智能探針系統

李少華

（中國電信股份有限公司惠州分公司網絡操作維護中心，廣東 惠州 516000）

0 引 言

以太網技術自出現以來得到了大規模應用，并逐浙成為承載網的主流技術。作為一項基于統計復用的技術，為了保障用戶實際得到的業務質量與購買時運營商對用戶的承諾一致，有必要采用適當的技術對業務質量進行監控。

1 政企客戶專線

1.1 政企客戶專線的定義

政企客戶專線是指運營商利用現有或通過新建網絡資源的方式，為政企客戶在其機構網點之間提供點-點、多點間的專用鏈路通道，或提供公共互聯網訪問應用和各種行業應用；根據客戶網絡接入需求，采用TCP/IP、交換信令等網絡協議，具有為客戶個性化定制、保密性好、穩定且靈活的特點。

1.2 政企客戶專線業務現狀與存在的問題

目前，運營商在政企專線方面主要存在3個問題。

第一，業務開通測試效率低。現有的專線業務開通測試是工程人員攜帶手持儀表到接入機房，進行手工單點測試。這種方式效率低，費時費力，甚至受限于最終用戶機房的開發時間，也無法及時生成業務開通交付報告，延緩了業務開通時間，減少了運營商的收益，用戶滿意度不高[1]。

第二，無法對專線質量實時監測。專線承載用戶業務后，由于網絡調整、設備故障、光纖質量、機房異常掉電、人為誤操作、網絡繁忙、鏈路過載等原因，導致時延、抖動、丟包率、網絡可用性等指標惡化，從而影響所承載的重要業務。

第三，故障發現和定位。如何及時發現故障并進行精準故障定位，快速界定故障維護界面，提高處理效率也是面臨的重要問題。缺乏對專線質量歷史性能指標回溯能力，常常對已發生的問題無法溯源。

2 智能探針解決方案

2.1 智能探針系統介紹

智能探針解決方案是集端到端靈活部署、智能探測技術、靈活監控為一體的功能集，是解決運營商從業務上線到業務維護的整個維護體系的一套平臺。它是一個完全分布式的IP網絡性能分析工具，可以從網絡中的任何一個位置深入分析點到點的網絡、應用和業務的性能。通過快速布置在網絡中的測試代理，對用戶的網絡質量和業務質量進行測試和分析。用戶可以在幾分鐘內通過測試網絡系統進行復雜的網絡端到端性能測試，而不需要調動測試工具或技術人員親臨網絡現場[2]。

2.2 探針常用技術及標準介紹

（1）連通性檢測

以太網連通性檢測（ETH-CC）是主動OAM功能，通過主動發包的方式，用于檢測同一個MEG中任一對MEP的連通狀態。當MEP在一個傳輸周期的3.5倍時間內沒有收到對端MEP發來的CCM，則認為鏈路存在問題并上報相關故障類型。

（2）帶寬檢測

帶寬測試主要是在測試中進行帶寬加壓測試，測試線路網絡的實際帶寬.客戶租用的100M寬帶，指100M比特（即Mbps），而一些網速測試軟件顯示下載速度，計量單位通常是每秒兆字節（MB/s）。這兩者的關系是1：8，也就是說100M寬帶應該對應的是12.5 MB/s的下載速度。

（3）時延檢測

信號沿信道傳輸需要一定的時間，就是信道延遲，信道延遲時間的長短，主要受發送設備和接收設備的響應時間、通信設備的轉發和等待時間、計算機的發送和接收處理時間、傳輸介質的延遲時間等的影響。專線電路時延估算一般采取公式計算：RTT=（5 μs×k+ 250 μs×n）×2+1 ms，其中k表示電路兩端的距離，用單位為km；n表示中間經過的網元數；1 ms表示收發兩端設備對以太網封裝和解封裝的時延[3]。

（4）故障確認與定位

在正常情況下，設備按步驟配置了MEP后就會互相發送CCM消息，CCM消息為故障確認和定位提供了可能。當MEP在時間周期內沒有收到對端MEP發來的CCM，則認為鏈路有問題，此時本端MEP就會上報故障告警信息，維護人員收到告警信息之后，就會根據信息進行故障確認和段落定位。

3 智能探針價值體現

3.1 價值體現——業務快速開通

設備支持零配置，即插即用，幾分鐘就可加電安裝完畢。專線業務配置及SLA測量任務配置實現模板化，直接通過網管下發配置，效率高，節省開通時間，提高了運營商人員的工作效率，減輕了勞動強度。

3.2 價值體現——故障分段定位

通過探針系統進行在線監測，當發現客戶網絡出現異常時，可以預先和用戶做好溝通及預警處理，從被動的的處理投訴轉變為主動的客戶關懷。在故障診斷時，可根據需要選擇PE-CE單點測試和CE-CE端到端測試，且要求測試CE間暫時不發送其他流量。通過端到端、分段測試相結合，快速進行故障定位，避免維護部門間推諉，降低整體政企客戶故障歷時[4]。

3.3 價值體現——主動監控，實時高效

智能探針系統可以測試用戶站點PE-CE之間的連通性、時延、抖動、丟包率、吞吐量、QoS帶寬以及應用層的業務質量指標，實現對政企客戶專線網絡質量實時有效的監控，還可以進行CE-CE的端到端的業務性能和故障診斷測試，通過對客戶網絡質量的長期監控，形成專屬于某專線客戶的“網絡運行質量報表”，有助于提升客戶對網絡質量的感知，同時運營商也可以根據鏈路的忙閑數據分析，提前考慮下一步網絡規劃。

4 智能探針系統應用場景

4.1 企業總部與分支機構之間互聯

圖1為企業總部與分支機構網絡拓撲圖。

由圖1可知，在分支機構側，采用智能探針設備作為專線接入設備放置于客戶機房。智能探針通過客戶側FE/GE光口下聯用戶網絡的交換機或路由器；線路側通過FE/GE以太網光口上聯到專線匯聚設備或現網的UTN、PON、交換機等網絡設備。

4.2 互聯網專線

隨著“寬帶中國”戰略的持續實施，企業互聯網專線接入數量和接入帶寬急劇增加。網絡的時延、抖動、丟包率、可用性及設備接口的MTU值大小，都直接影響用戶的感知體驗。在IP城域網的BRAS或SR設備上旁掛一臺（或多臺，根據遠端接入點數量而定）智能探針作為頭端探針設備，在遠端用戶側部署智能安裝作為專線接入設備。

圖1 企業總部與分支機構網絡拓撲圖

4.3 企業網應用場景

很多集團客戶企業總部通過租用運營商的專線與分支機構互聯，傳送自己的商業數據和重要應用。有些應用對時延、抖動、丟包率特別敏感，如VOIP語音、證券交易數據、銀行交易信息等。由于這類企業已經有了自己的內部網絡，在企業網絡中部署智能探針時，通常采用旁掛的方式。

5 結 論

可維護性一直是專線接入領域一項非常重要的要求，隨著以太網逐漸成為主流承載技術，城域分組傳送網上實用的以太網業務測試、監控功能成為各大標準化組織、運營商和設備商研究的重點。隨著內置業務測試功能設備的出現，Y.1731等OAM標準對于以太網業務測試的支持及Y.1564標準的發布，以太網業務測試已經可以滿足用戶在業務開通及維護領域對于業務連通性和業務質量的驗證要求。