28. února 2013

Ing. Josef Beran

josef.beran@profiber.cz | www.profiber.eu

Testování služeb a provozu ethernetu(nejen) na radiových spojích

Naše vize ...

… jen sen

Proč tedy měřit…?

Real time traffic

Dva základní typy měření

Je-li připravená na požadované služby Ověření kontinuity linky BERT Komplexní měření před předáním linky RFC 2544, EtherSAM ITU-T

Y.1564

Ověření integrity sítě

Hodnocení kvality poskytovaných služeb Měření probíhá za provozu

Klasifikace služeb

CO VLASTNĚ MĚŘIT?

BERT (long term test Bit Error Rate) RFC 2544 (64 -1518 bytes) Packet Jitter ITU-T Y.1564 Nový standard

OVĚŘENÍ INTEGRITY SÍTĚ

Dostupnost• Uptime/downtime• Mean-time-to-repair (MTTR)• Protection switching

Výkonnost• Dostupná rychlost (Throughput)• Zatížitelnost linky (Burstability)• Integrita linky (Frame loss)• Zpoždění přenosu (Latency)• Změna zpoždění (Packet jitter)

SERVICE-LEVEL AGREEMENTS (SLA)

Parametr Název Hodnota PoznámkaZpoždění(Latency)

Jednosměrné bod – bod zpoždění

typicky 5 ms V závislosti na službě, služby s nižší prioritou

do 30ms (internet)

Změna zpoždění (Packet Jitter)

Změna zpoždění +/- 1 ms V závislosti na službě

Frame Error Rate(Throughput, Loss)

Frame Error Rate Lepší než 1x10-6

(0.0001%)V závislosti na službě

Přerušení služby Měření času přepnutí 50 ms První vrstva

Dostupnost sítě Chráněná páteřní síť Od 99.995 do 99.999%

26.28 do 5.26 min. za rok

MTTR Střední čas odstranění poruchy

Průměr 2 hodiny Ne více než4 hodiny

TYPICKÉ SLA

Parametr Hlas Video Přístup na internet

Zpoždění (ms) <5 5-15 <30

Jitter (ms) <1 <1 n/a

Ztrátovost (%) <0.001 0.05 <0.05

Čas obnovení služby (sec) 0.2 0.2 0.2

• Potřeba kontroly několika parametrů v závislosti na službě• RFC 2544 je nedostatečné - poznatek

QOS PRO SÍTĚ S RŮZNÝMI TYPY SLUŽEB

• Kontrola IP konektivity (Ping, Trace Route)

• BERT

• “Výkon sítě” RFC 2544, ITU-T Y.1564

• Generování streamů

ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA TESTOVÁNÍ

• Internet Engineering Task Force (IETF) standard (www.http://www.ietf.org)

• Doporučení jak na benchmark sítě

• Out-of-service benchmarking!!!

• Definované pro různé délky paketů 64, 128, 256, 512, 1024, 1280, 1518

• Testování jednotlivých častí SLA, jaké používáte VY?

MĚŘENÍ „VÝKONU“ PODLE RFC2544

ThroughputPropustnost

Back-to-Back(Burstability)Zatížitelnost

Frame LossZtráta rámců

LatencyZpoždění

KLASICKÉ TESTOVÁNÍ SLA – RFC 2544

• Maximální počet FPS bez chyb• Měří omezení propustnosti sítě• half/doubling metoda• Opakuje se dokud není přenos bezchybný• Pro finální test min. 60s

Standardní vs. obousměrné RFC 2544

Na počátku zvolena maximální rychlost Porovnání vyslaných a přijatých rámců Při ztrátě rámce snížení rychlosti na polovinu Nedojde –li ke ztrátě navýšení rychlosti o polovinu

předchozího kroku

THROUGHPUT TEST

Testovací data posílána max. rychl. linky s min. IFG dokud nedojde ke ztrátě rámce.

V SLA definováno jako Excess Information Rate (EIR)

Doba trvání min. 2s a zopakovat 50 krát.

BACK-TO-BACK TEST

• Rámce jsou do sítě poslány maximální rychlostí, vyhodnocuje se počet zahozených rámců

• Parametr indikující přetížení sítě

• Testování pro velikosti rámců 64 až 1518 bytů

Na počátku zvolena maximální rychlost Porovnání vyslaných a přijatých rámců Při ztrátě rámců snížení rychlosti cca o 10% Ztrátovost je pak dána poměrem odeslaných a přijatých

rámců

FRAME LOSS TEST

Frame LossVliv na video

ZrněníVýpadky

Krátkodobě prázdná místaZtráta signálu

Vliv na hlasZkreslený hlas

ŠumPraskání

Ztráta spojení

◦ Dopady ztrátovosti na distribuované služby

ZTRÁTA PAKETŮ/FRAMŮ – FRAME LOSS

• Čas od vyslání rámce po přijetí koncovým zařízením end-to-end testování

• Čas od vyslání rámce po přijetí koncovým zařízením a vrácením zpět „round-trip“

• Měření min. 20 krát, výsledek je průměrnou hodnotou

End-to-end vs. round-trip

Proveden test propustnosti-max. rychlost beze ztrát Generování trafficu-pakety jsou označeny časovou značkou Vyhodnocení zpoždění po přijetí značkovaných paketů

LATENCY TEST

Latency

Vliv na videoKrátkodobě prázdná místa

Ztráta signálu

Vliv na hlasZpoždění

Mezery ve spojení

◦ Dopady zpoždění na distribuované služby

ZPOŽDĚNÍ - LATENCY

◦ Není zahrnut v doporučení RFC 2544, přesto jeden z halvních parametrů pro VoIP

a IPTV služby◦ Kolísání hodnoty zpoždění vlivem využití různých cest◦ Přípustné hodnoty max. 30ms pro video a 10-30ms pro VoIP

PACKET JITTER

Packet Jitter

Vliv na videoVýpadky

Ztráta jasuKrátkodobě prázdná místa

Občasné poskakování obrazu

Vliv na hlasZkreslení hlasu

Šumpraskání

◦ Dopady kolísání zpoždění na distribuované služby

ZMĚNA ZPOŽDĚNÍ – PACKET JITTER

• Výměna MAC a IP adresy• Podpora VLAN

◦ Verifikace Ethernetových linek pomocí jednoho testeru

Testování symetrických služeb!!!!

TESTOVÁNÍ VE SMYČCE

TESTOVÁNÍ VE SMYČCE II

Benefity obousměrného RFC 2544 testování◦ Verifikace Ethernet linek pro oba směry Testování asymetrických služeb!!!!

EnterpriseLocation A

C.O.

EnterpriseLocation B

C.O.

MAN

Local Remote

Rate LimitationTo purchased bandwidth

Rate LimitationTo purchased bandwidth

OBOUSMĚRNÉ TESTOVÁNÍ

INTELLIGENT REMOTE DISCOVERY

› Připojení k dalšímu testeru– dokonce i pokud je zaneprázdněn

› Připojení k dalšímu dual-test-set testeru

JEDNA TECHNOLOGIE, JEDEN KROK

RYCHLÉ NALEZENÍ A PŘIPOJENÍ K JEDNOMU NEBO VÍCE TESTERŮM

ETH TESTING APPLICATION: INSTALATION

Broadbandmobile data/video

Small/Medium Business Small/Medium

Business

Copper, Fiber, Coax, Wireless

1M to GigE1M to GigE

100M to GigE

GigE

MPLSLegacy SDHNext Gen SDHDWDM

EthernetPBB, PBB-TEMPLSLegacy SDHNext Gen SDH

• RFC 2544• Latency• Throughput• Frame Loss

• RFC 2544• Latency• Throughput• Frame Loss

• Packet Jitter

ETH TESTING APPLICATION: TURN-UP

ETH TESTING APPLICATION: TROUBLESHOOTING

– ITU-T číslo Y.1564: metodologie aktivace služeb

– Nový draftový standard pro testování Ethernetových služeb (nahrazuje RFC 2544), schválení leden 2011.

• Použitelné pro aktivaci služeb a troubleshooting komerčních Ethernetových služeb, Ethernetových mobile backhaul služeb, prodej Ethernetových linek

– Hlavní funkcionality• Metodologie pro ověření výkonnostních parametrů sítí

založených na Ethernetu

• Kontrola konfigurace každé definované služby• Ověření kvality služeb dle definované SLA

ITU-T Y.1564

ETHERSAM(ITU-T Y.1564)

Možnost testování až 10 služeb

– Jediný dosud používaný “standard” je RFC2544• Navržen pro testování síťových zařízení v laboratořích

– Neobsahuje nástroje pro testování všech potřebných parametrů dnešních SLA- absence nástrojů pro testování real-time služeb• Packet Jitter, Out-of-Sequence, Ověření QoS, souběžné

služby– Nutné realizovat několik samostatných testů pro validaci

několika SLA parametrů

– RFC2544 v některých případech časově náročné (cca 4 hodiny)

– RFC2544 je nevhodné pro dlouhodobé měření

29EtherSAM „Změří všechny tyto parametry“

SOUČASNÉ METODY TESTOVÁNÍ

CIR: Committed Information Rate: Průměrná rychlost v bit/s, do které síť přenáší rámce a vyhovuje výkonnostním kritériím definovaných v CoS servisních atributech

EIR: Excess Information Rate: Průměrná rychlost v bit/s, do které síť

může přenášet rámce, avšak nemusí vyhovovat požadovaným výkonnostním kritériím

CIR

EIR

Pásm

o

Čas

Garantované pásmo (všechno pod CIR)

Best Effort pásmo (všechno mezi CIR a EIR)

Dropped pásmo (všechno nad EIR)

Traffic Color Awareness

DŮLEŽITÉ DEFINICE

Zákazník strana A

Zákazník strana B

Metro Ethernet síť / PTN

End-to-end služba s SLA:

Zákaznícká data

• Konfigurace omezení rychlosti (Traffic shaping) na základě SLA (Rate limitation, queuing)

• Další konfigurace VLAN, ToS/DiffServ, port

DISTRIBUCE ETH SLUŽEB

1. Test RFC2544 pro Real Time služby (4 hodiny)

2. Test RFC2544 pro Data s vysokou prioritou (4 hodiny) 3. Test RFC2544 pro Best

Effort Data (4 hodiny)

Možné ověřit testem RFC2544

Není možné ověřit testem RFC2544

s RFC2544 by kompletní validace trvala cca 12 hodin

OVĚŘENÍ SLA POMOCÍ RFC 2544

ETHERSAM IMPLEMENTACE ITU-T Y.1564

Pro každou službu je sekvenčně generována „rychostní“ rampa, nejprve po CIR, poté po EIR a nakonec nad EIROvěření zda je CIR a EIR správně nakonfigurovanéOvěření všech SLA parametrů v každém kroku rampy.Približný čas měření: 1 minuta na službu

Všechny SLA parametry jsou měřeny v každém kroku(Propustnost, Zpoždění, Ztráta rámců, Jitter, OOS), Vyhověl/Nevyhověl výsledek)

FÁZE 1 – OVĚŘENÍ KONFIGURACE SÍTĚ

KONFIGURACE SÍTĚ

Všechny služby jsou generovány simultálně při CIR a sledují se všechny parametry najednou (propustnost, zpoždění, ztráta rámců, jitter)Vyhovuje/Nevyhovuje threshold pro každý parameter (v každém směru)Doporučený čas: 2 hodiny (záleží na zákazníkovi, může být použit i kratší)Stejně tak může trvat i 24 hodin

Všechny SLA parametry jsou měřeny během celého testu (Propustnost, zpoždění, ztráta rámců, Jitter OOS, výsledky vyhovuje/nevyhovuje)

1 Mbps

30 Mbps

10 Mbps

FÁZE 2 – TEST SLUŽEB

TEST SLUŽEB

Loopback aleboBi-Directional

(Dual Test Set)

Služby Mobile Backhaul

ENID or loopback device

Komerční služby

3G má definované 4 třídy služeb LTE (4G) má definovaných 7 tříd

služeb

APLIKACE

Akademie vláknové optiky a optických komunikací

DOTAZY...proč?

jak?kde?

čím?kdy?

musím?...?