I. 인터넷서비스품질요소 II. 서비스품질요소별측정방안 …soc.yonsei.ac.kr/TEST/papers/7th/[B-1].pdfIP주소개수 액세스라우터의용량및성능 ETRI proprietary

BcNBcN Test Technology TeamTest Technology Team1ETRI proprietaryETRI proprietary

목목 차차

I.I. 인터넷인터넷 서비스서비스 품질품질 요소요소

II.II. 서비스서비스 품질품질 요소별요소별 측정측정 방안방안

III.III. 서비스별서비스별 측정방안측정방안

IV.IV. 응용응용 ApplicationApplication별별 측정방안측정방안


인터넷인터넷 서비스서비스 품질요소품질요소

서비스 품질 요소

접속성공률 : 일정시간 인터넷망을 연결할 때 접속이 성공되는 비율

가용성 : 사용자가 인터넷망에 접근하여 사용할 때 관련 장비가 정상 동작하는 확률

패킷 손실률 : 송신된 패킷이 지정된 목적지에 도착하지 못하는 패킷수

Bit Error Loss : 동기화 시점에서 나거나, 노이즈가 생겨서 발생

TTL Loss : TTL에서 정해준 시간을 넘었을 경우나, TTL HOP수를 잘못

지정했을 경우

Queuing Loss : 라우터의 버퍼 용량이 적을 경우 발생

패킷 전송지연 : 인터넷망의 특정 지점간 전달되는 시간

Propagation Delay : 데이터가 매체를 통해 전달되는 시간으로 지점간

거리에 비례

Transmission Delay : 네트워크상에서 패킷이 전달되는데 소요되는 고정지연

으로 미디어의 속도와 패킷 사이즈에 의해 결정

Queuing Delay : 네트워크상 스위치나 라우터에서 대기시간 미디어의 속도와

패킷 사이즈에 의해 결정



서비스서비스 품질품질 요소요소

응답시간응답시간 : : 시스템이시스템이 다음다음 명령어를명령어를 처리하기처리하기 전까지전까지 사용자가사용자가 기다리는기다리는 시간시간

지연변이지연변이 : : 네트워크의네트워크의 지연지연 시간이시간이 일정하지일정하지 않고않고 시간에시간에 따라따라 변동하는변동하는 것것

가용가용 대역폭대역폭 : : 전송전송 매체를매체를 통해통해 신호를신호를 보낼수보낼수 있는있는 최대최대 가용가용 속도속도

처리율처리율 : : 링크에서링크에서 어떤어떤 FlowFlow가가 얼마만큼얼마만큼 흐르는지흐르는지 측정측정

장애통지시간장애통지시간 : : 장애발생을장애발생을 감지시점부터감지시점부터 일정시간내에일정시간내에 고객에게고객에게 통보하는통보하는 시간시간

장애복구시간장애복구시간 : : 장애장애 발생발생 시점부시점부 터터 복구복구 완료완료 시점까지의시점까지의 시간시간

장애률장애률 : : 네트워크네트워크 또는또는 어플리케이션에서어플리케이션에서 장애가장애가 발생하였을발생하였을 경우경우, , 주어진주어진

시간동안시간동안 실패한실패한 트랜잭션트랜잭션 수수

개통기간개통기간 : : 고객의고객의 청약일로부터청약일로부터 최종최종 개통일까지의개통일까지의 기간기간



가입자가입자 구간에서의구간에서의 SLASLA지표지표 이외의이외의 추가추가 서비스서비스 품질품질 관리요소관리요소

가입자가입자 PCPC의의 특성특성

가입자가입자 이용이용 성향성향 및및 특성특성

과금과금 방식방식

모뎀모뎀 특성특성

선로선로 특성특성

속도속도 및및 가용가용 대역폭대역폭

NAS NAS 집선비집선비

인증서버인증서버 성능성능

IPIP주소주소 개수개수

액세스액세스 라우터의라우터의 용량용량 및및 성능성능


인터넷인터넷 서비스서비스 품질품질 요소요소

가입자 구간에서의 트래픽 특성 관련 감시 요소

사용자별 접속 시간대 및 이용 시간

시감대별 동시 접속율

시간대별 트래픽 용량 및 Burstiness

시간대별 이용자 이용서비스 특성

시스템 및 네트워크/서비스 자원별 장애률

구간별 지연 분포 및 지연변이 분포

패킷 손실 분포 및 발생구간

서버 부하률 및 응답시간 분포

가입자 선로 상태 감시



백본백본 구간에서의구간에서의 SLASLA지표지표 이외의이외의 추가추가 서비스품질서비스품질 관리요소관리요소

라우터의라우터의 성능성능 및및 처리처리 용량용량

서버의서버의 성능성능 및및 처리처리 용량용량

전송전송 시스템시스템 특성특성

링크링크 대역폭대역폭

네트워크네트워크 구조구조



백본백본 구간에서의구간에서의 트래픽트래픽 특성특성 관련관련 감시감시 요소요소

시간대별 트래픽 용량 및 Burstiness

링크별 운용률

시간대별 이용자 이용서비스 특성

시스템 및 네트워크/서비스 자원별 장애률

구간별 지연 분포 및 지연변이 분포

발생구간

서버 부하률 및 응답시간 분포

전송시스템 감시


품질요소별품질요소별 측정방안측정방안

가입자구간 접속성공률

o 측정 구간 : 가입자측 ADSL모뎀에서 사업자의 인증서버o 접속성공률 : 접속성공횟수 / 총접속시도횟수o 접속성공률 향상방안

- NAS집선비 최적화- 인증서버 용량 증대- 네트워크의 안정화- 인증서버 분산으로 효율성 증대

ADSL모뎀

ADSL모뎀

IP Backbone

DSLAM NAS

인증서버

접속성공율 구간

Access Router

PoP Server


품질요소별 측정방안

가입자 구간 서비스 가용도

o 대상 구간 : 가입자 모뎀에서 사업자 액세스 라우터 구간 또는 자사서버o SLA지표 : 액세스 라우터까지의 속도, 지연o 가용성 증대 방안

- 가입자 집선율 조정- Optic 구간 확대- 모뎀의 접속 형태, 인터넷 프로토콜의 어드레스 할당 방법- 라우팅 처리 방법

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

IP Backbone

DSLAM NAS

서비스 가용도 구간

Access Router

Central PoP


품질요소별 측정방안

가입자 구간 전송지연(Delay)

o 가입자 구간의 전송지연 요소- Queuing Delay- Propagation Delay- Transmission Delay

SPLITTER SPLITTER KORNET

Data

DSLAM NAS

MDFMDF

Dp

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

지연 구간

Dq:Queuing delayDp: Propagation delayDt: Transmission delay

Dt Dq Dt Dq Dt Dq

D = Dq+ Dp+ Dt


Data

DSLAM NAS

MDFMDF

Dp

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

지연 구간

Dq:Queuing delayDp: Propagation delayDt: Transmission delay

Dt Dq Dt Dq Dt Dq

D = Dq+ Dp+ Dt



가입자구간 패킷손실률(Loss)

o 가입자 구간에서 패킷손실 요소- Bit Error Loss- TTL Loss- Queuing Loss

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

La = Bit Error LossLb = TTL LossLc = Queuing Loss

La : Negligible Lb

Lc

손실 구간, Loss = La + Lb + Lc

NASDSLAM



가입자가입자 구간구간 응답시간응답시간(Response Time)(Response Time)

o 사용자의 체감품질에 가장 민감

o SLA 관리는 대부분 자사 구간에 대해서 관리

DSLAM NAS

Time1요청 초기화

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

응답시간( Response Time) = Time2- Time1응답Time2


가입자 구간 처리율(Throughput)

o 링크 대역폭에 가장 민감

o 라우터에서 전송되는 프레임의 초당 처리율



Data

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

Tb

처리율 구간, Throughput =Ta + Tb + Tc

MDFMDF

NASDSLAM

TcTa

Throughput = Ta, Tb, Tc


Data

Access Router

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

Tb

처리율 구간, Throughput =Ta + Tb + Tc

MDFMDF

NASDSLAM

TcTa

Throughput = Ta, Tb, Tc


백본 구간에서 가용성

o 보증 구간 : 액세스 라우터에서 타 ISP로 나가는 라우터

o 사업자간 계약에 의하며, 가입자와 보증은 가입자 구간과 백본구간

o 타 구간의 품질은 제어할 수 없으므로 자사 구간만 대상으로 함


타 ISP

처리율 구간

IP Backbone

Access Router

POP

IX

가용성 구간


백본 구간에서 전송지연

o 측정방법 : 단방향 지연 측정 양방향 지연 측정

o 일반적으로 단방향 측정이 바람직

o 지연 요소

- Queuing Delay

- Propagation Delay

- Transmission Delay


KORNETAccess Router

타ISP(B)POP

IX

Dp

Dq : Queuing delayDp : PropatationdelayDt : Transmission delay

Dt Dq DqDt Dt

지연구간 D = Dp + Dq + Dt

KORNETAccess Router

타ISP(B)

타ISP(B)POP

IX

Dp

Dq : Queuing delayDp : PropatationdelayDt : Transmission delay

Dt Dq DqDt Dt

지연구간 D = Dp + Dq + Dt


백본 구간에서 손실율

o 라우터에서 패킷 손실 과 Queuing Loss가 대부분 차지

o 라우터의 성능 개선으로 패킷 손실율 감소

o 손실 요소

- Bit error Loss

- TTL Loss

- Queuing Loss


KORNETAccess Router

타ISP(B)POP

IX

La : bit Error LossLb : TTL LossLc : Queuing Loss

La(Negligible)

Lb,Lc

Lb,Lc

손실구간L = La + Lb + Lc

La(Negligible)

La(Negligible)

자사Access Router

타ISP(B)

타ISP(B)POP

IX

La : bit Error LossLb : TTL LossLc : Queuing Loss

La(Negligible)

Lb,Lc

Lb,Lc

손실구간L = La + Lb + Lc

La(Negligible)

La(Negligible)


서비스별서비스별 품질측정품질측정 방안방안

ADSL 품질측정 방안PSTNVoice

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀


Local ExchangeSwitch

Data

DSLAM NAS

MDFMDF

인증서버

Access Router

PSTNVoice

ADSL

모뎀

ADSL

모뎀

SPLITTER SPLITTER

Local ExchangeSwitch

Data

DSLAM NAS

MDFMDF

인증서버

Access Router

패킷전송지연측정구간, 패킷손실률, 처리율

응답시간, 가용성

접속성공률 측정 구간


서비스별 품질측정 방안

ADSL 품질측정 지표

측정지표 정 의 단위

접속성공률가입자측 ADSL 모뎀에서 사업자의 인증서버 사이구간의 접속성공률※ 접속성공률 = 접속성공횟수/접속시도횟수

%

전송지연

가입자측 ADSL 모뎀에서 사업자의 액세스 라우터 사이에서발생하는 Propagation Delay, Queuing Delay, Transmission Delay의 전체 합으로 측정※ 전송지연 = Dq + Dp + Dt

ms

패킷손실율

가입자측 ADSL 모뎀에서 사업자의 액세스 라우터 사이의 라우터버퍼에서 발생하는 큐잉 손실, 타임아웃에 의한 TTL 손실, Bit Error에 의한 손실로 측정※ 패킷손실률 = Lb + Lt + Lq

%

응답시간인터넷 서비스를 요청하면 해당 서버에 접근한 후 응답되는 시간

※ 응답시간 = 응답 시각 – 요청 시각ms

지연변이시간에 따라 지연시간이 일정하지 못하고 변하는 것으로 음성, 비디오같은 데이터 전달시 일정 크기 이내로 전송되는지 측정

ms

처리율가입자측 ADSL 모뎀에서 사업자의 액세스 라우터 사이의라우터에서 전송되는 프레임의 초당 처리율을 측정

%



LAN LAN 품질측정품질측정 방안방안

츶정범위 측정 대상

LAN내부- LAN 자체내 트래픽 분석

- LAN내 서비스 서버, LAN Hub, Switch

WAN내부- WAN 자체내 트래픽 분석

- BackBone Switch, 라우팅 장비, 각종 서비스 서버

노드-대-노드- LAN과 WAN 사이의 트래픽 특성 분석

- LAN 라우터와 WAN라우터의 정합부

WANLAN LAN

LAN 내단 - 대 - 단

LAN 내단 - 대 - 단

WAN 내단 - 대 - 단

노드 - 대 - 노드 노드 - 대 - 노드

사용자 단 - 대 - 단



LAN LAN 품질측정품질측정 지표지표

측정지표 정 의

Application Delay

- Physical latency, switch and router delay- Network delay(queuing, congestion)- Processing delay, Packet loss, - TCP protocol delays

Application Kinds

- Application Protocol(HTTP, FTP)- Transport Protocol(TCP/UDP)

Traffic Distribution

- Internet/Intranet- LAN traffic


ApplicationApplication별별 품질측정품질측정


접속성공률

이용자가 측정 대상 홈 페이지에 접속을 시도하여 해당 홈페이지의 첫번째 바이트(패킷)를 수신할 때의 성공률※ 접속성공률 = 접속성공횟수/접속시도횟수

%

접속소요 시간

이용자가 측정 대상 홈 페이지에 접속을 시도하여 해당 홈페이지의 첫번째 패킷을 수신할 때까지의 소요 시간※ 접속소요시간 = 홈페이지의 첫번째패킷 수신시각

– 접속시도 시각(PC Enter 키 입력 시각)

초

구성완료 시간

측정 대상 홈 페이지의 첫번째 패킷을 수신한 시각부터 마지막패킷을 수신 완료할 때까지의 소요 시간※ 구성완료시간 = 마지막 패킷 수신시각–첫번째 패킷수신 시각

초

홈 페이지 관련 체감품질 지표



홈페이지 품질 측정 절차

Test Program Server on the Test DNS Server

Request Host IP(d1)

Accept Host IP(d1)

Request HTTP Connect(s1)

Accept HTTP Connect(s1)

Get File(f1)

ACK & Real Data(f2)

Get File(f2)

ACK & Real Data(f1)

Request Host IP(d2)

Accept Host IP(d2)

Request HTTP Connect(s2)

Accept HTTP Connect(s2)

Get File(f3)

Get File(fn)

ACK & Real Data(f3)

ACK & Real Data(fn)

Time(t)

DNS Time

Server Connection Time

Connection Time

Download Time

DNS Time

Server Connection Time

Total Time


Application별 품질측정

Sec컨텐츠에 대한 첫번째 패킷이 수신된 시점부터 마지막패킷이 수신된 시점까지의 시간

다운로드소요시간

Sec

DNS에 IP를 요청하는 시점부터 컨텐츠의 마지막 패킷이수신되는 시점까지의 시간. 즉 사용자가 IE입력창에URL를 입력하고 엔터(Enter)키를 누른 시점부터홈페이지 또는 파일이 모두 오픈되는 시간

총소요시간

Sec파일을 받기위해 파일이 위치한 해당 서버에 접속을요청하고 허락을 받는데 소요되는 시간

서버접속소요시간

SecIP 주소와 시스템 명을 저장하는 Name Server에접속하여 해당 IP를 가져오는데 소요되는 시간

DNS소요시간

단 위정 의항 목

홈페이지 품질 측정 세부 항목



파일 다운로드 체감품질 지표


접속성공률

이용자가 측정 대상 인터넷 사이트의 파일에 접속을 시도하여 해당 파일의 첫번째 바이트(패킷)를 수신했는가의 성공률

※ 접속성공률 = 접속성공횟수/접속시도횟수

%

이용속도

측정 대상 파일에 접속 성공하여, 데이터를 수신(Download) 완료한 경우의 수신 속도

※ 이용속도 = 수신데이터 크기/수신소요시간

bps(bit/초)

단절률

접속에 성공하여 측정 대상 파일의 데이터를 수신 도중 단절되는 비율

※ 단절률 = 1 - (수신완료횟수/접속성공횟수)

%



파일 다운로드 품질 측정 절차

Test Program DNS Server

Server on the Test

Time(t)

Request Host IP

Accept Host IP

Request HTTP Connect

Accept HTTP Connect

Get File

Get File

ACK & Real Data

ACK & Real Data

Download Time(Dt)

DNS Time(DNSt)

Connection Time(Ct)

Server Connection Time(SCt)

Total Time(Tt)



동영상 품질측정

지 표 파라메터 정 의

측정시각 비디오 스트리밍 측정을 시작한 시각

연결시도회수 서버에 연결을 시도한 회수

연결소요시간 서버와의 연결에 소요된 총 시간

콘텐츠 열기 시도회수 콘텐츠 파일 열기를 시도한 회수

접속소요시간

전송속도

재생품질

콘텐츠 열기 소요시간 콘텐츠 파일을 여는데 소요된 시간

수신된 패킷 수 스트리밍 플레이중에 수신된 패킷의 수

손실된 패킷 수 스트리밍 플레이중에 손실이 발생한 패킷의 수

복구된 패킷 수 스트리밍 플레이중에 복구된 패킷의 수

전송속도 스트리밍 전송속도

버퍼링 회수 스트리밍 플레이중에 버퍼링이 일어난 회수

총 버퍼링 시간 스트리밍 플레이중에 버퍼링이 발생한 총 소요시간

최대 버퍼링시간 여러번의 버퍼링 시간중에서 가장 오래 걸린 버퍼링 시간

최소 버퍼링 시간 여러번의 버퍼링 시간중에서 가장 빨리 끝난 버퍼링 시간

콘텐츠 길이 비디오 스트리밍 콘텐츠의 총 길이 (분, 초로 표현)

Documents

I. 인터넷서비스품질요소 II. 서비스품질요소별측정방안 …soc.yonsei.ac.kr/TEST/papers/7th/[B-1].pdfIP주소개수 액세스라우터의용량및성능 ETRI proprietary