工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+IPv6網(wǎng)絡性能測試規(guī)范（征求意見稿）

ThetechnicalspecificationforIPv6NetworkPerformanceTestingofIndustrial2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施中國電子學會發(fā)布 I II 3 3 3 5 6 10 12 16 25 27 28 29 30本文件按照GB/T1.1-2020給請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。本標準起草單位：南京郵電大學、中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信有限公司、中國科學院計算技術研究3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6網(wǎng)絡性能測試規(guī)范本標準規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于IPv6的網(wǎng)絡性能參數(shù)和臨時指標，以及對每個網(wǎng)絡段應該本標準適用于具有一個或多個網(wǎng)絡段的端到端路徑，所定義的QoS類型適用于終端用網(wǎng)絡服務提供商之間以及網(wǎng)絡服務提供商之間的IP網(wǎng)通信，可作為IP網(wǎng)絡規(guī)劃、工程設計、下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適[4]ITU-TE.651《IP接入網(wǎng)流量工程參考連接》[5]ITU-TG.709《話音傳輸質量類型定義》[6]ITU-TG.826《等于或高于基本速率的國際恒定比特率數(shù)字路徑誤差性能參數(shù)和目[7]ITU-TI.113《寬帶ISDN名詞術語》CBRConstantbitrate（恒定比特率）4FRHREHRPMavNNINSNSENSPDestinationhost（目標主機）DigitalHierarchyTransmissionExpeditedforwarding（加速轉Filetransferprotocol文件傳輸協(xié)議）IPpacketdelayvarIPpackettransferreferenceeventernationalTelecommunicationUnion-TelecommunirNetworksectionensemble（網(wǎng)絡段集合）Networkserviceprovider（網(wǎng)絡服務提供商）Pseusynchronousdigitalhierarchy（偽同步數(shù)字網(wǎng)）5pktRTmaxTavUDPPercentIPserviceavailabilResourcereservationprotocol資源預留協(xié)議）MaximumIPpacketdelaybeyondwhichthepacketisdeclaredtobelost（除聲MinimumlengthoftimeofIPavailability;minimumlengthoftimeofIPunavailability（IP可用性的最小時間長度，IP不可用性的最小時間長度）DigitalHierarchyTransmissionatL544Mbit/s（1.544Mbit/s度上依賴于承載IPv6的低層鏈路的傳輸性能，同時高層業(yè)務的相關性能也會影6圖2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6網(wǎng)絡性能的通用模型主機（host使用IPv6協(xié)議進行通信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計算機，能夠完成源主機（sourcehost-SRC能7鏈路(link)：在一對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主機之間傳送IPv6數(shù)據(jù)包的點到點(5.2電路段(CircuitSection—CS)A源主機或宿主機與相鄰主機（路由器，其管轄權可能屬于其它網(wǎng)絡）的鏈路連接。B—個網(wǎng)絡段中的路由器與另一個網(wǎng)絡段中的路由器的鏈路連接。5.3網(wǎng)絡段(NetworkSection—NS)同一管轄權的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的一組主機以及連接它們的鏈路構成一個網(wǎng)絡段。網(wǎng)絡段在源主機和宿主機之間提供部分IPv6數(shù)據(jù)包的5.4性能測量點為了在網(wǎng)絡中對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6網(wǎng)絡性能進行界定，需要定義網(wǎng)絡的測量點MP(measurementpoint)。把MP(1)入口測量點(ingressMP(2)出口測量點(egressMP)：8圖3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中IPv6包傳送參考事件舉例9圖4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中IPv6包傳送結果包就被認為是丟失了；同樣，如果沒有丟失，但其中任何一片中出進入一個認可的入口MP0后，在特定的時間Tmax內，產(chǎn)生了一個誤向（misdirected）圖5工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6包傳輸時延圖6工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6包時延變化的所有值都是臨時的，在根據(jù)實際運營經(jīng)驗修表1IPv6網(wǎng)端到端性能指標UUU的電路域（CS）和網(wǎng)絡域（NS）,但不包括用戶駐地網(wǎng)；源主機和宿主機上的低層協(xié)議（IP務等級協(xié)議時，網(wǎng)絡運營商應該相互配合，滿足這些端到端的網(wǎng)絡關。根據(jù)不同業(yè)務和應用的需要，用戶可以請求和得到相關的包加以標記。每個流請求和協(xié)商QoS等級的圖7IPv6網(wǎng)的用戶到用戶連接一種流的每個包都遵循特定的路徑傳送。聲稱滿足本節(jié)規(guī)定的性能指標的任何流（每條（6）IP連接跨越國界的情況不遵循電路交換的約定。例如，如果某個國界兩邊共用一IPv6包時向用戶承諾滿足上述可用性指標，單個運營商可以提供比本標準所分配指標更性能承諾。在傳輸距離較短或網(wǎng)絡不太復雜時，路徑的部分參數(shù)性能可能會明顯優(yōu)于本標準算出的最大值。雖然該數(shù)據(jù)流的多個包的傳輸時延可能會超過該界限，但在該數(shù)據(jù)流的生存型0）會限制地理可用性、網(wǎng)絡設計以及技術選擇，因此有時可能會超過這些限制（例如用（2）在一個較長的測量時間間隔內，選擇若干較短的抽樣間隔，可測量到若干IPv6DV容量髙于T1時，有可能獲得更好的IPv6DV.—長到對流所期望的指定測量比例是足夠的?！L到對用戶的典型用法或評估周期是足—短到可以保證與每個評估間隔內部的可接受的性能保持平衡（這樣才可區(qū)—短到可以處理測量中的實際問題。包的長短將影響對絕大多數(shù)性能參數(shù)的測量結果。因為很多流的包長短的變化非常大，評估，并必須報告測量包的長短。當進行更低層測量時（如比特錯誤測試推薦使用1500示不規(guī)定這些參數(shù)的指標，對于它們的任何默認指標都可以當把一個參數(shù)的指標設置為“U”時，該參數(shù)的性能有時一些指標的分配原則可以基于分配物理層性能的G.826規(guī)則。物理層損傷會嚴重影響—每個IPv6節(jié)點所允許的復雜度因素將影響分配原則的基礎?！贗Pv6網(wǎng)絡中，是基于距離還是基于復雜度的網(wǎng)絡組成部分占主導地位?！狪Pv6網(wǎng)絡使用的機制，如OSPF選路，MPLS,DiffServ等將影響復雜度因素的權重。對于一些參數(shù)，包含地球同步衛(wèi)星的網(wǎng)絡部分可能要接受另外一些塊配額。但一般認為本標準給岀一個驗證端到端性能指標可行性的假想?yún)⒖悸窂?。這些假想?yún)⒖悸窂絻H僅是對每個端到端流的標準化的部分都需要分配規(guī)則。與分配相關的問題，如接入層、邊緣層和網(wǎng)絡段可表示為位于網(wǎng)絡邊緣的網(wǎng)關路由器以及具有其它角色的若干內部路由器（如核圖8假想?yún)⒖悸窂綄⒁粋€網(wǎng)絡段和另一個網(wǎng)絡段相連的路由器稱為互連網(wǎng)關。表2典型網(wǎng)絡設備性能要求例子假設基于距離的組成部分，與實際陸地距離外加一個典型物1）DD圖9QoS級別0的假設參考路徑表3類型0路徑實例分析字節(jié)115000N1133332243613333N1133334283133330表4類型1路徑計算10N113332243613333N23636428323636N1133334283133330表5路由器角色對類型2時延的影響例如，媒體電話假想?yún)⒖键c如圖10所示。主叫方的信息流從左邊的協(xié)議棧向下，經(jīng)過圖10假想?yún)⒖键c舉例圖10中為一個舉例的假想?yún)⒖键c，端點時延如表6所示。表6端點時延分析一個PLC“幀”—包必須等待其它先到達的時延敏感包。—包必須等待先到達且正在服務的非時延敏感包的服務結束。的查詢時延和非常小的時延變化。雖然第一個包的時延長有利于IPv6DV,但在這個計算中不8.8.2由于時延敏感包造成的時延時延敏感包要等待其它先到達正在服務的時延圖11由于不同負載級別的時延敏感流和直連路由器的跳數(shù)造成的累積排隊時延路速率高于STM-1,端到端排隊時延會減少；如果一些鏈路速率低于STM-1,端到端排隊時延8.8.3由于非時延敏感包造成的時延到達的時延敏感包不能先于已到達的非時延敏感包得到服務，所以在每個路由器中時延對于幾個直連路由器組成的累積時延，要使用相對時延分布理速率。假定低百分位值為零，高（1-10-3）百分位值可以精確計算。大多數(shù)情況下近似采用高斯分布1-10-3）百分位值在(μ+3.72σ)處?！酚善鞑樵儠r延變化：12×30μs=0.36ms在這個例子中用戶和網(wǎng)絡之間以及網(wǎng)絡段之間的鏈路為E3（34Mbit/s）,其余鏈路假—路由器查詢時延變化：12×30μs=0.36ms如果時延敏感流有固定的包大小，且占接入鏈路的50%,那么時延可以計算如下：—使用M/D/1排隊模型，從時延敏感流造成的排隊時延變化（46.9%負載和1跳的T1）包傳輸占用的傳輸鏈路比率是HRP需要考慮的一個因素。網(wǎng)絡持續(xù)運轉中負載程度是需過400ms。對于到偏遠地區(qū)的非常長的路徑，網(wǎng)絡運營商之間可能需要額外制定一些雙邊表7工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IPv6業(yè)務可用性功能并且：PIU=100-和會話標志的特定連接或無連接的媒體流相關聯(lián)的流量。其它標準中使用的微流(microfl如果在流量中觀察到違反合同的包，則允許網(wǎng)絡丟棄掉的數(shù)量與違反合同的包的數(shù)量相網(wǎng)絡有權規(guī)定違反合同的流的標準，可能是基于所觀測到的違反合同的包的數(shù)量。當一個流被認定為違反合同時，那么就不需要遵守對網(wǎng)絡性能的承諾。但如果該流包含的違反協(xié)表BlATMQoS業(yè)務等級1和2與IPv6