【通信行业标准(YD)】 IP 网络技术要求-网络性能参数与指标

中华人民共和国通信行业标准
YD/T 1171—2001
IP网络技术要求
网络性能参数与指标
IP Network Specification
-Network Performance Parameters and Objectives2001-12-11发布
中华人民共和国信息产业部
2001-12-11 实施
YD/F 1171—2001
1范围
引用标准
缩略语
IP网络性能的分层模型
5IP网络性能的通用模型
网络单元的定义·
电路段（Circuit Scction-Cs）网络段(Network Section-Ns)
性能测量点·
端到端 IP 网络
IP包传送参考事件（IPRE）
IP包传送结果(Ouicomes)
成功I包传送结果
错误IP包传送结果
误向（Misdircctcd）IP包传送结果去大IP包传送结果
鹿假 IP 创传送结果
IP网络性能参数
IP包传输时延（IPTD）
IP包时延变化（IPPackctDclay Vanation）IP包误差率（IPER）
IP 包丢失率（TPLR）
虚假IP包率（Spurious IPPacketRate）6.6IP 网络的流量参数（FlowRelalec Parameters)IP 网络性能指标
QnS等级
端到端的 QoS 参考路径
网络件能指标说明
评估时间间隔亏对报告的要求
评估包的长知
不规定的性能
8IP性能指标分配
IP指标分层分配原则
8.2假想参号路径例子
8.2.1 HRP 中的 IP 节点数
8.3假设参考路径上的性能分配
8.3.1刚络设备性能指标分配…
8.3.2传输链路性能指标
8.4支持端到端等级0利等级1的时延计算实例-端到端类型「时延计算例子
支持端到端类型2时延的计算例了8.7
考虑端点时延的例子
8.8IPDV参数的讨算过程
由于路由查询造成的吋延变化…8.8.1
8.8.2巾于时延敏感包造成的时延变化-8.8.3出于非时延敏感包造成的时延变化8.8.4时延敏感包的IPDV
8.9支持端到端类型0和类型1的IPDV计算实例· STM一1 链路的例子
8.9.2E3 互联链路的例子
8.9.3低速率接入链路的例了
8.10HRP中的负载
8.1L HRP 中存在地球同少卫星
9IP网络业务的可用性
9.1 IP 网络业务可性功能
9.2IP网络业务可用性参数
9.2.1IP业务不可用百分数（PIU)9.2.2IP 业务可而百分数 (PIA)附录A（标准的附录）当包违反网络性能协定时附录B（提示的附录）ATM网络QoS机制对IPQoS的支持附录C（提示的附录）IP性能测量方法附录D（提示的附录）EETE区分业务在IPQoS级的应用附录E（提示的阴录）传输时延之间的关系12
YD/T 1171-- 2001
本标准根据 ITU-T Y.1540，ITU-T Y.154和IIETF RFC2330规定了P 网络性能参数和临时指标其中有些指标与用所选择的服务质量(QS)类型杆关，本标准可作为JP网络规划，【程设计以及相应设备的引进、并发的技术依据
本标雄的附录 A 是标准的谢录，随录B、附录C、附录 D和附录E是提示的附录。本标准由信息产业部中信研究院提出迁归门：斤华为技术有限公司
本标起草单位：信息产业部电信传输研究所本标滩十要起草人：何宏袁琦李健上玮1
中华人民共和国通信行业标准
一网络性能参数与指标
IP 网络技术要求
IP Netnork Specification-Network PerformanceParameters and Objectives
1范围
YD/T 11712001
本标准规定了支持IPv4的IP网络性能参数和临时指标，以及对每个网络段应该提供的性能指标的要求，
不标准适用于具有一个或多个网络段的端到端路径，所定义的QoS类型适用于终端用户与网络服务提供商之问以及网络服务提供商之间的IP网通信，叫作为IP网络规划、工程设计、运行维护以及相应设备的引进、开发的技术依据。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准巾中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效：所有标准都会被修订，使用木标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。YTD/T 1096-2001
YD/T 1097-2001
YD/T 1102-2001
ITU-T E.651
ITU-T G709
ITU-T G.826
ITU-T I.113
ITU-T I.350
ITU-T Y.123I(2001)
ITU-T Y.1540
ITU-T Y.1541
RFC 791(1990)
RFC 768 (1990)
RFC 792 (1990)
RFC 793 (1990)
RFC 919 (1984)
RFC 922 (1984)
RFC 950(1985)
RFC 959 (1985)
RFC 1305(1992)
路由器设备技术规范…低端路巾器路巾器设备技术规范——高端路山器基于ATM的多媒体宽带骨干网技术要求一网络性能部分IP接入网流量工程参考连接
音传输质量类型定义
等于或高于基本速率的国际恒定比特率数字路径误差性能参数和日标宽带ISDN名词术语
数字网络，包括ISDN中的QoS利网络性能的一般方面IP方面一体系结构、接入、网络容量和资源管理，IP接入网结构IP数据通信业务一IP数据包传输和叫用性性能参数互联网协议通信业务一IP性能及可用性目标和分配IP，DARPA 因特网程序协议规范用户数据报协议(UDP)
五联网控制消息协议(ICMP)
输控制协议(TCP)
互联网数报广播
存在子网时互联网数据报广播
互联网标准子网划分过程（更新为RHC792）文件传输协议(FTP)
网络时钟协议(v3)
中华人民共和国信息产业部2001-12-11批准21-12-11 实施
RFC 1786(19951
RFC 1812(1995)
RFC 2018(1996)
RFC 233((1998)
3缩略语
YD/T 11712001
路山注册中的IP 选路策表示
IPv4路出器要求
TCP选择性应答可选项
IP 性能度量框架
Asynchronoustransfermode（异步传输模式）Assuredforwarding(确保转发）Constantbitrate(恒定比特率）Cell delay variation(信元时延变化)Cell error ratio(信元错误率)Celf loss ratia(信元丢尖率)
Circuitscction（电路部分）
Cell transferdclay(信元传输时延）Differentiated service(差分业务）Destinationhost(月标主机)
DigitalHierarchyTransinission2.048Mbil/s(2.048Mbit/s数字同步传输）Digital HierarchyTransmissionat 34Mbitis(34Mbit/s 数疗同步传输)Expeditedforwarding（加速转发）First in. [irs1 oul(先进先出)Framc relay(顿中继）
Filetransferprotocol(文件传输协议）Gatewaytouter网关路由器）
Hypothelicalreferenceendpoint（假想参考点）hypotheticalrefercncepath(假想参考路径）Hypertexttransferprotocol(超文本传输协议）IntcrnetEngineeringTaskForce(因特网工程仟务组）Internetprotocol(联网协议)
[Ppacketdelayvarialion(IP包时延变化）IP packct crror ratio(IP 包误差率)IP packet loss ratio(IP 包丢失率)IPpackettransferreferencccvcnt（IP包传输参考事件）OctctbascdIPpackelthroughput(基丁节的IP包吞吐量）IP packet thtoughput(IP包吞吐量)IPpackcttransferdelay(IP包传输时延）Integratedserviccdatanetwork（综合业务数字网）Inlernetserviceprovider（互联网业务提供商）International Ielecommunication Union Telecommunication StandardizationSecior(国际电信联盟一电信标准化部）Lower luyers,protocols and technology supporting thc IP layert.支持IP层的更低层、办议和技术
The minimum numher of packets recommcndcd for assessing the availability state(建议的评估可用性状态的包的最小数量）Measurement point(测量点)
YD/T 1171--2001
Multi-protocol label switching(多卧议标记交换)Thc numher of packets in a throughput probe of sizeN(吞量探测时大小为 N 的包数Network interface(网络接)
Nctworksection(网络段）
Networksectionensemble(网络段集合）Netwurk service provider(网络服务提供商）Open shortestpathfirst(开放最短路径优先）Per domain behavior(每域行为)Pseusynchronous digital hicrarchy(司数学网）Per hop behavior(每跳行为)
Percent IP service availability (IP 业务可用性T分比)Perccnt IP scrvicc unavailability (IP 业务不可用性凸分比)IPdatagram (IP数据报)
QualityofServicc（服务质量）Router(路由器）
Request for Comment(请求评价)Resourcereservationprotocol(资源预留协议）Real-timetransportprotocol(实时传输协议）ServicelevelagTeement(服务等级协议）Synchronousdigitalhierarchy同步数字网）Spuriouspacketratio虑假包比例）Sourcehost(源主机）
Standard(标准)
Maximum IP packet delay beyond which the packet is declared to be lost(除明丢尖包的最大IP包时延）
Minimum length of time of IP availability: minimum length of time of IP unavailability(IP可用性的最小时间长度，IP不可用性的最小时间长度）Digital Hicearchy Transmission at 1.544Mbius (1.544Mbis数字同步传输)）Transmissioncontrolprotocol(传输控制协议）Time division mulliple access(时分多l:复用)Typcof scrvice(业务类型）
Time to live(生存期)
Lserdatagramprotocol用户数据报协议，4IP网络性能的分层模型
一般可按照分层模型描述信息系统的功能。IP网络性能也可通过分层模型进行描述，如图1所示P网络性能取决于IP层的信息传送性能，并在很人程度上依赖于承载IP的低层链路的传输性能，同时高层业务的相关性能也会影响IP网的网络性能。链路层和物理层为IP数据包提供而刊连接或无连接的传送能力。“链路\没有端到端的含义，它的终点足IP数船包被转发的地方（如路出器、源主机、宿主机)：链路技术包括ATM、FR、SDH.PDH、ISDN等
IP层提供IP数据包的无连接传送能力。IP层在特定源主机和宿主机之问通信，具有端到端的含义，当IP数据包在网络中传送时，网络可能会修改IP报文中的某此字段，但IP层利低层不能修改用户数3
据部分。
高层性能
IP层性能
低层性能
网络单元
(1TDP)
YD/T 1171—2001
路由器
图 1IP 网络性能的分层模型
IP层支持的高层协议（如TCP、UDP、FTP、RTP、HTTP等）能够逊·步强化端到端的通信，并会对IP层的性能产生影响。
5IP网络性能的通用模型
IP网络性能的通州模型十要由两部分组成：电路段利网络段（不包含用户驻地网），它们又由不同的网络单元组成，如图2所示。
网络段
电路段
网关路由器
5.1网络单元的定义
图2[P网络性能的通用模型
主机（host)：使用IP协议进行通信的计算机，能够完成IP选路边能，高层功能（TCP、UDP等）和低层功能。
路由器（router）：基于日的IP地址字段，通过转发IP数据包与其它土机通信的主机源上机（sourcchost一SRC）：能够，生端到端通信用的IP数据包，并其有完整IP地址的主机宛主机（destination host--DST)：能够终结端到端通信的[P 数据包，井具有完整IP 地址的机.
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链路（ji)：在-对王机之间传送IP数括包的点到点（物理或虚拟的）连接。5.2 电路段 (Circuit Section—Cs)电路段有两种形式：
（1）源主机或宿丰机与相邻王机（路由器,其管辖叔可能属于其它网络）的链路连接。（2）一个网络段中的路由器与另一-个网络段中的路由器的链路连接。5.3网络段（NetworkSectionNs）同一管辖权的网络中的一组主机以及连接它们的链路构成一个网络段。网络段在源主机和宿主机之间提供部分数据包的传送业务。当网络段包含源上机或宿上机时，它义称为源网络段和宿网络段5.4性能测量点
为了在网络中对IP网络性能进行界定，需要定义网络的测量点MP（meaaurermenL point)。把MP定义为能够观察和測量性能参考事件的王机和与之相邻链路的边界。利用MP可以界定一些基本段(basicsection)，它们可以是-→个 CS， 个 NS，个 SRC，或是 个DST:(1）入I I测量点（ingrc&s MP)：CS和NS 上进入IP数据包的一组 MP，（2）出口测量点（egress MP)：CS 和 NS上离开IP数据包的组MP5.5端到端IP网络
从源+机（SRC）到宿+机（DST）之间传送IP数据包的一纽CS利NS构成了端到端的IP 网络。所谓端到端IP网络足可测量的，是相对丁任何定的单向端到端IP业务而言的。这种业务的数据包从源机（SRC）进入端到端网络的MP就称为入口测量点，而这种业务的数据包在宿土机（IST）离用端到端网络的MP就称为山口测量点。端到端P网络也可以用网络段集合(nelworksectionensemble一NSE)的概念来描述，一个NSE可以表示一个NS或多个任何数量的NS以及连接它们的CS，NSE由MP来定界：5.6IP包传送参考事件（IPRE）
IP包传送参考事件的定义与特定的端到端IP业务有关，如图3所票，IP包传送参考事件产生必须满足下列所有条件：
IP包通过个MP;
包头校验和正确：
IP包头地址字段含有正确SRC和DST地址。路由器下载标准就来标准下载网
或SRC
电路段
/路中器
网络段
路出器
图3IP包传送参考事件举例
IP包传送性能有关的4种IP 包传送参考事件的定义如下：电路段
路出器
或SRC
(1）IP 入I事性进入台1机：一个IP 分组通过一个MP进入一台主机。（2）IP包出口串件离开“台+机：·个IP分组通过个MP离π台+机。（3）IP包入I1件进入--个基本段或网络段集合（NSE)：一个P分组通过一个入口MP进入一个垦木段或网络段集合【NSE）
（4）IP包出口事件离H一个基本段或网络段集合（NSF)：一个IP分组通过一个出口MP离开--个基木段或网络段集合（NSE）。YD/T 1171—2001
此外，IP包传送参考事件还会产生相关事件．当一个IP包通过一个入口MP进入一个NS或NSE时，如果该IP包在这个NS或NSE被分片，并且各个P包的分片从不同的出口MP离开，则称这几个离开的IP包的分片是出口P包的相关事件，5.7IP包传送结果(Outcomes)
当--个IP包的传送参考再件通过一个坐木段或网络段集合（NSE）时，会产生多种可能的IP包传送结界。一个被传送的IP包既可以是“成功传送”，也可能发生“错误”或“丢失”。如果个被递交的IP包没有个相应的发送IP包与之对应，则称该IP包为“虚假”IP包，如图4所示， MP
不发送或发送到
不允许的出口 MH
有效的包头和无错的净
无效的包头利误的净荷
图4IP包传送结果
成功 IP包传送结果
错误 IP 包传送结果
虚假F包传送结果
工失[P包传送结果
丢火：IP包传送结果
定义IP包传送结果，就可以通过选择MP来评价一个特定CS、NS或NSE的性能，也可以用来评价一个端到端服务的性能。
当网络中发生P包的再分片事件时，如果其中任何片丢失了，则原始的整个IP包就被认为是丢失了：同样，如果没有丢失，但其中任何一片中出现了错误，则原始的整个IP包就被认为是出现了错误：只有当全部分片都成功传送，才认为原始IP包的传送是成功的。5.7.1成功IP包传送结果
-个P包参考事件进入一个认可的入口MP,后，在特定的时间T内，在一个或多个出口MPi产生-·个或多个相关参考事件，并且：6
YD/T1171—2001
（1）所有产生的相关参考事件的出口MP:是被认的：（2）在MP,观测到原始IP包中的全部内容都被包含在被递交的IP包中：(.3）被递交IP包信息字段中的一进制内容与原始IP包的相关内穿严格一致：（4）被递交IP包的包头学段是合法的。注：T的值有待进一步研究，建议值为255s。5.7.2错误IP包传送结果
一个TP包参考事件进入一个认可的入口MP,后，在特的时间T内，在个或多个出口MP产牛一个或多个相关参考事件，并H：（1）所有产生相关参考事件的出口MP,足被认叫的：（2）在MP。观测到原始IP包中的全部内容都被包含在被递交的IP包中：（3）被递交IP包信息字段中的一进制内容与原始IP包中的相关内容不严格一致，“-个或多个被递交IP包的包买字段是非法的
5.7.3误向（Misdircctcd）[P包传送结果…个IP包参考事件进入一个认叫的入口MP。后，在特定的时间Tmx内，在个或书个山IIMP，产生一个或多个相关参考事件，并且：（1）在MP,观测到原始IP包中的全部内容都被包含在被递交的P包中：（2）所有产生相关参考事件的出口MP,不被认可；5.7.4丢尖IP包传送结果
进入一个认可的入口MP后，在特定的时间Tmx内，产生了一个误向（misdirected）P包传送结果，或者该IP包的-些或全部内容没有在任何MP产生任何相关参考事件。5.7.5虚假IP包传送结果
对于一个特楚的 CS，一个特定的 NS 或 NSE，或者一个端到端的服务，如果一个 IP 包没有产生逃入事件，但却存在离开事件。
6IP网络性能参数
6.1IP 包传输时延（IPTD）
IP包传输时延定义为穿过--个基木段或NSE传送IP包所经历的时间，与该包传送成功与否无关，IPTD是两个相关TP包传送参考事件的时间差（t-t），其中离开事件发生在t)，进入事件发生在，这里(t)，并且（t2-t）≤Tmax。如果在NSE中IP包被分片：时刻指最后一个柏关进入事件发生的时问。端到端的IP包传输时延是SRC和DST之间MP的单向时延，如图5所示！平均IP包传输时延（MeanIPpackettransferdelay）平均IP包传送时延指一个数据流中所有IP包传送时延的贷术平均值.6.2IP包时延变化（IPPackctDclay Variation）两点间IP包时延变化有3种定义方法：方法1：端到端两点问IP包时延变化（）是IP包K通过SRC（MP,）利DST（MP）的实际时延（x）与通过相同MP定义的参考IP包传送时延（di.2）的差,即：Vk=k-di.2（参见图6)。参考IP包一般指数据流的第一个包。
方法2：在·段较短的测量叫间间隔内，最大IPTD与最小IPTD 的差值。IPDV=IPTD mu* - IPTDmin
其中：
IPTDmax是在：次测量时间间隔内所测量到的最大IPTD。-IPTDmin是在一次测量时间问隔内所测最到的最小 IPTI)7
(入口)
电略段
方法3：
共中：
网络段
（山口）
YD/T 1171—2001
电路段和网络段
网络段
电路段
图5IP包传输时延
IPDV=IPTDupper
-IPTDmm
IPTDurper是评估间隔内IPTD的1-10°占分位值IPTDmn是评估间隔内IPTD的最小值DST
出事性
（山口）
P包时延变化参数非常重要。在数据包传送应用中，利用IP包时延变化范围的信息可以避免出现节点缓冲的溢出和读：IP包时延变化会引起TCP层虽传定时器门限的增高，也可能引起数据包重传的时延或造成没有必要的数据包重传。MPI
IP包J-
αikMP!处TP包k实际到达时间
a2.MF2处IP包k实际到达时间
MP1与MP2问IP包k绝对传送时间
MP1 与 MI2间两点的 IF[V
IP包2
x=ak-ak
Wk = x- di,2
图6IP包时延变化
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