Ing. Mar$n Ťupa

Ing. Mar$n Ťupa mar$n.tupa@profiber.cz | www.profiber.eu

Měření kvality služeb Kolik protlačíte přes aktivní prvky? Kde jsou limitní hodnoty ETH spoje? Data Hlas Video

Central Office Mul$service switch

House

Black Box

Mul$service switch

Network Infrastructure

Connectivity to Internet

Demarkační bod

Access Network

QoS – Quality of Services

Small business

Customer premises

Demarkační bod

Downlink

Uplink www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

Co ovlivňuje QoS parametry KPIs – Key Performance Indicators Shaping and policing – omezení datového provozu

Chybná konfigurace ak$vních prvků Cloud

Synchronizační chyby House


Mul$service switch Small business

Malé vyrovnávací pamě$ na ak$vních prvcích Chyby kódování

Problém na fyzické vrstvě

www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

Co je QoS? Dílčí parametry QoS – Quality of Services

Key QoS Metrics Traffic Rate

TS rychlost v kbit/s

Packet Loss

Ztrátovost paketů

Latency

Celkové zpoždění

JiIer

Kolísání zpoždění

Out-‐of-‐Sequence

Pakety mimo pořadí

Mul$cast Join Time (Zap)

Doba přepnuV


Důležitost tech. parametrů dle služeb


Hodnoty QoS dle služeb Přenosové požadavky dle typů provozu

Typ provozu

Data (Best-‐Effort)

Propustnost (Mbit/s)

Real-‐Time

High-‐Priority

8

20

5

Ztrátovost (%)

<0.05

<0.001

<0.05

Zpoždění (ms)

<30

<5

5-‐15

Kolísání zpoždění (ms)

n/a

<1

n/a


Propustnost pro IPTV •  Pro přenos video signálu se používá různé druhy komprese obrazu a různé obrazové formáty

Náročnost IPTV Typ vysílání

SDTV

SDTV

HDTV

HDTV

Typ komprese

MPEG-‐2

H.264/MPEG-‐4

MPEG-‐2

MPEG-‐4

CIR [Mbps]

3,97

2 až 3

20,44

10,59


Nárazový provoz Bursty Co je burst CIR –  Burst je dočasný nárůst přenosové rychlos$. –  Dnes jsou všechny aplikace v sí$ přirozeně nárazové.

Drop?


Prioritizace služeb


Metodika ČTÚ K metodice měření parametrů přípojky NGA: ČTU vydalo metodiku měření kvality služby přístupu k sítí internet. Na toto téma uspořádalo ČTÚ v 12/2014 seminář. ČTU definuje, bude měřit a kontrolovat (propustnost downstream, propustnost upstream, zpoždění paketu). Na webu je důvodová zpráva a měřicí předpis/metodika. https://www.ctu.cz/ctu-informuje/rizeni-datoveho-provozu-parametry-merenikvality.html Tato metodika měření propustnosti na L4 (TCP throughput) vychází z již schválené aplikované metodiky měření LTE a je plně s trendy v oboru. ČTÚ ji může aplikovat nejen na NGA, ale na jakoukoliv reklamaci přípojky internetu. Výše uvedené 3 parametry nejsou postačující pro posouzení kvality NGA sítě/přípojky. Další QoS parametry (důležité pro IPTV, VoIP) budou předmětem diskuse s ČTÚ.

AKADEMIE VLÁKNOVÉ OPTIKY A OPTICKÝCH KOMUNIKACÍ ® www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

mar$n.tupa@profiber.cz | www.profiber.eu

Měření kvality služeb Kvalita prožitku přijímané služby Access Network

Customer premises

Small business Internet

House People

TV

QoE – Quality of Experience

Nejdůležitějším ukazatelem kvalitní konektivity je subjektivní www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o. vnímání uživatele/zákazníka přijímané služby

QoE parametry Quality of Experience – kvalita prožitku Zasekávání obrazu Praskání

Doba přepnuV mezi programy Rozmazání

Echo hlasu

Pixelizace

Určuje MOS parametr MOS (Mean Opinion Score) 5 – výborná | 1 -‐ nevhodná

Deformace hran


Co ovlivňuje QoE parametry MOS – Mean Opinion Score Doba přepnuV mezi programy House

Zasekávání obrazu People

Pixelizace Deformace hran Rozmazání Echo hlasu Praskání www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

QoE parametry Subjektivní vnímání kvality přijímané služby

•  MOS -‐ Mean Opinion Score



Propustnost Throughput, Bandwidth 100 Mbit

50 Mbit

House


Black Box

Mul$service switch


Demarkační bod

Small business

Demarkační bod

Downlink

Uplink


ITU-T Y.1564 Definice šířky pásma


•  Šíře pásma •  Garantovaná •  Teore$cká •  Nedosažitelná


Ztrátovost Frame Loss

House Central Office Mul$service switch

Black Box

Mul$service switch


Demarkační bod

Small business

Demarkační bod

Downlink


BER pro IPTV

•  Vyjadřuje se v 10-x •  Př. BER=2x10-4 znamená 2 chyby v 10 000 (104) bitů •  Typicky: BER=10-12 bez FEC; 10-9 s FEC


GOP (Group of Pictures) Skupina snímků


GOP (Group of Pictures)


Zpoždění Latency


Black Box

Mul$service switch

Network Infrastructure Small business

Demarkační bod

Demarkační bod

Downlink


Kolísání zpoždění Jitter


Black Box

Mul$service switch


Demarkační bod

Small business

Demarkační bod

Downlink


MDI Media Delivery Index

MDI: •  RFC 4445 •  Video quality metric •  typicky zobrazuje dva parametry •  Delay Factor DF •  Media Loss Rate MLR


Delay Factor DF (ms) DF: •  je časová hodnota v milisekundách a udává, jak velká musí být vyrovnávací paměť, aby se eliminovalo kolísání zpoždění •  běžně Set-Top-Box eliminuje kolísání zpoždění max. do 30 - 50ms


Media Loss Rate MLR (pps) MLR je definován jako počet ztracených paketů nebo paketů mimo pořadí za sekundu. Nenulový MLR může představovat deformovaný obraz.

Maximum acceptable average MLR: •  SDTV: 0.004 •  VOD: 0.004 •  HDTV: 0.0005


Prioritizace služeb


QoS classes for IPTV


Distribuce více služeb Per-Service Traffic Priority Per-Service Traffic-Rate Limiting VLAN Priority Data

CIR=8Mbit

P5 = 110xxx

Hlas

CIR=1Mbit

P7 = 111xxx

Video

CIR=10Mbit

P6 = 101xxx

House


Black Box

Mul$service switch


Demarkační bod

Small business

Demarkační bod

Downlink www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

Uplink

Burst testování Co je burst –  Burst je dočasný nárůst přenosové rychlos$. Proč Burst testovat –  Dnes jsou všechny aplikace v sí$ přirozeně nárazové. –  Síť musí být správně nakonfigurována pro podporu těchto nárazových služeb, aby nebyl přenos dat vážně ovlivněn/ohrožen. Výkonnost sítě může velmi rychle klesat.


CIR/CBS/EIR/EBS


CBS/EBS testování •  •  • 

CBS = Commi{ed Burst Size EBS = Excess Burst Size

SLA parametr, který je ověřován je velikost Burstu (v čase nebo v bytech). Úlohou je ověřit zda služba má malý nebo žádný frame loss v rámci SLA. Konfigurovatelný počet sekvencí (defaultně 2) Burst size (SLA parameter) Max Burst Rate (norm. 100%)

…

CIR

Burst Sequence 1 Max Burst Rate (norm. 100%) CIR + EIR CIR

Burst Sequence 2

…

CBS Test

…

EBS Test Burst Sequence 1

Burst Sequence n

Burst Sequence 2

…

Burst Sequence n

Bursty a IPTV


Měření kvality služeb Jak měřit a co budu potřebovat? Zákazník

Operátor

Zdroj: EXFO www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

Traffic přicházející z testeru

Omezený traffic -‐ shaping

Omezení provozu dat – shaping

Node B

Switch Site

Traffic looped back : Už jednou omezená!!

Shaping schopnos$ ve zpětném směru nejsou testovány

Traffic přicházející z testeru

Omezený traffic -‐ shaping

Node B

Switch Site

Omezení provozu dat -‐ shaping Traffic přicházející z testeru

Měření kvality služeb Metodologie vhodné k prověření SLA parametrů


RFC 2544 Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices

!  Doporučení od organizace IEEE z roku 1999 !  Nahrazuje starší vydání RFC 1944 !  Výkonostní testy síťových zařízení !  Různé velikosti rámců (64 – 1518 bytů)

Throughput Propustnost

Latency Zpoždění

Back-to-Back Zatížitelnost

Frame Loss Ztráta rámců


RFC2544 vs EtherSAM Časová komparace různých testovacích metod

Zdroj: EXFO www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

›  Kontrola nastavení síťové

konfigurace – možnost zvolit 2 pásma

›  Ověření nastavení QoS pro všechny služby

›  Přehledné nastavení, rychlé vyhodnocení

(Committed Information Rate): maximální přenosová rychlost pro služby, kde je služba garantována pomocí určitých parametrů. (zpoždění, kolísání zpoždění) (Excess Information Rate): maximální přenosová rychlost, kde již nejsou garantovány všechny parametry přenosu. V tomto pásmu nedochází ke ztrátám paketů. Traffic Color Awareness Dropped pásmo (všechno nad EIR)

Pásmo

EIR

Best Effort pásmo (všechno mezi CIR a EIR)

CIR

Garantované pásmo (všechno pod CIR) Čas

•  Nárazový přenos dat

Metodologie dle ITU-‐T Y.1564


EtherSAM – fáze 1 Ramp Test


EtherSAM – fáze 2 Performance test 5 Mbit/s

10 Mbit/s 2.5 Mbit/s

All pass/fail results of the SLA parameters measured throughout the test (i.e., throughput, frame delay, frame loss, frame delay variation and OOS)


Metodologie ITU-T Y1564 EtherSAM


Test GEPON sítě BERT vs EtherSAM

BV-‐10

ETH Loap Back

1,25 dB

Total 19,23 dB

FTB-‐1/860


Velikost rámce = 512 Byte Posloupnost vzorku



DATA-‐500 Mbit/s HDTV-‐45x MPEG-‐4 VoIP-‐20x G.711

FAIL


985 Mbit/s


DATA-‐470 Mbit/s HDTV-‐43x MPEG-‐4 VoIP-‐20x G.711

PASS


950 Mbit/s


BV-‐10

ETH Loap Back

19 dB FTB-‐1/860


BV-‐10

ETH Loap Back

19 dB Total 36,3 dB

FTB-‐1/860

QoE – Quality of Experience

QoS – Quality of Services

Nejdůležitějším ukazatelem kvalitní konektivity je subjektivní vnímání uživatele/zákazníka přijímané služby www.profiber.eu | [email protected] | Copyright © PROFiber Networking s.r.o.

EXpert IPTV Test Tool


Klíčové metriky přenosu •  Mean Opinion Score •  Kolísání přenosu paketů •  Ztrátovost paketů •  Latence protokolu IGMP


Náměry a výstupy


Pokročilé – Technical Report 101 290 Technical Report je ratifikovaný standard zaměřený na kvalitu živého obrazového signálu DVB (Digital Video Broadcasting)



Monitoring SLA parametrů







QoS pro IPTV


Net.Storm - Albedo


Nechte si změřit parametry sítě Zápůjčky měřící techniky Technologii si otestujte dřív než ji nasadíte

QoS pro IPTV


QoS pro IPTV


QoS pro IPTV


QoS pro IPTV


ITU-T Y.1564 Definice šířky pásma


Metodologie dle ITU-‐T Y.1564


Standard ITU-T Y.1564 – fáze 1 Ramp Test


Standard ITU-T Y.1564 – fáze 2 Performance test 5 Mbit/s

10 Mbit/s 2.5 Mbit/s

All pass/fail results of the SLA parameters measured throughout the test (i.e., throughput, frame delay, frame loss, frame delay variation and OoS)


•  QoS – Quality of Service – kvalita služeb na sí$ •  QoE – Quality of Experience – kvalita prožitku ze služby

Copyright © PROFiber Networking s.r.o. | Zdroj: Ing. Petr Koudelka, Ing. Jan Látal, Telekomunikační sítě, VŠB-TU Ostrava

Charakteris$ka přenosu

Copyright © PROFiber Networking s.r.o. | Zdroj: Ing. Petr Koudelka, Ing. Jan Látal, Telekomunikační sítě, VŠB-TU Ostrava

Parametr

Název

Hodnota

Poznámka

Jednosměrné bod – bod zpoždění

typicky 5 ms

V závislosti na službě, služby s nižší prioritou do 30ms (internet)

Změna zpoždění (Packet Jitter)

Změna zpoždění

+/- 1 ms

V závislosti na službě

Frame Error Rate (Throughput, Loss)

Frame Error Rate

Lepší než 1x10-6 (0.0001%)

V závislosti na službě

Přerušení služby

Měření času přepnutí

50 ms

První vrstva

Dostupnost sítě

Chráněná páteřní síť

Od 99.995 do 99.999%

26.28 do 5.26 min. za rok

Střední čas odstranění poruchy

Průměr 2 hodiny

Ne více než4 hodiny

Zpoždění (Latency)

MTTR


QoE parametry Quality of Experience – kvalita prožitku Zasekávání obrazu Praskání

Doba přepnuV mezi programy Rozmazání

Echo hlasu

Pixelizace

Určuje MOS parametr MOS (Mean Opinion Score) 5 – výborná | 1 -‐ nevhodná

Deformace hran


Ing. Mar$n Ťupa

Recommend Documents