在網絡中，嚴重的故障狀態(tài)可以通過告警機制來檢測，但是在多個設備單元之間的非常低速率或者間歇性錯誤狀態(tài)，會導致業(yè)務質量降低，卻是無法通過告警機制來檢測到，這種情況下，就需要性能監(jiān)控了。性能監(jiān)控一般使用連續(xù)性的收集與網元性能相關的數據，一般情況下，設備提供原始的統(tǒng)計數據，網管或者專門的性能管理服務器進行處理，生成各種報表，進行相關性分析，趨勢分析等等，最終以報告、圖表或者其他形式呈現給客戶。
性能監(jiān)控和責任定界
電信網絡由于所有權歸屬，維護體制，維護團隊上的不同，存在不同的維護域，不同的維護域之間互相不感知，或者不必要感知。不同維護域之間存在邊界的，邊界和邊界之間的界限就需要有清晰的分界，以便于維護。以LTE移動承載為例，說明維護域的不同。
移動網絡維護域示意圖
如圖1所示，在一個端到端的LTE移動網絡中，可能存在多個維護域。無線維護域，無線維護人員僅負責基站、S-GW/MME等的維護，對中間的回傳網絡不可見，不感知；移動回傳維護人員負責從基站側CSG（基站側網關Cell Site Gateway）經過ASG（匯聚網關Aggregation Site Gateway）再到到RSG（RNC側網關RNC Site Gateway）之間的網絡的維護和管理，對無線網絡不感知，不可見。有故障時，不同維護團隊需要快速的分清責任，快速進行故障定位和排障，對鏈路可管、可控、可視。為達到這個目的，CSG在移動回傳網絡提供如下一些功能，端到端監(jiān)控鏈路的性能：
和RSG組成端到端網絡，對這些電路連接的提供性能監(jiān)控，提供可視的鏈路狀態(tài)報告，加速故障定位和排障；
和RSG組成端到端網絡，對這些電路連接的連續(xù)性進行檢測，實時的感知網絡中斷與否，并在中斷時及時倒換到備用鏈路上去。
回傳網絡的一個重要的作用，就是將所承載的電路連接變成可見、可感知、可控、可預知，出現故障時，通過承載網豐富和強大的OAM能力、性能監(jiān)控能力，加快故障定位和排障，盡量減少業(yè)務中斷時間。
華為LTE承載網性能監(jiān)控解決方案
LTE承載網因為X2接口的引入變得十分復雜，在排障、責任定界和快速故障定位方面提出了新的挑戰(zhàn)，對網絡可管、可控、可視能力要求更高。因此，對每一段、每一個網絡層次的性能監(jiān)控、OAM管理、故障定位、責任定界就非常重要。
ITU-T和IETF分別定義了多種分組網絡的性能監(jiān)控的標準，從測量方式上可以劃分為間接測量和直接測量兩種方式。
間接測量是通過插入測試流，測量測試流的丟包率和延時，用測試流的性能表現來表征實際業(yè)務流的性能等。間接測量有如下缺點：
插入測試流會影響業(yè)務質量，尤其是在擁塞時；
測試流的表現不能完全代表真正業(yè)務流的表現，業(yè)務流的優(yōu)先級、報文長度、QoS調度過程等都會影響測試結果，從而能引入較大誤差；
間接測量一般都是通過軟件實現，無法大規(guī)模部署，測量精度也有限，也會影響正常業(yè)務。
直接測量是直接針對業(yè)務流的測試，一般是將業(yè)務流劃分為一系列測量區(qū)間，在兩個測量點分別統(tǒng)計對應區(qū)間的發(fā)包數、收包數和延時，同一個區(qū)間的發(fā)包/收包數的差就是該區(qū)間的丟包數。直接測量的優(yōu)點在于：
直接體現業(yè)務流的性能，完全是真正業(yè)務流的實際表現，和實際網絡一致；
測量結果精確，因為是針對實際業(yè)務流的統(tǒng)計，結果更精確；
不干擾正常業(yè)務，對正常業(yè)務流進行簡單“染色”或者使用特殊的標簽值，不影響正常業(yè)務；
一般都是通過硬件實現，對整機性能沒有影響。
下面的列表將當前主要的一些分組網性能監(jiān)控方式簡單總結一下：
表1各種在線性能監(jiān)控標準簡單對比
從上面對比可以看出，間接測量的結果只能在一點程度上表征實際網絡的性能，實際網絡部署時，應該盡量使用IPFPM直接測量模式，目前已經成為發(fā)展趨勢。
1）IP FPM提供在線IP性能監(jiān)控
IP FPM（IP Flow-based Performance Monitoring）是華為獨創(chuàng)的IP在線網絡性能監(jiān)控解決方案，已經有IETF草案發(fā)布，http://tools.ietf.org/html/draft-chen-coloring-based-ipfpm-framework-01，其基礎架構如下圖所示：
IP FPM架構
IP FPM架構中包含三個邏輯體：
DCP：Data Collecting Point，每臺參與IP FPM監(jiān)控的設備上配置一個DCP，DCP收集本設備上TLP的測量信息向MCP報告，MCP進行集中計算得到測量結果。
TLP：Target Logical Port，每個測量實例可包含多個TLP，同一個TLP上可同時進行多個測量實例的測量。TLP識別目標流并進行統(tǒng)計測量，TLP的測量操作基于本地的配置信息，完全獨立于參與同一測量實例的其他TLP，TLP之間無須交換控制信息。TLP可以定義在L2接口上，也可以定義在L3接口上，與協(xié)議無關。
MCP：Measurement Control Point，每個測量實例對應1個MCP，同一個MCP可對應多個測量實例。
IP FPM測量時，并沒有額外引入測試流，因此是直接測量模式，最直觀的體現了業(yè)務流的實際質量；在報文頭中的標記是IP報文中的保留比特，中間網絡不會處理，全部透傳，因此，IP FPM可以支持端到端部署，對中間網絡無特殊要求，可部署性好。
IP FPM實現了控制平面與數據轉發(fā)平面解耦，控制平面的DCP、MCP和轉發(fā)平面的TLP分離，同時TLP與協(xié)議無關，可以支持L2接口，也可以支持L3接口，同一測量實例可包含不同協(xié)議接口的TLP，實現了跨異種網絡的直接E2E測量，例如L2 + L3網絡的端到端測量，也可以支持點到多點的組網。
2）內置RFC2544實現離線性能監(jiān)控
既然要隔離用戶網絡和運營商網絡，提供清晰的維護界面，便于在出故障時分清責任，那么提供一份完善的SLA報告就是一個很好的解決方案。為測試以太網專線業(yè)務性能，提供相應的SLA報告，業(yè)界比較成熟的解決方案是通過RFC 2544來實現。
華為LTE承載解決方案中，ATN支持內置RFC2544產生器和分析器，以及反射器。如下圖所示：
內置RFC2544示意圖
雙向測試模式時，近端ATN支持測試報文生成器，發(fā)送到遠端；遠端設備（不限定是ATN），將收到的測試報文反射回去（可以通過端口物理環(huán)回或者邏輯環(huán)回），近端ATN收到后，和發(fā)送的報文進行對比和分析，就可以計算出延時、丟包率、吞吐量了。內置RFC 2544可以實現免以太網儀表開局，業(yè)務自動驗收，提供SLA報告，進行網絡定界，分清責任，在不同運營商網絡、相同運營商不同運維部門之間的進行責任定界等。
3）Y.1731提供完善二層性能監(jiān)控解決方案
ATN支持完整的Y.1731定義的PM部分，包括幀丟失，幀延時等，能提供基于VLAN，PW和端口的性能統(tǒng)計，提供完善的以太網二層性能監(jiān)控解決方案：
幀丟失測量（ETH-LM），包括單端ETH-LM和雙端ETH-LM
幀延時測量（ETH-DM），包括單向ETH-DM和雙向ETH-DM
吞吐量測量
Y.1731標準里面，在描述以太網吞吐量測量指出，RFC2544已經定義了測試方法和要求。并指出可以基于ETH-LB和ETH-TST來完成吞吐量測試，但是沒有進一步的實現描述。ATN提供吞吐量測試是通過ATN支持的內置RFC2544測試功能來提供吞吐量測試功能的，詳細請參考本文有關RFC2544部分章節(jié)。
uTraffic性能管理平臺使網絡流量可經營
uTraffic是華為公司承載網的統(tǒng)一性能管理平臺，聚焦網絡流向、流量管理，以及管道質量的可視化，實現海量數據匯聚、分析
uTraffic在網絡中的位置
uTraffic作為網絡管道的智能管理系統(tǒng)，具有以下優(yōu)勢：
統(tǒng)一的性能分析系統(tǒng)
uTraffic統(tǒng)一管理路由設備、接入設備和傳送設備的性能，靈活構成FTTx、IP Core/IP METRO、IPRAN等多種性能解決方案。從設備性能維度，通過對設備CPU利用率、內存利用率、資源利用率等指標的監(jiān)控反映設備的運行狀態(tài)。從業(yè)務性能維度，通過對丟包率、誤碼率、時延、抖動等KPI反映業(yè)務的品質。
大容量采集能力
uTraffic提供了獨立的性能采集器，除采用業(yè)界通用的SNMP模式外，還提供了獨特的BULK采集模式，將設備性能數據通過FTP/SFTP協(xié)議進行傳輸，性能采集能力提升顯著，可滿足大規(guī)模網絡的性能采集要求。
流量管理可視化
uTraffic具有強大的GUI展示能力，可以在GIS地圖上動態(tài)展現各網絡節(jié)點的流量情況，可以精確了解各網絡節(jié)點的各種性能指標詳細情況，充分了解業(yè)務流量、流向以及業(yè)務質量。支持GIS地圖、業(yè)務流量可視、業(yè)務質量可視、強大自定義Dashboard輸出、一鍵式導出分析報告、支持離線分析和匯總、Email信息及時推送
E2E業(yè)務質量監(jiān)控
uTraffic基于網絡拓撲進行網絡性能數據監(jiān)控，通過各種靈活的統(tǒng)計報表和性能展示方案，實現對網絡業(yè)務的質量監(jiān)控。
容量管理和趨勢預測
通過對網絡流量的分析，及時掌握網絡中流量分布情況，并基于與歷史性能數據或峰值數據的對比，對網絡流量趨勢進行預測。客戶可據此進行動態(tài)的網絡流量調整或作為未來網絡擴容的依據。
結束語
LTE承載相對3G承載來說，網絡規(guī)模更大、復雜程度更高，責任定界、故障診斷和快速定位更難，網絡安全性要求更高。華為提供多層次性能監(jiān)控解決方案，用于不同維護域之間定界，形成不同的維護域之間的清晰的維護界面，在出現故障時，根據設備的OAM能力，提供相應的SLA報告，分清網絡責任，快速進行定位和排障，盡可能的減少業(yè)務中斷時間。
華為性能監(jiān)控解決方案支持豐富的OAM機制，例如Y.1731，IP FPM，內置RFC 2544功能等。在線性能監(jiān)控中，對二層網絡，建議使用Y.1731實現；三層網絡，建議部署IP FPM，L2 + L3端到端網絡，推薦IP FPM；離線性能測試，建議內置RFC 2544.同時為更直觀、更友好地進行性能管理，華為推薦uTraffic圖形化流量經營工具，提供完善的二三層網絡的性能監(jiān)控解決方案，使網絡性能管理更優(yōu)化，網絡端到端流量可視，可管理，可經營，維護責任清晰。
