SLA技術(shù)白皮書

1、slasla 技術(shù)白皮書技術(shù)白皮書產(chǎn)品類型：路由器技術(shù)文章目錄1 1概述概述 5 52 2技術(shù)簡介技術(shù)簡介 6 62.12.1術(shù)語術(shù)語 .6 63 3關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 7 73.13.13.23.23.33.33.43.43.53.53.63.63.73.7icmp echoicmp echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況. .7 7icmp path echoicmp path echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況. .7 7icmp path jittericmp path jitter 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況.7 7voip jittervoi

2、p jitter 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況. .7 7udp echoudp echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況.7 7flow statisticsflow statistics 檢測接口流量檢測接口流量 . .7 7rtrrtr 組檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況 . .7 71 1概述概述sla（service level agreements）就是服務(wù)品質(zhì)保障協(xié)議，是一種網(wǎng)絡(luò)檢測監(jiān)控工具，通過定期發(fā)送指定協(xié)議的報文來達(dá)到檢測和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信情況的目的。根據(jù)報文在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的傳輸情況，生成報告，因此又稱為 rtr(response time repo

3、rter)即響應(yīng)時間報告器。2 2技術(shù)簡介技術(shù)簡介2.12.1術(shù)語術(shù)語1.1.sla：服務(wù)品質(zhì)保障協(xié)議2.2.rtr：響應(yīng)時間報告器3.3.rtr 組/sla 組：集合一種或者多種 sla 探測實例4.4.調(diào)度：對單個 sla 實例或者 sla 組發(fā)起一次或者多次探測5.5.viop：ip 語音6.6.jitter：抖動，兩次探測結(jié)果的差值7.7.mos：主觀意見得分8.8.icpif：量化網(wǎng)絡(luò)中語音質(zhì)量的主要損耗9.9.ntp：網(wǎng)絡(luò)時鐘同步協(xié)議2.22.2原理原理sla（service level agreements）就是服務(wù)品質(zhì)保障協(xié)議，是一種網(wǎng)絡(luò)檢測監(jiān)控工具，通過定期發(fā)送指定協(xié)議的報文

4、來達(dá)到檢測和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信情況的目的。根據(jù)報文在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的傳輸情況，生成報告，因此又稱為 rtr(response time reporter)即響應(yīng)時間報告器。既然是探測，肯定就有源端和目的端，源端即發(fā)起探測一端，目的端是這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：探測報文的目的 ip 地址與設(shè)備的 ip 地址相同。目前 sla 支持的探測類型包括：icmp echo,icmp path echo,icmp path jitter,udpecho,voipjitter,flow statistics7 種，下面分別說明：1icmp echo源端設(shè)備指定目的設(shè)備發(fā)送 icmp 報文，根據(jù)探測結(jié)果生成報告，包括：雙向延時、丟

5、包率。2icmp path echo源端設(shè)備指定目的設(shè)備發(fā)送 icmp 報文，與 icmp echo 不同的是，此種探測可以根據(jù)用戶配置來探測源端到目的端的網(wǎng)絡(luò)情況，同時可以探測源端到各中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)情況。根據(jù)探測結(jié)果生成報告，包括：雙向延時、丟包率。3icmp path jitter源端設(shè)備指定目的設(shè)備發(fā)送 icmp 報文，與 icmp path echo一樣，此種探測可以根據(jù)用戶配置來探測源端到目的端的網(wǎng)絡(luò)情況， 同時可以探測源端到各中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)情況。 但是與 icmppath echo 不同的是，根據(jù)探測結(jié)果生成報告中除了包括雙向延時和丟包率外，還包括了抖動。4udp

6、echo源端設(shè)備指定目的設(shè)備發(fā)送 udp 報文，同時目的端設(shè)備需要配置成為響應(yīng)端才能回應(yīng) udp 探測報文。根據(jù)探測結(jié)果生成報告，包括：雙向延時、丟包率。5voip jitter源端設(shè)備指定目的設(shè)備發(fā)送模擬 voip 語音報文（udp 報文的一種），同時目的端設(shè)備需要配置成為響應(yīng)端才能回應(yīng) udp 探測報文。根據(jù)探測結(jié)果生成報告，包括：雙向延時，源與目的之間的單向延時、單向丟包率、單向抖動，目的與源之間的單向延時、單向丟包率、單向抖動，以及根據(jù)前面這些數(shù)據(jù)計算得出的網(wǎng)絡(luò)性能得分 mos 和 icpif 值。6flow statistics探測設(shè)備上某一個接口的流量，包括接口入方向上每秒鐘報文個

7、數(shù)和流量、出方向上每秒鐘報文個數(shù)和流量。3 3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及說明網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及說明圖 3.1 sla 檢測網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)圖實際的應(yīng)用環(huán)境會比圖 3.1 復(fù)雜的多，但是為了說明sla 是如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信情況探測，此環(huán)境已經(jīng)足夠。我們統(tǒng)一將 switch1 看做是 sla 探測的發(fā)起端，switch3 是 sla 探測的目的端，switch2 作為 sla 探測的中間節(jié)點設(shè)備。對于 icmp echo、voip jitter、udpecho 這三種 sla 實例來說，由于他們都是只探測目的源端設(shè)備switch1 和目的端設(shè)備 switch3 之間的網(wǎng)絡(luò)情況， 因此 switch2 設(shè)備只是起到轉(zhuǎn)發(fā)的功能； 而對

8、于 icmp pathecho 和 icmp path jitter 這兩種 sla 探測實例來說，由于他們是路徑探測，中間節(jié)點設(shè)備 switch2 也會成為其探測的目的端之一，因此 switch2 在網(wǎng)絡(luò)中就是含兩種功能的設(shè)備，即目的端設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備；對于 flow statistics 這種 sla 探測實例來講，就更為簡單，它就只是檢測某一個接口流量，與實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不相關(guān)。4 4關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)4.14.1icmp echoicmp echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 作為源端設(shè)備，switch3 作為目的端設(shè)備，switch1 上配置

9、icmp 探測的目的 ip 為 switch3的 ip 地址，發(fā)起探測。在 switch1 設(shè)備上，根據(jù)一次探測發(fā)送報文和接收報文個數(shù)，計算出丟包個數(shù)或者丟包率；根據(jù)一次探測中各個報文的雙向延時，計算出一次探測中，平均雙向延時；一次探測過程中，只要接收到大于等于一個 icmp 回應(yīng)報文，那么 switch1 記錄下可達(dá)狀態(tài)，如果沒有接收到 icmp 的回應(yīng)報文，那么 switch1 記錄下不可達(dá)狀態(tài)。4.24.2icmp path echoicmp path echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 作為源端設(shè)備，switch3 作為目的端設(shè)備，swi

10、tch1 上配置 icmp path echo 探測的目的 ip為 switch3 的 ip 地址，發(fā)起探測。注：icmp path echo 發(fā)起探測時，向每一個探測節(jié)點發(fā)送一個 icmp 報文。是否只探測目的端，由用戶自己配置 targetonly 字段，true 表示只探測目的端，false 表示需要探測源端到路徑上各個節(jié)點設(shè)備，默認(rèn)此字段為 true在 switch1 設(shè)備上，如果 targetonly 字段使用默認(rèn)值，那么根據(jù)一次探測（到目的端）發(fā)送報文和接收報文個數(shù)，計算出丟包個數(shù)或者丟包率；根據(jù)一次探測中報文的雙向延時，計算出一次探測中，雙向延時。 如果targetonly字段配

11、置為false， 表示需要探測路徑上所有節(jié)點設(shè)備 （包括目的端在內(nèi)） ， 即switch1上在一次探測后， 記錄下它與 switch2、 switch3 之間的丟包率、 雙向延時。 兩種情況下， 只要源端 switch1接收到目的端 switch3 的回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是可達(dá)狀態(tài)，如果沒有收到任何回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是不可達(dá)狀態(tài)。4.34.3icmp path jittericmp path jitter 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 作為源端設(shè)備，switch3 作為目的端設(shè)備，switch1 上配置 icmp path jitter探測的目的 ip

12、為 switch3 的 ip 地址，發(fā)起探測。注：icmp path jitter 發(fā)起探測時，向每一個探測節(jié)點發(fā)送十個 icmp 報文。是否只探測目的端，由用戶自己配置targetonly字段， true表示只探測目的端， false表示需要探測源端到路徑上各個節(jié)點設(shè)備，默認(rèn)此字段為 true在 switch1 設(shè)備上，如果 targetonly 字段使用默認(rèn)值，那么根據(jù)一次探測（到目的端）發(fā)送報文和接收報文個數(shù)，計算出丟包個數(shù)或者丟包率；根據(jù)一次探測中各個報文的雙向延時，計算出一次探測中，雙向延時；根據(jù)一次探測中每兩次平均單向延時，計算得出源端到目的端的平均抖動。如果 targetonly

13、 字段配置為 false，表示需要探測路徑上所有節(jié)點設(shè)備（包括目的端在內(nèi)），即 switch1 上在一次探測后，記錄下它與 switch2、switch3 之間的丟包率、雙向延時、抖動。兩種情況下，只要源端switch1 接收到目的端 switch3 的回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是可達(dá)狀態(tài)，如果沒有收到任何回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是不可達(dá)狀態(tài)。4.44.4voip jittervoip jitter 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 作為源端設(shè)備，switch2 作為目的端設(shè)備，switch1 上配置 voip jitter 探測的目的 ip 為switch2 的 i

14、p 地址，發(fā)起探測。switch2 上需要配置稱為 sla 的響應(yīng)端（rtr responder）注：我們使用 udp 報文模擬 voip 報文，且報文中帶有發(fā)送時間戳和目的端接收時間戳。由于發(fā)送時間戳和接收時間戳是在不同的設(shè)備上填寫的，因此，需要使用 ntp 服務(wù)將兩臺設(shè)備之間的時鐘同步。在 switch1 設(shè)備上，根據(jù)一次探測發(fā)送報文和接收報文個數(shù)，計算出丟包個數(shù)或者丟包率；根據(jù)一次探測中各個報文的雙向延時，計算出一次探測中，平均雙向延時；根據(jù)一次探測過程中，各個報文的發(fā)送時間戳和目的端接收時間戳，計算出源端到目的端的平均單向延時和目的端到源端的平均單向延時；根據(jù)每兩次平均單向延時，計算得

15、出源端到目的端的平均抖動；根據(jù)一次探測過程中得到的以上探測值，計算得出網(wǎng)絡(luò)性能得分值 mos 和 icpif。mos 評分根據(jù)語音傳輸質(zhì)量高低分為 5 個等級（從 1 到 5），等級 5 表示話音質(zhì)量最好，1 表示最差；icpif 目的是量化網(wǎng)絡(luò)中語音質(zhì)量的主要損耗，得分情況直接表示了網(wǎng)絡(luò)通信情況的好壞，見圖 3.2。只要源端 switch1 接收到目的端 switch3 的回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是可達(dá)狀態(tài)，否則，網(wǎng)絡(luò)是不可達(dá)狀態(tài)。icpificpif 范圍范圍0 - 34 - 1314 - 2324 - 3334 - 43mosmos 得分得分5（最好）4321（最差）圖 4.1 voip ji

16、tter 探測得分圖4.54.5udp echoudp echo 檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 作為源端設(shè)備， switch2 作為目的端設(shè)備， switch1 上配置 udp echo 探測的目的 ip 為 switch2的 ip 地址，發(fā)起探測。switch2 上需要配置稱為 sla 的響應(yīng)端（rtr responder）。注：udp echo 發(fā)起探測時，一次探測只有一個 udp 報文。在 switch1 設(shè)備上，根據(jù)一次探測發(fā)送報文和接收報文個數(shù)，計算出丟包個數(shù)或者丟包率；根據(jù)一次探測中各個報文的雙向延時，計算出一次探測中，平均雙向延時；根據(jù)

17、一次探測過程中，各個報文的發(fā)送時間戳和目的端接收時間戳，計算出源端到目的端的平均單向延時和目的端到源端的平均單向延時；根據(jù)每兩次平均單向延時，計算得出源端到目的端的平均抖動好目的端到源端的平均抖動；根據(jù)一次探測過程中得到的以上探測值，計算得出網(wǎng)絡(luò)性能得分值 mos 和 icpif。mos 評分根據(jù)語音傳輸質(zhì)量高低分為 5 個等級（從 1 到 5），等級 5 表示話音質(zhì)量最好，1 表示最差；icpif 目的是量化網(wǎng)絡(luò)中語音質(zhì)量的主要損耗，得分情況直接表示了網(wǎng)絡(luò)通信情況的好壞，見圖 3.2。只要源端 switch1 接收到目的端 switch3 的回應(yīng)報文，表明網(wǎng)絡(luò)是可達(dá)狀態(tài)，否則，網(wǎng)絡(luò)是不可達(dá)狀

18、態(tài)。4.64.6flow statisticsflow statistics 檢測接口流量檢測接口流量組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 上啟用接口流量探測， 實際上每配置一個這種實例， 都是針對設(shè)備上的某一個接口進(jìn)行檢測，比如我們對 serial0/0 進(jìn)行流量檢測。在 switch1 設(shè)備上，根據(jù)一次探測結(jié)果，獲取到該接口入方向報文個數(shù)和流量、出方向報文個數(shù)和流量。只要 switch1 上被探測接口 serial0/0 有報文出入， 表明網(wǎng)絡(luò)是可達(dá)狀態(tài)， 否則， 網(wǎng)絡(luò)是不可達(dá)狀態(tài)。4.74.7rtrrtr 組檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組檢測網(wǎng)絡(luò)基本通信情況組網(wǎng)圖見圖 3.1switch1 上可以配置多種 sla 實例，然后將這些 sla 實例，添加到一個 rtr 組里邊進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。rtr 組調(diào)度發(fā)起探測與單個實例發(fā)起探測基本一致，只是 rtr 組的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)狀態(tài)有些不同。當(dāng) rtr 組的 option 配置為 or 時，只要 rtr 組里邊某一個實例記錄到的網(wǎng)絡(luò)