然灾害导致的网络失效。人为因素造成的灾害是技术或人4)安全相关网络失效，包括由于防止非授权闯入的安全控制不足，引致的安全侵害失效。如黑5)与计划活动相关的网络失效，包括在计划的网络维修活动期间由于维修规程不足或维修保障工序实施不当带来的失效。财产的故意破坏带来的失效。b)确定网络可信性参数表2概述了用于评估网络可信性特性的重要参数。相关的网络可信性参数分全端网络服务及E2E网络服务列出。这些可信性参数反映了全端网络和E2E网络服务投送的关键可信性特性和要求。全端网络服务：可信性参数(服务供应商关注)E2E网络服务：可信性参数(终端用户体验)●全端网络服务可用性(可用时间百分比)●由于网络失能受影响的订户或用户数●网络不可用时间(分钟/年)●故障检测时间(分钟)●恢复时间(分钟)●FRU返回率(次/月)●E2E网络服务可用性(可用时间百分比)●服务路径不可用时间(分钟/年)●服务接入失败(频率/年)●服务接入延迟(频率/年)●过早断开服务(频率/年)●服务介质延迟(分钟/年)可信性评估涉及分析和评价两方面，且经常反复进行。通用可信性分析和评价技术为网络可信性GB/T43039—2023/IEC62673:2013性能运行可信性。如失效模式、影响和危害性分析[7]、可靠性框图分析[可靠性工程方法[12],这些方法构成了网络可信性评估的基础。然而，传统的可靠性技术应用范围有为与规划的网络服务投送相关的网络可信性评估确定网络的拓扑及服务功能。该应用方法有助于将各种源于市场的需求转换为网络可信性需求分析过程的技术需求。商业影响分析与场b)选用准则与使用时机——服务场景分析用于规划初始用户服务需求，以及确定当服务需求变化或识别出新的需求c)应用程序---识别满足服务需求的合适网络拓扑，不同网络拓扑形式各异，描述网络传输的工作路径和 入数据方面的说明。应用方法，目的是为用户服务连接确定合适的网络服务路径。该应用程序有助于识别涉及与E2E网络服务可信性评估的具体服务流有关的网络节点、链路和相应保护机制。网络建模允许选择替换服务路径进行可信性分析和评价，以获得最适宜的路由。E2E服务网是一种服务投送通信网。附录描述专门为E2E服务应用可信性开发的SLB方法。对全端网络，建模应用创建整个网络的节点和链路，以建立用于网络可信性评估的网络配置。目的在于确定整个网络的可用性，以反映在遵循QoS投送服务等级协议下整个网络性能交付的网络能力和容量。通用的网络建模技术包括但不限于RBD、马尔可夫分析、系统仿真和复杂网络分析。全端网络可看作系统概念的延伸，类似的建模流程同样适用。附录B给出了全端网络评估的一个示例。GB/T43039—2023/IEC62673:2013b)选用准则与使用时机——需要建立网络分析和评价的框架；——需要识别网络配置的关键网元；c)应用程序——识别与服务路径关联的服务功能；——分析每一条服务路径，以确定E2E服——通过确定主服务路径和备用服务路径，优化E2E网络在服务可信性交付方面的服务性和恢复性特性的评估。a)描述与目标：采用传统FMEA过程的网络失效模式、影响和危害性分析(NFMECA),是一种用于网元和服务功能分析和评价的应用方法，目的是识别网络节点和链路中关键的失效模式，以确定其对高一层次服务功能的失效影响。NFMECA评价可能影响网络可信性及用户服务的潜在失效的危害性。更复杂的网络分析，宜考虑其他方法作为NFMECA方法的补b)选用准则与使用时机——需要为可靠性改进识别关键网元；——当发现或预料到关键服务影响时，使用NFMECA。c)应用程序-—使用网络拓扑信息，为进行失效模式分析，识别出每一网络层次上各服务路径的节点和 从采集到网络数据知识库的经验数据库中识别出相应节点或链路的失效模式(如节点过e)结果说明：NFMECA结果可作为在对无法工作时长及维修效果方面进行网络可信性评估更GB/T43039—2023/IEC62673:2013新时的输入。如获许可，NFMECA结果也可作为网络故障注入测试(NFIT)测试用例开发的输入。网络故障注入测试的内容包括以下几点。a)目标与相关描述：NFIT是一种验证网络失效影响的应用方法，通过故意的故障注入测试结果b)选用准则与使用时机——已识别出可能的故障位置；——需要确定故障对网络服务运行影响的危害性；——当发现了关键的服务影响并需要用测试案例验证时，使用NFIT。c)应用程序——明确规划的测试用例应达到的NFIT目标。——确定目标测试层的故障注入方法。不同的OSI层级[13]有不同的故障类型(见A.4)。--执行测试用例。测试期间，观察所有的相关网元和服务路径，确定故障影响的范围和程b)选用准则和使用时机——建立了失效信息数据库；——建立了失效报告程序；——需要支撑网络设计和程序改进决策；——FRACAS的使用贯穿网络服务寿命，维持一个可信的知识库，从而使记录的网络性能历c)应用程序——识别失效信息并初始化事件报告，以输入FRACAS;便在下一次更新期间实施；--—分析和评价影响服务运行的主要失效问题的危害性，并提供建议解决措施，如改变设计、GB/T43039—2023/IEC62673:2013附录C展示了现场运行的网络可信性评估，用一个例子说明用于可信性评价的公用交换网典型网络失效的类别。可信性保证方法的应用范围覆盖在4.5给出的3个重要技术领域。从可信性角度来看，该应用的焦点在于以网络运行中的保证活动为导向。网络保证过程通过扩展应用已建立的网络管理程序为实际保证方法是基于业界实践推荐的技术方法，用于确保维持网络运行中的可信性和在网络服务过程中及时提供所需的可信性支持。整个网络运行获得QoS及客户满意的任务，依靠网络运营者和服务供应商。网络运行正常和紧急状态下的可信性保证主要关注在QoS基准下将服务可信性交付给网络最终用户。对QoS有贡献的服务安全补充了可信性保证活动内容。在投送必要的网络服务约束下的网网络可信性保证方法在技术应用领域被组合应用，以达成可信性保证策略。这里给出的保证方法考虑处理可信性保证问题的技术方法。服务可信性保证的目的是确保网络服务路径的可信性，该路径用于信息传输和容许数据量的投a)网络服务路径是一种用于信息传输的投送机制。网络服务路径的相关节点和链路应同保护设选择的优先级应预先确定。有几种适用于在网络设计中引入保护设备的路径选择方案，包括应用是必要的。对受保护的网络服务路径的风险评价，需要评估故障的影响及其导致的效应b)网络服务性反映网络交付服务可信性给最终用户。对服务性有贡献的因素包括最终用户的服延与网络由于各种连通性原因而无法建立连接有关；网络服务保持稳定性受网络通信期间的的计费错误。网络服务性的效果依赖网络性能可信性和可靠性、网络释放的速度和准确性。a)数据完整性取决于网元和服务功能中设计的检查及预防数据流在网络处理功能之间不正确传输机制的执行，也取决于数据准确性及数据输入输出权限验证机制。可信性中的数据完整性特性，是指网络提供可靠的数据内容保护通道的能力。完整性反映网络服务功能的保证过GB/T43039—2023/IEC62673:2013b)有多种用于可靠的信息管理和保持数据完整性的方法。这些方法的应用取决于具体的需效果，以及作为网络保证过程一部分的执行费用。IEC61907中也描述了数据完整性和数据安全保护方法实施。数据保护的例子包括数据备份和镜像、将数据存储在不同位置和不同格击的防火墙保护。网络执行功能和保障程序提升保证的目的是确保网络执行功能和保障程序提升，其方法应用描述如下。a)适当的可信性保证方法利用在网络管理方面建立的程序，结合网络规划、网络测量与性能优为最大限度利用资源并避免网络拥塞设计和配置的有关速度、可靠性和容量方面的服务传输性能。b)适当的可信性保证方法利用在网络故障管理方面建立的程序，检测、隔离和纠正网络运行故障，平衡状况的改变，并在维护和诊断活动中提供帮助。保证的目标是确保准确诊断网络故价相关数据库方面建立的程序，判断网络停运的时长和频率。相关的数据用于建立停运在网络服务中的失效原因及其对终端用户的影响方面的情况。保证的目标是确保合理评估网络的a)网络健康检查网络健康检查是一种用于监视和控制现场运行问题的减缓充分且有效的方法，其目的是确保服务可信性的交付。网络健康检查是保证网络可信性的主要方法。网络健康检查过程基于网段内一系列的网络仿真研究方法得到。这种方法需要建立在各个网络场景和运行剖面中待研络健康检查法与网络故障管理、FRACAS数据库信息结合在一起使用。网络健康检查过程涉及网络场1)为每一场景分析识别当前网络的拓扑和配置；2)识别监测中场景里遇到的现场问题和时间记录；5)建立一个网络配置文件，作为网络仿真的输入，文件内容包含仿真所需的所有有关时间依赖场GB/T43039—2023/IEC62673:2013b)网络失能控制网络失能控制是一种通过从网络运营者和服务供应商的事故报告，对现网络场问题进行识别并归类的方法。这是为确定持续的网络性能状态及服务影响，以确保客户满意度。网络失能控制的目标是收集网络失能统计数据和设备不可用时间数据，以便以业界的性能基准验证其推荐的工业实践提供了现场问题报告的标准要求。工业标准[14,15]建立了网元(如设备)的失能量度。为遵循网络服务供给中的服务等级协议，需收集和报告网络设备的失能信息。网络可信性受设备故障导致的全部或部分服务失能结果影响。设备故障可能会带来网络性能降级，也会损害网络运行期间的数据完整性。为实施网络失能控制，有必要记录影响网络服务的失能信息。从事故报告中收集的失能信息数据，对在确定带来网络服务不可用时间的有关失效源中建立因果关系至关重要。失能不的订户或用户数量的影响。网络失能信息使网络保证过程合理，并为保持网络性能和持续的服务改进推荐纠正和预防措施。网络失能控制监视网络系统中设备功能的丧失。失能信息提供失能时间作为服务影响和网络设备对网络设备分类有利于数据收集和指定失能量度。网络设备类别的例子包括：交换设备、信号设1)服务影响量度——网络失能频率和失能不可用持续时间，表示由于所有资源中的部分或全部停止运行造成在网络服务交付中受到影响的订户线路数量(及持续时间),用“分钟/订户线路/年”表示；2)网元(设备)影响量度网络失能频率和失能不可用持续时间，由于网络设备故障所造成的 ——归因于设备制造商或服务供应商的失能；-—因软件释放错误的失能；-—其他原因。c)拥塞控制引入拥塞控制的目标是维持网络的正常运行，以确保网络服务的持续。拥塞控制涉及控制进入通信网络的业务量，其目标是通过监视和调节处理的超额承载或中间节点的链路容量方避免网络拥塞和瘫痪的方法要求：GB/T43039—2023/IEC62673:2013a)确定过载条件；d)测试用例管理为应对网络运行过程中所遇到的各种严重问题，某些时候，有必要在实验室或受控场所通过复制特定的网络系统和运行场景方式，重新创建一个与问题状况一样的环境进行验证。测试用例生成是为了现场问题解决方案的管理。测试用例是一种使能机制，有利于达到作为保证过程一部分的结果。测试用例被开发来模拟实际的运行情况，其中包含特别关注的方面或会遇到潜在问题。测试用例NFIT可作为用这样的测试用例处理实际问题的一种方法。GB/T43039—2023/IEC62673:2013(资料性)E2E网络可信性评估案例E2E网络可信性评估的目标是确定网络服务路径的服务可信性。评估的输出是E2E连接的可用性或每年总的不可用时间。这里引入服务逻辑块(SLB)方法，阐述用于提供网络服务路径分析可信性解决方案的技术。A.2网络拓扑和E2E网络服务路径描述网络服务路径由网络拓扑确定。网络拓扑考虑以下因素：●建立E2E主服务路径的相关节点和链路；图A.1给出了一个网络拓扑结构的典型例子，图中展示了E2E的相关节点和链路及他们在拓扑结中心中存储着用户注册接入和用户认证使用E2E连接的数据。节点间通过网络链路互连，建立节点之间的关系。E2E服务路径的作用就是在初始时刻使位于节点A处的终端用户可以建立从A到J的联系。FDAXEXGCBEJ图A.1E2E网络拓扑的一个典型例子服务场景可以通过以下一系列活动进行解释：信息流回路I-H-I;●当节点A的服务申请通过H批准后，服务流继续从I流向J,完成E2E网络连接。值得注意的网络服务路径需要处理一些老问题，像现有网络与新建网络之间为了完成E2E连接会相互影响。只有当SLB太长，需要连接到新的—GB/T43039—2023/IEC62673:2013—A.3E2E网络服务路径构建利用SLB框图构建E2E网络中的服务路径，从主服务路径到备份服务路径如a)到k)(图A.2~a)主服务路径图A.2主服务路径b)节点A与B之间的链路失效时的备用服务路径AABDFC图A.3节点A与B之间的链路失效时的备用服务路径c)节点B失效时的备用服务路径图A.4节点B失效时的备用服务路径d)节点B和D之间的链路失效时的备用服务路径LC图A.5节点B和D之间的链路失效时的备用服务路径e)节点D失效时的备用服务路径JIFHABXDJIFHAB7图A.6节点D失效时的备用服务路径f)节点D和F之间的链路失效时的备用服务路径GB/T43039—2023/IEC62673:2013E图A.7节点D和F之间的链路失效时的备用服务路径g)节点F失效时的备用服务路径G图A.8节点F失效时的备用服务路径h)节点I失效时的备用服务路径AABDHG图A.9节点I失效时的备用服务路径从这些SLB框图可以看出，这些E2E网络服务路径的可用性能或是每年总的不可用时间可以用标准的数学步骤和经验数据来确定，这些经验数据可以是确定值的或是对与E2E网络拓扑相关的每一个节点和链路进行估计得到的估计值。E2E网络服务可用性性能成功运行意味着使用过程中主服务路径可用，所有备用服务路径在需要时也可用，且路径切换装置在需要时也成功切换。从A到H的每一条服务路径都是一个简单的串联RBD模型，利用该模型可以计算A到H路径的服务路径的可用性是由主服务路径和备用服务路径的可用性共同决定的。E2E服务路径的可用性可由不可用时间贡献率确定，见式(A.1):…………(A.1)Ae₂E--——E2E服务路径的可用性；DTE₂E——E2E服务路径不可用时间，单位为分钟/年。f;——主路径中节点或链路i的失效频率，单位为次数/年；r;——主路径中节点或链路i的失效恢复率；dt;——主路径节点或链路i故障，但是服务成功恢复，导致的服务不可用时间；MTTR,——主路径中节点或链路i故障，而且服务也没有恢复时需要的平均修复时间。在网络拓扑方面，在整个交互网络中拓扑结构有时会与路由产生冲突，这一情况在实际运行中存在。SLB方法可以将这种交互网络用于E2E网络服务路径建模当中。通过将交互式网络以一朵云的GB/T43039—2023/IEC62673:2013符号表示，并将其并入到SLB服务路径中，完成该网络服务路径模型的构建。这个“云”可以当做网络拓扑结构中的一个节点。例如，如果路由器C需要通过一个传输网络到达路由器E,则相应的备份服务路径c)、d)和e)可以利用相应的SLB框图表示，如i)、j)、k)(图A.10～图A.12)所示。i)节点B失效时通过“云”形成的备用服务路径流AJFH1DXBAJFH1D图A.10节点B失效时通过“云”形成的备用服务路径流j)节点B和D之间的链路失效时通过“云”形成的备用服务路径流AB1HJ1FDAB1HJ1FL图A.11节点B和D之间的链路失效时通过“云”形成的备用服务路径流k)节点D失效时通过“云”形成的备用服务路径流图A.12节点D失效时通过“云”形成的备用服务路径流SLB方法表现出如下关键应用特征：●SLB是作为一种专门为通信网络建模发展起来的工具；●SLB是用于确定和追踪关键E2E服务路径，以便进一步分析；●SLB同时考虑服务流和网络拓扑；●SLB引入回路情形来模拟通信技术中信息流特有的网络拓扑结构；●SLB主要处理单点失效；多点失效在网络路径中很少见，但也会发生，比如过载和传播时受到干扰，需要具体问题具体分析；●SLB可以进一步进行敏感性研究，如数据包延迟、抖动、实时和非实时的失效与恢复，由此辅助进行网络服务保护策略的规划和选择；●SLB给出了E2E网络服务路径简单结构的逻辑流；●SLB可以辅助网络分区，用来解决现有网络与新建网络交互过程中相关E2E网络服务路径的构建；●SLB失效数据库利用E2E网络服务性能的估计数据或经验数据支撑不可用时间的估计；●可以借助计算机，利用SLB进行E2E网络失效的迭代分析，评估潜在的网络性能影响。A.4E2E网络服务路径分析E2E服务路径分析的前提是确定网络路径分析中考虑的失效的位置和类型。典型的网络失效包括：●设备失效；GB/T43039—2023/IEC62673:2013●设施故障和电源失效；网络节点和链路的失效位置可以在OSI参考模型描述的任一网络层次。下面给出了一些可能的●应用层：E-mail文件传输失败；●会话层：通信中开始/结束指令维持失败；●数据链路层：节点之间数据帧传输失败；或是现场使用中观察到的故障对网络终端用户和相关网络服务功能要求产生的影响范围和严重性，来确定各自的故障影响。收集并将这些数据存储到数据库中，对于在线和后续OAMP性能评估具有重要价值。例如，E2E网络服务中的某个故障导致信息过载和网络频繁中断，通过分析确定是因为网络应用层使用的软件协议的版本兼容性的问题。确认失效根本原因后，将软件协议更新至最新版本，E2E网整个分析流程被称为NFMECA。相关失效信息是通过FRACAS这样一个失效模式和影响的公共知识库收集的。通过有效的利用定合适的纠正措施。FRACAS数据库宜与网络故障管理系统相连，以实现数据应用地方公共数据的存A.5E2E网络服务路径评估从NFMECA结果中获取的信息可以用于b)为NFIT设计测试用例，并通过初始时刻在相应的E2E网络服务路径中的故障注入测试来验证确定的失效的潜在影响。NFMECA数据和其他相关信息可以用来构建测试用例。上述a)中目标E2E网络服务路径的设计实现过程是一个再设计过程，该过程遵循一个严格的设计/研发和实现/集成的生命周期过程。关于网络生命周期阶段的内容在IEC61907中有叙述。上述b)中目标E2E网络服务路径评估是为了设计NFIT应用的合适的测试用例。NFIT是进行网络测试，并对测试结果进行研究，在测试中通过故障注入来模拟实际E2E网络服务路径运行条件。评估的目的是确定采取这种再设计措施后对风险暴露的程度。NFIT尝试在E2E网络服务路径再设计作为a)中的再设计过程提供额外的保证，并提供测试信息辅助进行项目决策制定。在决策过程中需要谨慎地进行项目的剪裁和权衡。本案例中，验证目标E2E网络服务路径再设计就是获取网络服务传输可信性性能。故障注入测试是一GB/T43039—2023/IEC62673:2013种验证技术，该技术通过向目标E2E网络服务路径中引入蓄意故障，来确定预期测试结果。测试输出为再设计决策提供客观的证据支撑。性以及对网络可信性性能的影响。a)网络服务不可用时间b)网络服务可用性c)故障模式d)网络参数信息网络参数参数来源●网络服务年不可用时间(分钟/年)计算结果●网络节点数网络拓扑●网络链路数网络拓扑●节点i失效频率FRACAS统计●链路j失效频率商业统计●节点i导致的服务中断持续时间(分钟)NFIT结果●链路j导致的服务中断持续时间(分钟)NFIT结果●网络恢复率NFIT结果●节点i的平均修复时间FRACAS统计●链路j的平均修复时间运营商统计GB/T43039—2023/IEC62673:2013(资料性)全端网络可信性评估案例网络运营商对全端网络进行可信性评估的目标在于确定整个网络的可信性。评估结果是整个网络的可用性性能或全年不可用时间。可由多种方法得到这个答案，包括综合使用网络建模技术和预测方法，或利用与网络失效性能相关的现场性能数据确定网络随时间的失效趋势。B.2网络拓扑和全端网络描述除了为了说明全端网络，使节点A1和A2的终端用户连通，可以相互通信外，全端网络拓扑与E2E网络结构相同，如图B.1所示。HHFBDA2A1CKGE图B.1全端网络拓扑典型例子服务场景解释如下：●网络服务供应商关心的是确定整个全端网络的可用性/可靠性；●假设从A到J包含的所有网元在所有时间内都需连续地实现各自的功能。B.3全端网络可用性模型分析全端网络可用性可以通过计算平均不可用时间来确定，平均不可用时间由E2E网络不可用时间加权得到。在附录A中使用了相同的数学符号。全端网络服务可用性可由式(B.1)得出：…………(B.1)A√—-—全端网络服务可用性；DTn——全端网络总的不可用时间，见式(B.2)。DTn=∑;DTE2E×P,…………(B.2)DTE2E;——E2E服务路径i的不可用时间，单位为分钟/年；P———服务路径i的用户数量除以整个网络的用户数量。B.4全端网络可信性评估全端网络服务可信性评估与E2E网络服务可信性评估类似，但全端网络可信性评估考虑了所有E2E网络服务路径。在全端网络可信性评估中，NFMECA和NFIT的实施过程与E2E网络可信性评估中的过程类似，但是目标不同，全端网络可信性评估是从一个网络服务供应商或运营商的角度进行分析。25GB/T43039—2023/IEC62673:2013(资料性)这里给出一个网络现场运行可信性评估的例子。网络现场运行可信性评估的目标在于给出如何确定网络失能的影响及网络失能持续时间对订购了网络服务的用户的影响的程序。本例子基于收集的全国性的公用交换电话网运行2年内的网络性能数据[16],对本方法在网络分析和评估方面的应用进行了阐述。例子中给出数值数据进行解释说明网络性能参数大小，用百分比数值来表示引起网络失能的各类失效相对比例和由此导致的对网络服务影响大小。C.2数据分析网络性能统计数据表明，在网络服务行的两年时间内，共出现了303个导致服务失能的网络故障。这303个网络故障影响了超过一百万的服务订购者或用户，累计中断时长3196.5min。服务运行中失能时间由电话服务失能时间之和确定。可以根据失效类型对这些失能进行分组。表C.1汇总了网络失网络失效源失效类型运行失能次数受影响用户运行失能时间/min设备相关的硬件失效软件失效服务流相关的功能失效(过载)灾难相关的自然事件安全相关的故意破坏3计划相关的维修000人因相关的程序原因(人为错误)u_m=Num×Dur_T…………(C.1)式中：_Num—受某失效类型影响的用户数量；网络运行失能原因比例网络运行失能原因比例功能失效功能失效(过载)程序错误(人为错误)2%硬件失效功能失效(过载)程序错误(人为错误)49%软件失效软件失效自然事件故意破坏图C.1导致网络服务失能原因比例及由此导致的对网络