网络质量评价方法初探

[摘 要]网络运行质量状况和对业务质量的保障作用受到越来越多的关注。本文研究面向全网的综合网络运行质量分析方法包括关键评估指标的选取、数据采集等，并提出了在大型企业网络中关键指标的计算方法和衡量标准。

[关键词]网络质量；评价方法；网络可用性；带宽符合度

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.109

[中图分类号]TP393.06 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）14-0-01

1 网络质量概述

网络发展初期，网络服务提供商无法保证QoS（服务质量），用户对网络服务质量期望也不高。随着网络技术的发展，IP技术在网络中变得越来越重要，全网IP化已成为一种发展趋势。IP承载网络作为NGN网络、业务专用网络、移动数据核心网络等多种网络的承载基础，其运行质量状况和对业务质量的保障作用受到越来越多的关注。

网络运行质量，即网络性能，是对一系列对于网络管理者、网络运营者有意义的参数进行测量、计算所得到的结果。网络服务质量是指数据包（流）经过若干网络节点所接受的传输服务所要满足的一系列服务请求。

运行质量与服务质量的区别在于研究目标不同，运行质量研究网络本身的运行特性，服务质量的研究目标是为用户提供端到端的服务质量控制或保证。运行质量与服务质量又是紧密相关的。首先，两者基于的指标集是基本相同的，如时延、时延抖动、丢包率、带宽与吞吐量，两者都是在这一指标集合的基础上进行进一步深入研究的；其次，两者又是对方指标的某种体现，如果大多数用户、大多数业务没有好的网络服务质量，那么网络不会有好的运行质量，同样，如果网络运行质量不佳，也不会提供好的服务。

2 网络质量评估方法

网络运行质量评估可分为指标数据采集、指标选取、指标计算3个部分，数据采集可以通过SNMP、ICMP等协议对计算机网络设备运行状态进行全天候自动化实时监测，监测内容涵盖设备运行状况、服务健康状况、链路使用情况等各类重要运行参数。

确定指标应考虑两个因素，在测量上“从易到难”即先选取容易测量的、运维人员一致认可的。在紧要程度上“先急后缓”即先选取用户最关心的。从这两个因素出发网络运行质量可以让网络可用性作为网络运行质量关键指标。网络服务质量从用户体验和感知方面体现，用户最关心的莫过于带宽，可以先选取签约带宽符合度作为网络服务质量关键指标。

2.1 网络可用性

网络可用性=（1-网络中断的时间总和/统计时间）×100%。上述可用性计算公式简单直接，但在实际的应用中，尤其是现代大型网络系统错综复杂，网络可用性无法通过单一的公式来直接进行展示，可以通过结合网络管理系统的多项原始数据综合分析，需要不断总结优化直至形成完整合理可行的网络可用性统计计算表，并且根据实际情况不断更新。

在计算网络可用性时，应该按照先局部后整体的思路进行计算，即将网络按层级按区域计算可用性得出局部网络可用性，此部分结果一是可以作为各部门或基层单位局部网络运行质量的一个参照；二是作为全网可用性的基础数据支撑，经过综合计算得出网络整体可用性以供决策支持。此部分的结果必须真实可信有说服力。

从网络拓扑结构关系方面来说，若要计算的网络系统由N个网络设备串联而成，每个设备的可用性都已知道为Ai，则整个系统的可用性A就是N个可用性的累乘。若要计算的网络系统的可用性由N个设备并联而成，每个设备的可用性都已知道为Ai，则整个系统的可用性计算公式为：

企业网络可能分为多个不同区域，每个区域按照层次一般分为出口层、核心层、汇聚层和接入层，整个网络串并联交错而成。

对于网络整体可用性计算，首先，计算每个区域的网络可用性，由于各网络层级为串联关系，因此每区域网络可用性为各层级网络可用性的乘积，每一层的可用性经常由多个并联关系的设备和链路组成；其次，根据每个区域所接用户数确定权重，全网整体可用性为各区域网络可用性加权平均数。

2.2 带宽符合度

签约带宽符合度可以通过用户宽带接入速率测试值与签约宽带接入速率的百分比值来确定。其中测试值可以通过相应的宽带测速系统取得，签约宽带接入速率指的就是用户与网络服务提供商所签订的宽带接入业务协议中所规定的速率。

这样计算出来的带宽符合度，它其实是一个时间点上的值，但是在一段时间内稳定的带宽要远好于带宽波动很大的情况，即使它的峰值高于该稳定带宽。同一用户账号在不同时间段内下行合格率也有可能不同。因此，对于用户接入带宽速率的指标还必须结合时间特征，即将测速结果与测试频次、测试时间段综合统筹考虑来制定相应的指标，可以每天闲时忙时各测一次，统计合格率超过100%的次数，以及占总测试次数的百分比值。经过计算的指标，可以通过表格的形式进行统计展现。

案例。在对应区域范围内选取终端位置（楼道内或用户家中）使用20M速率的账号接入网络，登录宽带测速界面进行带宽测试，每个区域的终端位置每周测试两次，忙时（19：00-3：00）测试一次，闲时（8：00-18：00）测试一次，每月共计8次。带宽符合度=达到100%的次数/总测试次数，例如：本月测试8次，7次达到100%，

1次92%，则本月该区域用户带宽符合度为7/8*100%=87.5%。

3 结 语

总之，未来的质量评估技术应该以全面深入及时的发现网络问题和隐患尤其是急、危、重问题，切实反映用户感知为最终目的，以问题发现客观及时、方案有效合理、闭环限时严格，实现网络质量的量化评估为基本要求。

主要参考文献

[1]陈小帅.IP网络运行质量分析与系统实现[D].北京：北京邮电大学，2008.