監測信息聯網技術及QoS,鄒三庚,內容,監測信息聯網技術,網絡分類,監測信息物理網絡,OSI7層模型,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,客戶機,AP2,AP1,新浪主機,IE數據先傳送到應用層,加上應用層首部，成為應用層PDU,數據傳輸原理(1),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,IEPDU再傳送到傳輸層,加上傳輸層首部，成為傳輸層報文,數據傳輸原理(2),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,傳輸層報文再傳送到網絡層,加上網絡層首部，成為IP數據報（或分組）,數據傳輸原理(3),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,IP數據報再傳送到數據鏈路層,加上鏈路層首部和尾部，成為數據鏈路層幀,數據傳輸原理(4),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,數據鏈路層幀再傳送到物理層,最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體,10100110100101比特流110101110101,數據傳輸原理(5),客戶機,新浪主機,應用層(applicationlayer),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理傳輸媒體,AP2,AP1,電信號（或光信號）在物理媒體中傳播從發送端物理層傳送到接收端物理層,數據傳輸原理(6),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,10100110100101比特流110101110101,數據傳輸原理(7),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,10100110100101比特流110101110101,計算機2的物理層收到比特流后交給數據鏈路層,數據傳輸原理(8),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,數據鏈路層剝去幀首部和幀尾部后把幀的數據部分交給網絡層,H2,T2,數據傳輸原理(9),客戶機,新浪主機,H3,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,網絡層剝去分組首部后把分組的數據部分交給傳輸層,數據傳輸原理(10),客戶機,新浪主機,H4,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,傳輸層剝去報文首部后把報文的數據部分交給應用層,數據傳輸原理(11),客戶機,新浪主機,H5,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,應用層剝去應用層PDU首部后把應用程序數據交給應用進程,數據傳輸原理(12),客戶機,新浪主機,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,AP2,AP1,收到了AP1發來的應用程序數據！,數據傳輸原理(13),客戶機,新浪主機,DoD4層模型,表示層,會話層,傳輸層,網絡層,數據鏈路層,物理層,應用層,應用層,HTTP,FTP,Telnet,傳輸層,TCP,UDP,網絡層,ICMP,IP,ARPOSFPRIP,數據鏈路層,LLC,MAC,實體連接,RMTP,2.5TCP/IP參考模型,應用層傳輸層網絡層網絡接口層,主機A,主機B,路由器,網絡2,網絡1,應用層傳輸層網絡層網絡接口層,網絡層網絡接口層,4321,2.5TCP/IP協議族,HTTP,SMTP,DNS,FTP,TCP,UDP,IP,網絡層,網絡接口層,傳輸層,應用層,網絡接口1,網絡接口2,網絡接口3,RMTP,網絡編程（1）,聯網程序示例（1）,創建socket實例,8000,等待客戶端連接,形成Socket連接,讀取客戶端信息,根據客戶端的請求，返回相應信息或終止本次連接,創建socket實例,形成Socket連接,發送請求,讀取并打印服務端返回信息,118000,num/word/quit,數字/rabbit/“Idontknow,服務器,客戶端,監測網絡編程（1）,監測系統1,監測系統2,監測系統n,監測網絡編程接口（RMPT（socket）,包括TCP/IP協議軟件的操作系統內核,監測聯網程序示例（1）,創建單頻測向socket實例,8000,等待客戶端連接,形成單頻測向Socket連接,讀取客戶端信息,啟動單頻測向模塊，返回相應信息或終止本次連接,創建單頻測向socket實例,形成單頻測向Socket連接,發送請求,讀取單頻測向結果,118000,FIXDF（91.4M/參數/quit）,21度,四川監測服務器,北京監測客戶端,遠程單頻測向,遠程單頻測向服務,網絡編程（2）,客戶,客戶代理,遠程系統,遠程系統,服務器對象,信道,基于面向對象的.NETRemoting,監測聯網程序示例（2）,單頻測向客戶,單頻測向對象客戶代理,遠程監測系統,遠程監測系統,服務器單頻測向對象,信道,微軟云計算短片,網絡編程（3）云計算,監測設備,網絡QoS,緣由,某用戶在內網上拷貝10G的照片給遠方朋友很多用戶在內網上收內容豐富精彩的郵件在這條鏈路上：視頻會議業務監測業務頻率臺站業務是否能順利開展？,緣由,應用系統最小有效帶寬為多少？最大丟包率為多少？最大延遲為多少？最大延遲抖動為多少？多應用系統應怎樣競爭有限帶寬？網絡服務質量QoS（QualityofService）,QoS基本概念,QoS基本概念,QoS的目標：可預測性IP語音延遲小于150ms抖動小于30ms丟包率小于1%帶寬21-320kbps視頻會議？監測應用？其他已應用？,網絡-高速公路,傳輸帶寬車道車道越多越好數據丟包率跑錯或事故標識傳送延遲到達時間合適速度延遲抖動到達時間的變化同一段路程，昨天用了2小時，今天用了5小時,高速公路無QoS,高速公路無QoS,高速公路無QoS,最大有效帶寬等于鏈路中帶寬最小值應用有效帶寬小于等于最大有效帶寬,IP,IP,IP,IP,100Mbps,2Mbps,2Mbps,1000Mbps,BWmax=min(100M,2M,2M,1000M)=2Mbps,BWavail=BWmax/Flows,網絡有效帶寬,傳播時延是固定的處理和排隊時延不可預計（無QoS）,IP,傳播時延(P1),處理和排隊時延(Q1),IP,IP,IP,傳播時延(P2),處理和排隊時延(Q2),傳播時延(P3),處理和排隊時延(Q3),時延=P1+Q1+P2+Q2+P3+Q3+P4=Xms,傳播時延(P4),端到端時延,傳播時延:分組化時延串行化時延、傳播時延,IP,IP,IP,IP,帶寬,處理、排隊和傳播時延,尾部丟棄:發生在出口隊列已滿的情況下。其他類型的報文丟棄:,IP,IP,IP,IP,IP,Tail-drop,分組丟失,IP,TCP,Data,如何增加有效帶寬并降低時延？,升級鏈路-最好的解決方案但是最貴,IP,Data,如何預防分組丟失,升級鏈路-最好的解決方案但是最貴,網絡QoS基本原理,QoS服務模型,資源預留協議(RSVP)RSVP每個節點上標識出帶寬和時延需求簡單可擴展性互操作性差,請求,請求,請求,請求,預留,預留,預留,預留,本地管理控制,本地管理控制,策略執行點(PEP),遠程管理控制,綜合服務模型,區分服務模型,可擴展性好性能高互操作性好靈活性高,IP語音的QoS及其關鍵指標,交互式視頻的QoS及其關鍵指標,流式視頻的QoS及其關鍵指標,網絡QoS設計,通用QoS設計原則,中心無線電監測網QoS設計思考,無線電監測網應用分類,無線電監測網應用流量分析,目標應用系統的最大流量需求-有效帶寬流量預測確定網絡帶寬工具網管軟件Netflow基于SNMP的流量監控軟件,無線電監測網應用流量分析,2010.9.88:3012:00藍色:中心北京站，綠色：北京站中心主要應用：監測測向、視頻會議、郵件,無線電監測網應用流量分析,2010-9-89:4510:00北京監測站國家中心視頻終端視頻服務器大量UDP數據流55%監測測向用戶監測測向服務器大量TCP數據包35%,無線電監測網應用流量分析,2010.9.88:3012:00流量走勢圖中心北京站測量周期15分鐘部署QoS,無線電監測網應用流量分析,監測網大興監測站超短波臨時監控中心IP：27、128、129數據量大，傳輸速率高（最大占滿2Mbps）突發性持續時間長在不進行QoS保障的情況下，和指揮調度、視頻會議沖突,無線電監測網QoS設計,關鍵業務：視頻會議、信息采集、