Величины, применяемые для оценки качества сети:

•          уровень загрузки канала

•          время прохождения пакета между двумя удаленными точками. RTT = 2 * OWD

•          потери пакетов при передаче

•          изменения во времени доставки пакетов (IP packet delay variation – ipdv)

Последние три величины используются для описания качества соединения между двумя удаленными точками (end-to-end connection).

В этой работе мы исследуем качество связи на Интернет магистрали, одного участка между двумя маршрутизаторами (hop).

Обычно, сервис-провайдеры, например Sprint, применяют правило 50%:

C. Fraleigh, S. Moon, C. Diot, B. Lyles and F. Tobagi, Packet-level Traffic Measurements from a Tier-1 Backbone, Sprint ATL Technical Report, TR01-ATL- 110101, November 2001

Если среднесуточная загрузка каналов на магистрали не превышает 50%, то считается, что не возникает никаких проблем с качеством связи.

Однако в России внутри российские магистральные каналы перегружены из-за их дороговизны и просто недостатка.

Проследить региональным операторам связи, как у того или иного общероссийского провайдера (РТК-Интернет (Ростелеком), ТрансТелеКом, Глобал один и ГолденТелеком) загружена магистраль невозможно.

Правило 50% при присоединении регионального оператора к магистральному узлу соблюдается, а качество связи низкое из-за перегрузки магистрали.

Для мониторинга качества сетевых соединений мы разработали свой метод, основанный на потоковых технологиях (flow).

Под потоком (flow, 5-tuple) понимают процесс передачи пакетов между двумя удаленными точками, характеризующийся одинаковыми IP адресами источника и места назначения, портами и одним и тем же номером протокола. Другими словами – это обычные TCP или UDP сессии, например, перекачка по ftp файла и т.д.

Имеется еще одна разновидность flow, by prefix. Его определение – поток пакетов направленных на /24 адресное пространство (на класс С адресов).

Модель трафика, базирующаяся на основе потоков:

C. Barakat, P. Thiran, G. Iannaccone, C. Diot, P. Owezarski, A Flow-based Model of Internet backbone Traffic, IEEE Transactions on Signal Processing – SI on SP in Networking, 51(8), pp.2111-2124, 2003

В этой работе доказано, что все важнейшие характеристики трафика можно описать при помощи трех переменных:

 

 

- величина, обратная интервалу между появлением новых потоков [1/s]

 

Важнейшие характеристики трафика:

Процесс описания трафика с помощью потоков можно рассматривать как однородный Пуассоновский процесс:                        l можно рассматривать как постоянную для 30 мин. интервалов. Однако, все основные выражения не изменятся, если процесс появления новых потоков считать Марковским или неоднородным Пуассоновским.