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摘要：互聯網服務質量監測系統采取的是一種主動的監測模式，不僅可以通過物理層、數據鏈路層、網絡層的指標來評價網絡質量，也可以通過應用層的指標反映網絡的質量，能夠實時感知網絡承載業務的質量。筆者對互聯網服務質量監測系統檢測功能與質量分析進行了研究。

關鍵詞：服務質量監測；檢測功能；質量分析

1引言

隨著互聯網網絡規模的飛速擴大，用戶對網絡質量和上層應用服務質量要求越來越高，對互聯網服務質量的監測與控制也顯得日益重要?；ヂ摼W服務質量監測系統不僅可以豐富監控互聯網網絡質量的手段，更可以從用戶體驗的角度制定網絡質量考核的標準，為分析網絡故障、提高網絡質量提供必要的依據。互聯網服務質量監測系統采取的是一種主動的監測模式，實時地感知網絡承載業務的質量，在IP網絡用戶發現問題之前將網絡出現的質量下降情況報告給監測系統。突破了傳統的以網絡三層（物理層、數據鏈路層、網絡層）以下的指標來評價網絡質量的范圍，以應用層的服務質量直接反映網絡的質量，監測所用的探針部署于網絡接入層，做到了全程全網的質量監測。本文對互聯網服務質量檢測系統監控功能與質量分析進行了研究，重點關注網絡連通性測試、網絡層質量測試、DNS業務測試、上傳/下載測試、WEB瀏覽測試、網站視頻質量測試等業務的感知指標，并提供了質量分析的處理流程。

2系統架構

互聯網服務質量監測系統按照一級架構、分權分域的思路進行集中建設?？偛考薪ㄔO管理平臺，包括采集分析服務器、數據庫服務器、應用服務器、磁盤陣列及操作終端等，用于收集分析探針監測到的數據、分析結果、生成測試報告；各城域網設置固網探針、3G探針、WLAN探針及軟探針，用于數據包捕獲，并能夠按照統一的數據格式向管理平臺上報測試結果。

3檢測功能與質量分析

3.1檢測功能

互聯網服務質量系統監測內容主要有三類：網絡連通性測試（包括Ping測試、Traceroute測試）、網絡層質量測試（包括TCP測試、UDP測試、DNS業務測試）、業務承載質量測試（包括上傳/下載測試、WEB瀏覽測試、網站視頻質量測試）。

3.1.1網絡連通性測試

互聯網服務質量監測系統通過布放的探針組群，周期進行Ping和Traceroute操作，將歷史數據進行比對，通過閾值的設定進行篩選，得到需要進行人為干預處理的鏈路質量變化信息。Ping測試：通過探針到探針、探針到網元/主機的Ping測試，檢測網絡連通性。利用網絡中的設備都具有唯一確定的IP地址的特性，根據設置的參數向探測的目的地址（探針或其他網絡設備）發送一個數據包ICMP回顯請求（EchoRequest）報文后，對方就要返回一個同樣大小的ICMP回顯應答（EchoReply）報文，根據接收返回的ICMPEchoReply報文的情況來確定兩臺網絡設備是否相通以及往返時延情況。通過向目的地址發送多個ICMP回顯請求，根據回顯應答的接收情況，可以計算出從源探針到目的地址鏈路的抖動及丟包率等指標，反映出當前網絡的連通性。Traceroute測試：通過獲取路徑的逐跳路由，檢測路徑的路由變化、時延情況。利用每個處理報文的路由會將IPHeader的TTL（TimeToLive）字段值進行減1處理的原理。首先本機發送一個TTL是1的IPDatagram到目的地，當路徑上的第一個路由器收到這個Datagram時，它將TTL減1。此時，TTL變為0，所以該路由器會將此Datagram丟掉，并向源端返回一個ICMPTimeExceeded消息，Traceroute收到這個消息后，便知道這個路由器存在于這個路徑上，接著Traceroute再送出另一個TTL是2的Datagram，發現第2個路由器。Traceroute每次將送出的Datagram的TTL加1來發現另一個路由器，這個重復的動作一直持續到本機接收到ICMP回顯應答而非某個ICMPTimeExceeded消息，則說明已到達目的地。

3.1.2網絡層質量測試

Ping和Traceroute測試都使用ICMP協議，在現網中部分設備可能會受到安全策略、CPU保護等的影響，進而丟棄ICMP數據包，導致測試結果出現連續丟包，產生錯誤的判斷。TCP和UDP測試相對于Ping測試將會更接近于實際的網絡狀況。在發現網絡質量問題之后，將啟動TCP或者UDP的測試，協助判斷實際網絡影響，排查問題根源。TCP測試：探針部署TCP服務，源端探針向目的端探針發送TCP請求包，目的端探針接收到TCP請求包后，會發送TCP響應包。根據接收返回的TCP報文的情況來確定兩臺網絡設備是否連接相通以及往返時延情況。UDP測試：探針部署UDP服務，能夠正常響應UDP請求報文。源探針根據設置的參數向探測的目的地址（探針或其他網絡設備）發UDP報文，目的地址收到UDP報文后，回復UDP響應報文。探針根據UDP響應報文的接收情況，如接收時間以及報文個數，可以計算出從源探針到目的地址鏈路的時延、抖動及丟包率等指標，從而反映出當前的網絡對UDP報文的承載情況。DNS業務測試：將待解析的域名放在DNS請求報文中，以UDP用戶數據報方式發給用戶設定的域名服務器（目的地址）。域名服務器在查找域名后，把對應的IP地址放在回答報文中返回。源探針根據返回的信息解析出域名對應的主機IP地址。

3.1.3業務承載質量測試

上傳/下載測試有如下三種。FTP上傳測試：源端探針連接到FTP服務器，發送用戶名和密碼進行登錄驗證，登錄成功后向FTP服務器發送上傳文件請求，FTP服務器收到上傳請求后，向源端探針發送上傳文件內容。FTP下載測試：源端探針連接到FTP服務器，發送用戶名和密碼進行登錄驗證，登錄成功后向FTP服務器發送下載文件請求，FTP服務器收到下載請求后，向源端探針發送下載文件內容。HTTP下載測試：源端探針連接到HTTP服務器后，向HTTP服務器發送下載文件請求，HTTP服務器收到下載請求后，向源端探針發送下載文件內容。WEB瀏覽測試有如下兩種。基本型網站業務測試：源端探針連接到HTTP服務器后，向HTTP服務器發送下載文件請求，HTTP服務器收到下載請求后，向源端探針發送頁面文本文件內容。事務型網站業務測試：源端探針連接到HTTP服務器后，向HTTP服務器發送下載文件請求，HTTP服務器收到下載請求后，向源端探針發送頁面文本文件內容。源端探針根據接收的頁面文本內容解析出頁面元素所在的元素服務器URL，然后再向各個元素服務器發起GET請求獲取頁面元素。網站視頻質量測試有如下一種。視頻質量測試：源端探針向視頻服務器請求視頻資源，根據服務器返回的結果獲取視頻源真正的URL，從而獲取到視頻資源。

3.2質量分析

互聯網質量問題的發現不同于網絡故障的排查，網絡故障通?？梢栽趥鬏敾蛘邤祿O備上查找到明確的故障記錄，而網絡質量問題則具有偶然性和不確定性，它不會產生確切的告警指明問題的根源，因此，這個過程需經過人為分析、分段排查和處理。網絡質量問題和網絡故障有相關性，但沒有必然性，網絡質量問題的覆蓋面更廣泛，它包含端到端的全部軟硬件網絡設備。本文重點對基礎網絡質量、DNS質量、上傳/下載速率質量、WEB瀏覽質量、網站視頻質量進行了分析。

3.2.1基礎網絡質量分析

查看Ping和Traceroute測試結果，判斷往返時延、丟包率是否正常。若正常，基礎網絡質量無問題；若不正常，判斷是否為持續或頻發異常故障。若否，可關注問題是否重現，然后再處理；若是，對比分析接入與核心路由器結果判斷是否是本城域網內問題。若是，檢查本城域網內問題；若否，檢查本城域網外問題。

3.2.2DNS質量分析

查看DNS測試結果，關鍵感知指標是解析時延和成功率，判斷到DNS服務器網絡基礎時延質量是否正常。若是，查看DNS配置和服務器性能，然后優化DNS服務器；若否，部署到DNS服務器Ping和Traceroute測試，然后參照基礎網絡質量分析的流程進行處理。

3.2.3上傳/下載速率質量分析

查看FTP下載和HTTP下載測試結果，關鍵感知指標是下載/上傳速度，判斷速度指標是否符合用戶開通帶寬標準。若是，質量正常；若否，對開通帶寬進行測速，判斷測速結果是否符合用戶開通帶寬標準。若是，判斷服務器IP地址資源歸屬是否屬于本地，是本地的可優化處理，不是本地的可根據實際需要，優化路由策略或帶寬保障策略；若否，查找存在帶寬瓶頸的網絡段落，然后優化帶寬瓶頸網絡。

3.2.4WEB瀏覽質量分析

查看網站交互測試結果，關鍵感知指標是頁面打開時延、首屏時延，判斷網站主機IP指標是否符合要求。若否，調整優化DNS解析策略；若是，判斷DNS解析指標是否正常。若否，根據DNS質量分析流程進行處理；若是，判斷首字節響應時延指標是否正常。若否，判斷是否為持續常態問題，可關注連接時延指標是否正常，問題是否頻繁出現，查找網站服務器應用相應問題；若是，判斷頁面文本傳輸時延指標是否正常。若是，業務正常；若否，判斷網頁下載速度是否正常。若否，根據上傳/下載速率質量分析流程進行處理；若是，判斷頁面大小是否過大，查看網站服務器帶寬分配策略。

3.2.5網站視頻質量分析

查看網站視頻測試結果，關鍵感知指標是緩沖次數，判斷用戶開通帶寬是否滿足視頻碼率播放要求。若否，建設升級協議帶寬或更換片源；若是，判斷下載速度是否正常。若是，業務正常；若否，根據上傳/下載速率質量分析流程進行處理。

4結語

互聯網服務質量監測系統可以建立一套基于用戶感知的互聯網業務質量評價體系，實現通過量化的指標評價全網業務質量，為全網提供7*24小時的業務質量測試。通過掌握網絡性能和業務質量的性能參數，實時監測網絡質量及業務質量的發展趨勢，實現業務故障的預防式主動監測?；ヂ摼W服務質量監測系統可以作為傳統網絡質量監測手段的有力補充，豐富和完善傳統的網絡管理手段，滿足日益增多的互聯網用戶的更高要求。

參考文獻

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作者：侯偉 單位：中國聯合網絡通信有限公司山東省分公司