中国移动第三方链路测试系统V3.1

1、2011年6月中国移动第三方电路质量测试系统杭州梧斯源创测通信有限公司Contents4、系统建设进度3、系统简介1、项目背景2、系统原理1 .1 项目背景l第三方电路上承载的业务数 量日益繁多，缺乏先进的质 量监测和预警手段。l某省移动第三方电路目前有9 条，共16G带宽；随着业务 开展，电路数目将进一步增 加。第三方电路质量测试的复杂性采取的对策建设移动第三方电路质量监测系统目 标n故障智能定位及预警n总体网络质量测试n总体业务质量测试1.2第三方电路组网图 第三方电路承载的业务数量日益繁多且业务在不同的省份均有分 布； 路由拓扑复杂，网络故障对于业务的影响巨大且严重影响运营商 的形象。1.3第三方电路质量测试要求 大量的视频播放、在线游戏、页面浏览等宽带业务通过 不同电路访问，实时监测各个电路质量对网络拓扑优化 十分关键：u 用户请求Host Top1000的质量？u Top500解析结果明细及质量；u domain排名top20及质量测试；u 单IP请求排名质量；u 镜像与缓存展现时延对比；u 推荐优化结果；u 电路、地区、业务的关系比对；1.4第三方电路质量测试的结果呈现按流

2、向和目标点对比路由瓶颈定位实时监测1.5第三方电路质量评估的改进目前手段：采用“加权平均”算法，将监测 指标在质量区间中的分数乘以各项指标在 “ 网络质量情况”、“内容服务商质量情况” 和“用户综合质量感受”中所具有的权重值 ，综合得到三个评判指标的值。各项监测指 标的权重，是通过参考部分行业标准文件、 结合同行业的相关经验以及结合前期测试数 据的分析结果确定。建立主动式测试系统， 模拟用户按电路发起各 种业务测试，实时全程 质量监测评估、分电路 和地区流量流向统计分 析，更科学合理！热点网页视频业务质量评估根据下载的每个数据包包含的时间戳信息，比对 实际播放时间，归一化为单位时间的质量参数，准确体现用户感知！1.6网页视频业务监测的挑战视频网站视频网站目前视频网站数量众多，为了防止盗链，各 个视频网站在视频播放前要先下载自己专用 的播放器（FLASH控件），通过自己的播放 器来下载视频并播放。网站有自己特定的 URL加密算法，同时加密算法经常变化，生 成的URL与时间戳绑定，生命周期较短。视频网站通过自己特定的FLASH控件播放， 无法直接得到视频URL，传统手段无法测试 ，如何取得

3、突破？Contents4、系统建设进度3、系统简介1、项目背景2 、系统原理2.1 流媒体质量检测背景u随着流媒体业务用户数量的增加，用于传输流媒体的网 络带宽与用户对业务质量要求的矛盾日渐突出，直接表现 在由于网络性能的原因造成图像质量下降。所以在IP网络 环境下流媒体的传输质量检测显得尤为重要！uInternet作为Best effort的网络，其传输带宽、时延 抖动和丢包等动态Qos特性严重影响了用户对于流媒体应 用的感知，对上述指标进行有效的监测和计算迫在眉睫！2.2 流媒体客观质量评估n支持的标准MPEG-2, MPEG- -4, H.264, AVS等 n传输带宽在网络上传送的音视频数据由包头和数据构成，其中包头=IP头(20B) + UDP(8B)/TCP(20B) + RTP(12B)Optional，则实际的传输速率=(包头+数据)包数量/传输时间 n抖动在接收端评估视频流传输时由于受到较低的抽样频率、编码过程的分辨率精度和干扰的传输的影响的平滑度指标 n丢包率接收端丢失的数据包与期望收到的数据包之比 n有效帧频由于视频流在采样时会造成一些信息的丢失，该指标主要采用定

4、量的方法评估有效的视频包发送速率 n支持PEVQ MOS和MOS_V评估标准2.3第三方电路业务质量测试需求 n测试范围：现网所有的第三方电路； n支持业务范围：http浏览、视频点播（网页视频）、游戏、音乐试听/ 下载、邮箱应用等其他业务。 n测试方式：模拟应用，对设定的应用，进行测试。 n测试周期：可调整，支持最小5分钟粒度； n测试结果：可获取每条电路的分类业务性能指标； n结果汇总：可按小时、日、周、月提供电信、联通两个方向的报表、 曲线等统计数据。 n网页浏览指标：DNS解析时延，TCP建立时长，网页打开时长，网页 下载速率，首包响应时延 n视频点播、音乐试听/下载指标：DNS解析时延，TCP建立时长，视频 缓冲时长/播放时长(每1分钟取值)，首包响应时延，音视频编码速率检 测 n游戏： TRACERT测试 时延，首包响应时延，路径分析2.3第三方电路业务质量测试需求 告警功能：可以设定阀值，根据设定出告警。告警可出接口到数据网管。电路的各业务指标按电路做成告警，每条电路可以根据不同指标设定不同的阀 值，超过阀值后出电路的告警。如xx电路成功率告警、时延告警、时延要求是设置成

5、小时的指标或同比指标。 如小时指标：0点到1点，阀值多少；1点到3点阀值多少等等； 同比是指每天与前一天同一时间段指标的降低超过多少百分比后出告警。2.4第三方电路业务测试范围n 第一阶段针对第三方电路业务测试主要包括： PING、DNS、HTTP浏览； FTP、POP3、SMTP、WEBMAIL 视频点播（网页视频）、音乐试听/下载 游戏等10多种 其中视频点播测试是其中的难点。2.5 媒体流播放的几种方式媒体流播放的方式大致有以下几种： FTP下载后播放方式 HTTP视频点播方式：u 单TCP/HTTP承载，视频文件迅雷看看u UDP承载，下载自动启动软件：内部自定义的格式 视频在线直播：u UDP承载的RTP/RTCP,RTSP 音频播放u 单TCP/HTTP承载，音频文件2.6视频业务传输主要可分为三种类型 流式存储音频/视频： u 媒体服务器通过HTTP/TCP与服务器建立联系，边下载文件边播放； 媒体播放器通过缓存方式来应对下载延时或抖动，报文丢失TCP保证重 传，质量评估主要通过下载速率和时延指标评估； u 媒体服务器也可以通过UDP方式与服务器通信，实际的媒体流可以通

6、过RTP/RTCP来承载，这种方式要充分考虑到丢包、时延、时延抖动 (例如迅雷采用自定义的UDP传输方式，与迅雷看看软件配合使用)。 实时流式协议RTSP： u RTSP协议以客户服务器方式工作，是一个应用的多媒体播放控制协议 ，用来使用户在播放从因特网下载的实时数据时能够进行控制，如暂停 /继续、快退、快进等。 u RTSP的语法和操作与HTTP协议的相似，是基于ASCII文本的，但 RTSP是有状态的。RTSP记录客户机的状态（初始化状态、播放状态 、暂停状态）。RTSP控制分组可以在TCP上传送，也可以在UDP上 传送。 P2P文件下载方式： u 对等连接(peer to peer,简写P2P)是指两个主机在通信时并不区分 哪个是服务请求方还是服务方。只要两个主机都运行了P2P软件，它们 就可以进行平等的、多等连接通信。 u 目前因特网音频/视频服务的文件下载，P2P用的比较多的BT、电驴 eDonkey、电骡eMule等软件，它使用的分散定位和分散传输技术。 2.7 网页视频的创新测试方法目前视频网站数量众多，为了防止 盗链，各个视频网站在视频播放前要先 下载自己专用的播放器（

7、FLASH控件） ，通过自己的专用播放器来下载视频并 播放。 创新的解决方法：为了获取动态的视频URL，系统分三个 组成部分：拨测子系统、监测子系统、 探测子系统。 探测子系统：实时下载视频网站对应 的FLASH控件，启动播放器播放对应 URL的视频文件，该播放器必然会根 据加密算法生成URLt，并发起HTTP 过程； 监测子系统：监测服务器网卡获取相 应的临时URLt，一旦获取到，通知探 测子系统停止探测播放； 拨测子系统：最后通过监测到的动态 URLt，开始启动本系统自行控制的 HTTP/TCP方式的下载播放，并进行 质量评估和控制。2.8 媒体文件格式目前各个网站媒体文件的主要格式： MP4(优酷,搜狐) FLASH(swf) (土豆) FLV：新浪目前各在线视频网站均采用FLV视频格式。如新浪播客、六间房、 56、优酷、土豆、酷6、youtube等。FLV已经成为当前视频文件的主流 格式。FLV（Flash Video）流媒体格式是一种新兴的视频格式。其文件体 积小巧，清晰的FLV视频1分钟在1MB左右，一部电影在100MB左右，是 普通视频文件体积的1/3。再加上CPU占有率

8、低、视频质量良好等特点使 其在网络上盛行，目前网上的几家著名视频共享网站均采用FLV格式文 件提供视频。 2.9 视频点播 HTTP GET报文MP4格式2.10 视频点播 REPLY报文MP4格式2.11 视频点播 报文FLASH格式2.12 视频点播 报文FLV格式2.13 视频点播 报文UDP承载 迅雷看看自行启动2.14 音频MP3播放HTTP承载MP3格式Contents4、系统建设进 度3、系统简介1、项目背景2、系统原理3.1 业务测试示意图本系统主动发起针对视频网站的PING、DNS、http浏览、视频点播、网页游戏、邮箱、音乐 试听、下载等测试任务，测试每条第三方电路的网络性能指标，包括丢包、时延和抖动；以 及各项测试业务的时延、速率、成功率等指标3.2 系统硬件组成u 截止12月21日，第三方电路目前有9条，共16G带宽；随着业务开展，电路数目可能会增加;u 每条电路上面承载的业务种类繁多，系统下发测试任务时，每条电路设置至少50个测试任务；u 涉及到音频、视频播放，占用带宽和处理机资源比较多，建议配置若干台业务仿真测试服务器，一台数据库服务器，专门测试第三方电路业

9、务。3.3 系统功能模块实现功能业务描述HTTPCMNET HTTP浏览业务，DNS解析时延，TCP建立时长，网页打开时长，网页下载速率等指标DNS指定 DNS或默认DNS server测试，判断是否有应答消息返回PINGping对端视频网站对应网元，目的地址有界面可以设置。一条电路，需要测试多个目的地址。每 条电路设置至少50个测试任务。测试目的地址可以设置“组”，比如一个“组”代表一个省。可获取每 条电路的网络性能指标，包括丢包、时延和抖动，可按小时、日、周、月提供电信、联通两个方向 的报表、曲线等统计数据。FTPCMNET上传及下载业务测试SMTP测试邮件POP3测试邮件发送WEBMAILWebmail业务，如wap方式登录139邮箱收发邮件视频点播 功能DNS解析时延，TCP建立时长，视频缓冲时长/播放时长（每1分钟取值），首包时延，质量评估游戏DNS解析时延，TCP建立时长，以及首包时延等指标，Tracert路径和指标音乐试听/ 下载DNS解析时延，TCP建立时长，音频缓冲时长/播放时长（每1分钟取值），首包时延，质量评估故障智能 定位功能自动定位用户业务受阻的故障原因，结合各个指标分析3.4 任务管理界面图用户通过任务管理功能进行新任务的下发、已下发任务的挂起/解挂、已下发任务的参数修改 、告警设置及批量任务导入等。支持任务类型、第三方电路名称、电路名称等作为过滤条件 快速过滤任务详细列表功能。任务下发管理告警设置管理3.5 任务组管理支持用户自定义任务组功能，选择一系列任务组成一个组，定义任务组的 告警门限，达到减少误告警的目的。支持自定义任务组 及组告警门限设置支持鱼骨故障展 示及原始信令码 流关联分析3.6 任务及任务组总览支持用户自定义任务组功能，选择一系列任务组成一个组，定义任务组的 告警门限，达到减少误告警的目的。3.7多电路分时间粒度分析比较支持多电路横向比较功能，能够按照时间粒度展示多条电路上的成功率、 时延、失败次数指标等。支持多电路成功率 指标对比分析支持多电路时延指 标对比分析3.8电路时延指标排行分析支持测试电路成功率、平均时延、失败次数图形和表格方式分析界面，方 便用户清晰了解总体电路指标情况。3.9流向排行分析统计支持同电路不同地区流向

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