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互联网服务质量监测分析

摘要：互联网服务质量监测系统采取的是一种主动的监测模式，不仅可以通过物理层、数据链路层、网络层的指标来评价网络质量，也可以通过应用层的指标反映网络的质量，能够实时感知网络承载业务的质量。笔者对互联网服务质量监测系统检测功能与质量分析进行了研究。

关键词：服务质量监测；检测功能；质量分析

1引言

随着互联网网络规模的飞速扩大，用户对网络质量和上层应用服务质量要求越来越高，对互联网服务质量的监测与控制也显得日益重要。互联网服务质量监测系统不仅可以丰富监控互联网网络质量的手段，更可以从用户体验的角度制定网络质量考核的标准，为分析网络故障、提高网络质量提供必要的依据。互联网服务质量监测系统采取的是一种主动的监测模式，实时地感知网络承载业务的质量，在IP网络用户发现问题之前将网络出现的质量下降情况报告给监测系统。突破了传统的以网络三层（物理层、数据链路层、网络层）以下的指标来评价网络质量的范围，以应用层的服务质量直接反映网络的质量，监测所用的探针部署于网络接入层，做到了全程全网的质量监测。本文对互联网服务质量检测系统监控功能与质量分析进行了研究，重点关注网络连通性测试、网络层质量测试、DNS业务测试、上传/下载测试、WEB浏览测试、网站视频质量测试等业务的感知指标，并提供了质量分析的处理流程。

2系统架构

互联网服务质量监测系统按照一级架构、分权分域的思路进行集中建设。总部集中建设管理平台，包括采集分析服务器、数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列及操作终端等，用于收集分析探针监测到的数据、分析结果、生成测试报告；各城域网设置固网探针、3G探针、WLAN探针及软探针，用于数据包捕获，并能够按照统一的数据格式向管理平台上报测试结果。

3检测功能与质量分析

3.1检测功能

互联网服务质量系统监测内容主要有三类：网络连通性测试（包括Ping测试、Traceroute测试）、网络层质量测试（包括TCP测试、UDP测试、DNS业务测试）、业务承载质量测试（包括上传/下载测试、WEB浏览测试、网站视频质量测试）。

3.1.1网络连通性测试

互联网服务质量监测系统通过布放的探针组群，周期进行Ping和Traceroute操作，将历史数据进行比对，通过阈值的设定进行筛选，得到需要进行人为干预处理的链路质量变化信息。Ping测

试：通过探针到探针、探针到网元/主机的Ping测试，检测网络连通性。利用网络中的设备都具有唯一确定的IP地址的特性，根据设置的参数向探测的目的地址（探针或其他网络设备）发送一个数据包

ICMP回显请求（EchoRequest）报文后，对方就要返回一个同样大小的ICMP回显应答（EchoReply）报文，根据接收返回的ICMPEchoReply报文的情况来确定两台网络设备是否相通以及往返时延情况。通过向目的地址发送多个ICMP回显请求，根据回显应答的接收情况，可以计算出从源探针到目的地址链路的抖动及丢包率等指标，反映出当前网络的连通性。Traceroute测试：通过获取路径的逐跳路由，检测路径的路由变化、时延情况。利用每个处理报文的路由会将IPHeader的TTL（TimeToLive）字段值进行减1处理的原理。首先本机发送一个TTL是1的IPDatagram到目的地，当路径上的第一个路由器收到这个Datagram时，它将TTL减1。此时，TTL变为0，所以该路由器会将此Datagram丢掉，并向源端返回一个ICMPTimeExceeded消息，Traceroute收到这个消息后，便知道这个路由器存在于这个路径上，接着Traceroute再送出另一个TTL是2的Datagram，发现第2个路由器。Traceroute每次将送出的Datagram的TTL加1来发现另一个路由器，这个重复的动作一直持续到本机接收到ICMP回显应答而非某个ICMPTimeExceeded消息，则说明已到达目的地。

3.1.2网络层质量测试

Ping和Traceroute测试都使用ICMP协议，在现网中部分设备可能会受到安全策略、CPU保护等的影响，进而丢弃ICMP数据包，导致测试结果出现连续丢包，产生错误的判断。TCP和UDP测试相对于Ping测试将会更接近于实际的网络状况。在发现网络质量问题之后，将启动TCP或者UDP的测

试，协助判断实际网络影响，排查问题根源。TCP测试：探针部署TCP服务，源端探针向目的端探针发送TCP请