CN103281212A

CN103281212A - 监控城域以太网性能的方法

Info

Publication number: CN103281212A
Application number: CN2013102515239A
Authority: CN
Inventors: 郭川生; 郭雯琦
Original assignee: Wuhan FiberHome Networks Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: CN103281212B

Abstract

本发明公开了一种监控城域以太网性能的方法，包括以太网端口的流量统计和基于SLA流量的统计，在进行以太网端口流量统计监控时，首先确保两台交换机间端口连接，然后全局使能监控功能，并在连接的端口下使能以太网端口的流量统计功能；进行SLA的流量统计监控时，首先确保两台交换机间基于Y.1731的连通性连接正常，然后全局使能监控功能，并进入SLA模式使能基于SLA流量的统计功能；最后分别根据最小统计时间间隔显示相应的统计结果。该方法实现了交换机和以太网性能测试仪表的有机融合，能长时间在线监控以太网端口流量统计特性、时延、时延抖动、丢包率等性能指标，并且具备以太网性能指标超限网管告警功能，对客户有效管理与维护城域以太网具有指导意义。

Description

监控城域以太网性能的方法

技术领域

本发明涉及城域以太网性能监控，具体涉及监控城域以太网性能的方法。

背景技术

伴随着Internet网络技术的发展，传统以太网正逐步由局域网向城域网扩展。

传统以太网应用在局域网时，由于使用环境简单，主要承载数据业务，其体系结构通常是没有分层的简单平面，因此，以太网的性能参数指标基于独立的单机设备或点到点的简单网络进行离线测试，一般不涉及SLA（service-level agreement，服务水平协议）流量统计的性能监控。

然而在城域以太网中，客户（Customer）、提供商（Provider）和运营商（operator）之间的关系错综复杂，服务提供商网络下联复杂庞大的用户网络，自身网络通常又需要不同运营商提供运维服务，因此，要求城域以太网能够承载综合业务，并且能够通过SLA对各种业务加以灵活区分。为此，Y.1731标准（OAM functions and mechanisms for Ethernet basednetworks，基于以太网网络的OAM功能和机制）提出客户、提供商、运营商分层管理控制的概念，定义了用户业务与VLAN的映射方法以及以太网故障管理和性能测试的实现方法，因此特别适用于多业务等级应用为主的城域以太网。

但是，Y.1731定义的性能监控细分为时延、时延抖动、丢包率等多项功能，同时发起这些性能测试需要输入相关的细节参数，不仅配置繁琐，而且性能监控作为按需功能无法持续，因此，如何基于Y.1731标准快速长效监控城域以太网性能指标成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何基于Y.1731标准快速长效监控城域以太网性能指标的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种有效监控城域以太网性能的方法，包括以太网端口的流量统计和基于Y.1731的SLA流量统计，

所述以太网端口的流量统计包括以下步骤：

通过网管配置两台交换机之间的相应端口连接，并确保数据通信正常，然后全局使能以太网性能监控功能；

通过网管使能当前被测试端口下的以太网端口统计功能，并实时记录被测试端口的接收流量、发送流量、错误、通信速率、利用率和端口状态；

根据最小统计时间间隔的选择，相应地显示以太网端口性能参数的统计结果，所述统计结果包括当前实时数据和所有历史数据，且按统计条目的时间先后顺序依次排列；

所述基于SLA流量的统计包括以下步骤：

通过网管配置Y.1731维护管理域，并确保两台设备间基于Y.1731的连通性连接正常，数据通信正常，然后全局使能以太网性能监控功能；

通过网管进入SLA模式，使能基于SLA统计功能，实时记录当前的时延、时延抖动和丢包率；

根据最小统计时间间隔的选择，相应地显示基于SLA流量的统计结果，所述统计结果包括当前实时数据和所有历史数据，并按统计条目的时间先后顺序依次排列。

在上述方法中，还包括：根据用户选择，清除以太网端口性能参数的统计条目，或者清除基于SLA性能参数的统计条目。

在上述方法中，在所述基于SLA流量的统计过程中，配置SLA的工作类型为发起者，并配置SLA相关参数阈值，若统计结果中的任一项参数大于该参数的配置阈值，则网管发送trap告警信息。

在上述方法中，所述最小统计时间间隔BinType包括1Min、5Min、15Min和24Hour四种方式，每种方式下，每过一个最小统计时间间隔则生成一个统计条目，每种方式下的统计策略分别为：1Min×120次、5Min×96次、15Min×96次和24Hour×2次。

在上述方法中，每条数据统计条目都附带其生成时的时间，每次添加数据统计条目的时间必须是整分零秒的时间。

在上述方法中，所述统计条目的统计记录类型BinFlag为每个统计策略的抽样类型，包括valid、invalid和partial三种：

valid：所添加的节点统计的时间等于该统计策略的最小时间间隔，且该统计时间小于系统当前时间；

invalid：本次生成的统计条目为无效值，交换机并未发起相关参数测试；

partial：所添加的数据统计条目的统计的时间小于该统计策略的最小时间间隔。

在上述方法中，当生成的统计条目个数大于当前BinType下的最大统计个数时，则新生成的统计条目覆盖时间戳最小的统计条目。

在上述方法中，当在端口下使能基于端口的相关功能时，开启定时器，校准到距离当前时间最近的一个整分零秒时间，并生成第一个1Min统计条目。

本发明，基于Y.1731标准有关以太网分层控制和性能测试的原理，提供了一种有效监控城域以太网性能的方法。该方法直接在Y.1731划分业务的城域以太网设备上使能Y.1731的性能测试功能，在保证用户业务正常运行的同时，实时、在线监控城域以太网性能参数指标（丢包率、时延/时延抖动），支持网管告警，具备性能参数历史查询及删除功能，既解决了传统以太网性能测试无法适用于城域以太网的弊端，又屏蔽了Y.1731繁琐的配置工作和性能测试的实现细节。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明中基于端口的统计流程图；

图3为本发明中基于SLA的统计流程图。

具体实施方式

目前，传统以太网性能测试是使用仪表对交换机进行离线脱网测试，但是由于仪表不能完全充当交换机在运营的城域以太网中在线测试以太网性能，一方面是成本控制的需要，另一方面仪表也不具有交换机完备的数据交换功能。因此需要一种既能够实现在线实时测试以太网性能，又能够实现以太网交换机数据交换功能的设备。

为此，本发明提供一种有效监控城域以太网性能的方法，结合Y.1731标准长效监控城域以太网性能，主要实现两种统计特性：以太网端口的流量统计特性和基于SLA（Service Level Agreement，服务等级协议）流量的统计特性。其中基于SLA的统计特性主要涉及丢包率、时延/时延抖动这两个性能指标。该方法从使能性能监测（Performance Monitoring，简称PM）开始，开启以太网端口的流量统计特性和Y.1731丢包率及时延测试。用户根据设置的最小统计时间间隔,统计城域以太网端口的流量特性、丢包率和时延/抖动等性能指标，可以监控从该功能开启到当前时间每个统计时间间隔内城域以太网的性能指标。

下面结合附图对本发明做出详细的说明。

一、确定统计参数，所有统计参数都是针对指定统计时间间隔而言的。

(1）端口流量统计所需参数如下：

（2）基于SLA流量统计所需参数如下。

二、设置统计时间间隔BinType。

统计时间间隔BinType为最小统计时间间隔，该时间间隔为每次测试的持续时间。本次统计功能时间间隔BinType有1Min、5Min、15Min和24Hour四种方式，每种方式下，每过一个BinType则生成一个统计条目。其统计策略为：1Min×120次、5Min×96次、15Min×96次和24Hour×2次四种，即1Min的统计情况要保留120条记录（统计条目），其统计数据为据当前时间最近的1Min×120=2Hour内的统计情况。同理，5Min、15Min、24Hour的记录依次为96条、96条和2条。其统计数据统计条目按照时间顺序从小到大来排列，每条数据统计条目都附带其生成时的时间，并且每次添加数据统计条目的时间必须是整分零秒的时间。

三、设置统计记录类型BinFlag。

统计记录类型BinFlag为每个统计策略的抽样类型，包括valid/invalid/partial三种：

valid：所添加的节点统计的时间等于该统计策略的最小时间间隔（1Min/5Min/15Min/24Hour），且该统计时间小于系统当前时间；

invalid：本次生成的统计条目为无效值，设备（交换机）并未发起相关参数测试；

partial：所添加的数据统计条目的统计的时间小于相应统计策略的最小时间间隔（1Min、5Min、15Min或24Hour）。

四、显示统计数据统计条目。

显示操作的命令行所需输入参数包括BinType和（history/current），根据BinType不同，产生的统计条目有1Min，5Min，15Min，24Hour四种。分别在每种统计策略下，可以显示出current和history两种情况。当显示history情况时，可以显示出当前BinType下已记录的所有统计条目；当显示current情况时，只显示出截止时间为当前的、最新一次的统计条目。每种统计情况均按照时间戳的大小由小到大进行排序。

若流量统计时间足够长，生成的统计条目个数大于当前BinType下的最大统计个数，新生成的统计条目会覆盖时间戳最小的统计条目。举例来说，统计策略为1Min×120次的情况下，所显示的统计节点为基于1Min统计的最新的节点，且最大值为120。当个数超过120个后，再次添加新的节点，最老的统计节点自动被覆盖。

五、清除统计数据统计条目。

无论是端口的流量统计条目，还是基于SLA的流量统计条目，可以根据选择相应的统计策略（1Min、5Min、15Min、24Hour和All），对统计结果进行清空。All对已存在的所有统计结果进行删除。

结合上述介绍，如图1所示，本发明提供的监控城域以太网性能的方法，包括以太网端口的流量统计和基于SLA流量的统计，其中：

以太网端口的流量统计包括以下步骤：

步骤101、通过网管配置使两台交换机之间的相应端口连接，并确保数据通信正常，然后全局使能以太网性能监控（PM）功能；

步骤102、通过网管使能当前被测试端口下的以太网端口统计功能，并实时记录被测试端口的接收流量、发送流量、错误、通信速率、利用率和端口状态；

步骤103、选择最小统计时间间隔，并根据所选择的最小统计时间间隔相应地显示以太网端口性能参数的统计结果，统计结果包括当前实时数据和所有历史数据，且按统计条目的时间先后顺序依次排列；

步骤104、根据用户的选择，清除端口性能参数的统计条目。

基于SLA流量的统计包括以下步骤：

步骤201、通过网管配置Y.1731维护管理域，并确保两台设备（交换机）间基于Y.1731的连通性连接正常，数据通信正常，然后全局使能以太网性能监控功能；

步骤202、配置SLA类型。

基于SLA流量的统计，时延、时延抖动、丢包率等性能参数的测试都间接由Y.1731发起，只有在Y.1731的连通性检测CC(Continuity Check)连接建立成功的前提下，才能正确发起基于SLA的统计功能。这是简化Y.1731性能测试配置工作的关键步骤。与端口的统计功能的配置相较而言，基于SLA的统计功能的配置还需增加以下配置：

（1）配置工作类型。

SLA统计功能包括两种工作模式：（initiator/responder）。在Y.1731的CC连接双方，若一方设为initiator，另一方必须设为responder。在initiator的情况下，可作设置SLA统计参数的相关阈值，清除当前已存在的统计节点，以及显示出相关参数等相关操作。在模式为responder时，只是作为CC链路的一个终端，所有PM功能一概不具备。创建SLA实例后，交换机默认的工作模式为initiator。

基于SLA流量的统计过程中，CC连接的本端为mep，远端为rmep，每个SLA实例的创建是基于mep而言，创建SLA实例相当于选择一个mep节点。在当前mep节点下有多条CC链路，有多个rmep。进入本端SLA模式下，输入CC连接正常的rmep id，选择要进行测试的CC链路，完成SLA流量统计与Y.1731定义的用户业务VLAN绑定。选择工作模式（initiator/responder），在Y.1731连通性检测性CC的双方，若一方设为initiator，另一方必须设为responder。作为initiator的一侧，可以设置SLA统计参数的阈值，清除当前已存在的统计节点，显示结果等相关操作。作为responder的一侧，只是作为CC链路的一个终端，所有pm功能一概不具备。创建SLA实例时，交换机默认的工作模式为initiator。在rmep节点模式下使能基于SLA的统计功能，此时SLA流量统计功能已经与Y.1731定义的用户业务VLAN绑定，无需再开启Y.1731的时延、时延抖动、丢包率等性能测试功能，从而达到简化Y.1731性能测试配置工作，屏蔽性能测试实现细节的目的。

基于SLA的操作要特别注意，当禁用基于SLA的功能后，仅是停止定时器，并不会删除所生成的统计条目。当删除rmep时，才会删除基于此CC连接下的所有有关SLA的统计条目。其次，只有当工作模式为initiator下，才能进行配置阈值、显示统计结果的相关操作。

步骤203、通过网管进入SLA模式，使能基于SLA统计功能，实时记录当前的时延、时延抖动和丢包率；

步骤204、配置SLA相关参数的阈值，并将统计结果中的任一项参数与相应的阈值进行比较，如果大于阈值则网管发送trap告警信息；否则继续进行下一次比较。可以配置的参数阈值如下：

threshold packet-loss-ratio(near-end|far-end)：基于SLA统计的（近端|远端）丢包率阈值；

threshold delay-avg：基于SLA统计的平均时延阈值；

threshold delay-max：基于SLA统计的最大时延阈值；

threshold delay-var-avg：基于SLA统计的平均时延抖动阈值；

threshold delay-var-max：基于SLA统计的最大时延抖动阈值。

步骤205、选择最小统计时间间隔，并根据所选择的最小统计时间间隔，相应地显示基于SLA流量的统计结果，统计结果包括当前实时数据和所有历史数据，并按统计条目的时间先后顺序依次排列。

步骤206、根据用户的选择，清除端口性能参数的统计条目。

上述方法的核心主要是针对如何进行定时器校准，如图2、图3所示，当在端口下使能基于端口的相关功能时，开启定时器，校准到距离当前时间最近的一个整分零秒时间，生成第一个1Min条目。定时器的超时时间为1Min，即最小的BinType值。BinType=5Min的条目为5个1Min条目累加而成；同理，3个5Min条目累加成一个15Min条目，96个15Min条目累加成1个24Hour条目。举例来说，当前端口上使能基于端口的性能参数统计功能，使能功能的时间为a时b分c秒。若c为0，当前时间生成第一个1Min的条目，且该条目的BinFlag为valid。此后，每隔1Min，定时器超时生成1个1Min条目，且由于定时器每隔1Min超时，这些1Min条目的BinFlag均为valid。若c不为0，生成第一个1Min条目的时间为a时（b+1）分0秒，以后生成第二个1Min条目为a时（b+2）分0秒，第三个1Min条目为a时（b+3）分0秒……由于第一个1Min条目的测试时间为（60-c）秒，小于BinType（1Min），所以第一个1Min条目的BinFlag为partial。以后生成的1Min条目由于定时器到达1Min后自动超时，均为valid。5个1Min累加为一个5Min条目，3个5Min累加为一个15Min条目，96个15Min累加为一个24Hour条目。当1Min条目为partial时，由它累加成的那个5Min/15Min/24Hour条目均为partial。当禁用基于端口的性能监控参数统计功能后，生成的统计条目全部删除。

当显示统计结果时，history为显示当前BinType下的所有生成的参数条目；current为实时时刻下的最新参数条目。例如，当前时间为a时b分c秒，current监控的为a时b分c秒到a时b分0秒这段时间间隔内的结果。

本发明的创新点在于：

（1）实现了交换机和以太网性能测试仪表的融合，以太网端口的流量统计和基于SLA流量的统计，取代以太网性能测试仪表的一部分功能；

(2)结合Y.1731性能测试的原理，绑定Y.1731定义的用户业务VLAN，实现SLA流量统计监控，时延、时延抖动、丢包率等性能指标的测试和显示均通过SLA模块实现，无需输入Y.1731有关性能测试的任何参数，最大限度简化Y.1731性能测试的配置工作。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.监控城域以太网性能的方法，其特征在于，包括以太网端口的流量统计和基于SLA流量的统计，

所述以太网端口的流量统计包括以下步骤：

所述基于SLA流量的统计包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据用户选择，清除以太网端口性能参数的统计条目，或者清除基于SLA性能参数的统计条目。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于SLA流量的统计过程中，配置SLA的工作类型为发起者，并配置SLA相关参数阈值，若统计结果中的任一项参数大于该参数的配置阈值，则网管发送trap告警信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最小统计时间间隔BinType包括1Min、5Min、15Min和24Hour四种方式，每种方式下，每过一个最小统计时间间隔则生成一个统计条目，每种方式下的统计策略分别为：1Min×120次、5Min×96次、15Min×96次和24Hour×2次。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每条数据统计条目都附带其生成时的时间，每次添加数据统计条目的时间必须是整分零秒的时间。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计条目的统计记录类型BinFlag为每个统计策略的抽样类型，包括valid、invalid和partial三种：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当生成的统计条目个数大于当前BinType下的最大统计个数时，则新生成的统计条目覆盖时间戳最小的统计条目。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当在端口下使能基于端口的相关功能时，开启定时器，校准到距离当前时间最近的一个整分零秒时间，并生成第一个1Min统计条目。