Mindenki számára ismert, hogy a szolgáltatói hálózatok üzembe helyezésének egyik elvárt eljárása a link minősítése, amelyre a legtöbb esetben az RFC 2544-ben foglalt eljárásokat alkalmazzák: Throughput, Latency, Frame Loss, Back-to- Back teszt. A mérőműszer gyártók is ennek az ajánlásnak megfelelően alakítják ki a teszt rendszereiket. Ma az Ethernet technológia és az arra épülő alkalmazások széles körben történő elterjedésének lehetünk tanúi. Ez gyökeresen megváltoztatja a hálózattal és az összeköttetésekkel szemben támasztott követelményeket a nagytávolságú hálózatok vonatkozásában.
Megállapíthatjuk, hogy azokkal a képességekkel, amelyekkel az RFC 2544 eljárás rendelkezik, ma már nem tud teljes mértékben eleget tenni a megnövekedett elvárásoknak.
- Az RFC 2544 a fentebb említett teszt eljárásokat szekvenciálisan végzi. Például nem vizsgálja a keretvesztést, amíg a késleltetést méri.
- A teljesítménytesztek elvégzését követően minden mérésről külön-külön szolgál eredménnyel.
- A forgalomgenerálás egy egyedi jelfolyamra épül, amely azt jelenti, hogy egyszerre egy flow/szolgáltatás tesztelhető.
- A fenti eljárások a hálózati elemek abszolút teljesítő képességét vizsgálják „laboratóriumi körülmények” között, nem az adott szolgáltatást, amelyet az ISP garantál.
- Nem vizsgálja az egyik legfontosabb attribútumot, a késleltetés időbeli változását (jitter), hiszen nem része az eljárásnak.
- Egy- egy eljárás futási ideje jelentős eltéréseket mutat. Késleltetés esetén ez akár 4,66 óra is lehet (2 perc/ iteráció x 20 iteráció x 7 keretméret). Kevés olyan eset van, amikor teljes RFC 2544 eljárással minősítenek egy kapcsolatot, hiszen nem „fér bele az időbe”. A telepítők igyekeznek „belső szabvány” szerinti eljárást alkalmazni.
- Néha az is problémát szokott okozni, hogy egyes szolgáltatók másképpen értelmezik a teszt paramétereket és a tesztek eredményeit.
Tehát az RFC 2544 módszertan inkább szolgáltatás-aktiválási teszt rendszer, és nem képes teljes egészében megmutatni, hogyan változik egy Ethernet hálózat teljesítő képessége, ha azt párhuzamosan több alkalmazás is használja.
Joggal mondhatjuk, hogy az RFC 2544 már nem tud alkalmazkodni azokhoz az új elvárásokhoz, amiket a Metro Ethernet Forum a 10.2 specifikációban, Ethernet szolgáltatás attribútumok alatt megfogalmazott. Ezt próbálja kiküszöbölni egy új ajánlás, az Y.1564, amit várhatóan Y.1564 néven fognak szabványosítani a közeli hónapokban.
Az Y.1564 Ethernet szolgáltatás-aktiválási eljárás egy kidolgozás alatt (draft) álló módszertan az ITU-T gondozásában. Várhatóan ez az eljárás lesz az RFC 2544 utódja, amely képes lesz a multiservice szolgáltatásokat futtató csomagkapcsolt hálózatok minősítésére, ahol a klasszikus adatforgalom mellett valós idejű alkalmazások futnak és különböző prioritással rendelkező adategységek kerülnek továbbításra.
Az Y.1564 tervezésének legfontosabb indokai
- Képes legyen IP SLA minősítésre. Megmutassa, hogy a szolgáltatás igénybe tudja-e venni a hálózat erőforrásait azokkal a teljesítmény paraméterekkel, amelyeket előre definiáltak.
- Adjon megfelelő információt a hálózat teljesítő képességéről abban az esetben is, ha a szolgáltatások SLA paraméterei elérik a küszöbértékeket. Ebben az esetben is elvárt módon kell a hálózati eszközöknek és útvonalaknak kiszolgálni az alkalmazásokat.
- Legyen egy olyan eljárás gyűjtemény, ami a közepes és hosszabb időtartamú tesztek alapján képes legyen minősíteni a hálózat elemeit.
Az ITU-T Y.1564 egy olyan teszt módszertan, ami képes kiértékelni az Ethernet szolgáltatás konfigurációs és teljesítmény paramétereit, mielőtt azt a felhasználók igénybe veszik. Az eljárás használható pont-pont és pont-multipontos környezetben is. Nem definiál Ethernet architektúrákat vagy szolgáltatásokat, helyette definiál teszt módszertant Ethernet alapú szolgáltatások létesítéséhez. Próbálja kiküszöbölni az RFC 2544 hiányosságait.
Szerviz definíciók
Az ITU-T Y.1564 olyan teszt/forgalmi streameket definiál, amelyek a MEF 10.2 definíciókra épülnek. A specifikus teszt streamek különböző szolgáltatási osztályokat azonosítanak, mint pl.: 802.1q VLAN, 802.1ad és class of Service (QoS).
Ezek a streamek előre definiáltak az Ethernet Service Model-ben (2. ábra). Minden egyes stream rendelkezik a következő paraméterekkel:
- keretformátum
- sávszélesség profil
- Maximum Transmission Unit (MTU)
- Comitted Information Rate(CIR)
- Excess Information Rate (EIR)
Tesztsebességek
Az ITU-T Y.1564 három kulcsfontosságú tesztsebességet definiál.
CIR – Committed Information Rate: az adott szolgáltatásra jellemző maximális továbbítási sebesség, ahol még teljesülnek az elvárt teljesítmény paraméterek. Ez részét képezi az SLA-nak.
EIR – Excess Information Rate: a CIR feletti többlet sávszélesség. Ez még elérhető, ha a hálózat terheltsége és kihasználtsága megengedi. Ezt úgy is emlegetik, hogy best effort forwarding.
Overshoot sebesség: egy teszt átviteli sebesség, ami azt hivatott ellenőrizni, hogy a CIR vagy az EIR feletti igénybevétel esetén a hálózat már nem képes nagyobb forgalmat kiszolgálni anélkül, hogy a szolgáltatások minőségében ne következzenek be anomáliák.
Ezek a sebesség tartományok színjelölést is kaptak
Módszertan
Az ITU-T Y.1564 két teszt csoportot tartalmaz:
- szolgáltatás konfigurációs teszt (Service Configuration Test)
- szolgáltatás teljesítmény teszt (Service Performance Test)
Szolgáltatás konfigurációs teszt
Ennek elemei az adattovábbító hálózati eszközök (kapcsolók, forgalomirányítók, hidak és a hálózati interfészek), továbbá azok összeköttetései. Ha ezek közül akár csak egy elem nincs megfelelően konfigurálva, torlódások, link hibák alakulhatnak ki, ami a hálózati teljesítmény romlásához, vagy a szolgáltatás megszakadásához vezethet. A szolgáltatás konfigurációs teszt méri az eszköz (device under test – DUT), a hálózat teljesítő képességét a fent említett teszt sebességeken.
- A CIR fázisban azt vizsgálja, hogy a hálózat teljesítménye az elvárt értékeknek megfelelően alakul-e, összeveti az SLA paraméterekkel
- Az EIR fázisban – ahol a teljesítmény már nem garantált – azt vizsgálja, hogy a szolgáltatás ennek ellenére a CIR-ben garantált feltételeknek megfelel-e
- Az Overshoot fázisban azt vizsgálja, hogy az elvárt vagy remélt teljesítmény nem haladja-e meg a CIR-ben vagy az EIR-ben foglaltakat
Szolgáltatás teljesítményteszt
A hálózati eszközök túlnyomó többsége a működése alatt nem éri el a teljesítményének felső határát. Ennek ellenére tervezni kell erre is. Ezért az Y.1564 is foglalkozik ezzel a kérdéssel. Ismerni kell azokat a kulcsfontosságú teljesítmény paramétereket (key performance indicator – KPIs), amelyek jellemzik az egyes forgalmi osztályokat.
A szolgáltatás teljesítmény teszt méri a hálózati eszközök és azok kapcsolatainak képességét, hogy teszt során megfelelő módon továbbítják-e a hálózati forgalmat az SLA paraméterek biztosítása mellett. A mérés során a CIR-nek megfelelő igénybevételnek van kitéve a hálózat, ahol a KPI paraméterek pass/fail jelölést kapnak.
A teljesítmény teszt időtartama változtatható annak érdekében, hogy vizsgálható legyen rövid, és tartósabb időszakokban is a valós körülményeknek megfelelően.
Metrikák
Az Y.1564 a következő KPI paraméterekre fókuszál.
Bandwidth – bitsebesség: Ez egy egyszerű paraméter, ami megmutatja az adattovábbítás maximális mértékét. Jelölése bit/s, vagy annak többszöröse.
Frame Transfer Delay (FTD) – keret késleltetés: Időparaméter, ami megadja a keret késlekedését a küldés és a megérkezés között. Jellemzően ez kimutatható mindkét irány esetében. Lényeges is, hiszen vannak olyan kritikus alkalmazások, amelyek nem viselik el, ha a késleltetés bármelyik irányban is megnő.
Frame Delay Variation – jitter: Ez a paraméter megadja a késleltetés időbeli változását. A keretek továbbítása során gyakran előfordul, hogy azonos méretű keretek különböző késleltetéssel érkeznek meg a célhoz, amit több tényező is befolyásol: hálózati terheltség, adategység priorizálás, stb.
Frame Loss – keretvesztés: Ez egy arányszám, ami kifejezi, hogy az összes elküldött adategység közül mennyi került eldobásra, tehát nem érkezett meg a célhoz. Keretvesztés előfordulhat a torlódás vagy a hálózati eszköz meghibásodása következtében is.
Az Y.1564 előnyei
Az Y.1564 használata több előnnyel jár a szolgáltatók számára a különböző szolgáltatási területeken, mint a mobile backhole, vagy az üzleti Ethernet szolgáltatások.
- Az összes KPI paraméter lemérhető egyetlen tesztben.
Jelentősen gyorsabb az RFC 2544-nél. Az alábbi ábra egy összehasonlítás mutat a throughputra RFC 2544 és Y.1564 vonatkozásában egy egyszerű szolgáltatás esetében.
Multiservice képességekkel rendelkezik Többségében olyan Ethernet szolgáltatások kerülnek telepítésre mostanság, ahol ugyanazon kapcsolaton belül különböző szolgáltatási osztályokat különböztetünk meg. Erre példa a 3G mobile backhole, ahol tipikusan négy, míg a 4G LTE esetében hét szolgáltatási osztályt különböztetünk meg. Ebben az esetben az RFC 2544 legnagyobb hátránya az, hogy egyszerre csak egy teszt futtatható. Az Y.1564 lerövidíti a hálózati konfiguráció elemzését egy ciklikus vizsgálattal (11. ábra), ami jelentősen kevesebb időt vesz igénybe.
Jobban figyelembe veszi a valós életbeli feltételeket. A legrosszabb/legszélsőségesebb esetekre kialakított vizsgálati módszerek biztosítják azt, hogy gyorsan reális képet kaphassunk a hálózati elemek teljesítő képességéről
Az Y.1564 felhasználási területei
- hálózati eszközök, megoldások tesztelése azok forgalomba hozatala előtt
- szolgáltatások telepítése
- hibakeresés
Gyártói implementációk
Ámbár meglehetősen új megoldásról beszélhetünk, az ITU-T Y.1564 térhódításának lehetünk tanúi a gyártói berkeken belül. Többen döntöttek úgy, hogy az Y.1564 szabványosítása előtt már lehetővé teszik eszközeikben az új teszt rendszer használatát.
Az EXFO cég volt közülük az első, aki a saját eszközeiben támogatni kezdte ezt az új eljárást EtherSAM néven.
Azóta egyre több gyártó implementálja az Y.1564-et. Főleg azok, akik az EXFO mellett tevékeny részesei voltak a szabvány megalkotásának, Ilyen cég a Sunrise Telecom, aki IntelliSAM, vagy a VeEX, aki VSAM, vagy a Fluke Networks, aki NPT (Network Performance Test) néven implementálták műszereikbe ezt az eljárást.