[タイ]文字とネットワークの損傷シミュレーション、5G護衛アプリケーション

5Gは、間違いなく今年最も人気のあるトピックです!2019年6月6日、中国電信、中国移動、中国聯通、中国のラジオやテレビの商用ライセンスの省の関係者は5G、中国は正式に商用5Gの最初の年に入って発行しました。5Gは、通信技術の単なるアップグレードではありませんが、また、新時代を開きました。5G超高帯域幅と大規模な接続、超低レイテンシーのパフォーマンスと信頼性は、デジタル社会を構築するための強固な基盤となります。

高いネットワークの伝送速度は、長い時間を回避されているが、速度が制限されたことができます AR / VR /超高精細ビデオサービス技術が広く推進して使用されています。

マス接続の5G技術の特徴は、ネットワークサービスは、広範なオールインクルーシブです。すべてのもの、すべてのオブジェクトは、ネットワークに、スマートホーム、インテリジェント街路照明、インテリジェント空港などライフJiekeネットワーキング、スマートシティにあるものとの接触を接続することができます。

 

低レイテンシがある TSN(時間に敏感なネットワーク)で可能完璧な組み合わせを作る5G、5Gキーテクノロジー。主な目的は、低遅延、低いパケット損失率、パケットデータ伝送が保証され、広く産業用材料として、多くの標準的なTSN垂直分野で使用することができることを意味する、IEEE 802(イーサネット)有線ネットワークを介して確定的サービスTSNを提供することです(IIoT)のネットワークと(例えば、運動制御、移動ロボット、AGV遠隔制御、さらには伝統的な産業用オートメーション・プロセスとして含む)業界4.0、及び自動車イーサネット(ビヒクルコントロールとオートパイロット)。

 

急速な進歩と相まって、コストを削減するスピードオペレータに国家レベルを推進していき商用5G、その究極の目的は、産業用イーサネットに基づいて、工業材料を高速、低遅延、およびネットワークインフラストラクチャの高い信頼性を提供することですネットワーキング、車載アプリケーションイーサネット、WAN、データセンターのネットワーク基盤は完璧なネットワーキングの体験を提供するために、可能な限りサービスの完璧なネットワーク品質を提供します。

然而,世界是不可能完美无瑕的,互联网也不例外。全球互联互通的任意两个信息端点之间的通信,可能需要经过很多不同的物理环境、传输链路、传输设备和网络设备,总会有自然或意外的随机事件发生,从而导致破坏网络上传输的数据包。所以会给互联网上的各种应用带来非常不好的用户体验,尤其是是对网络质量要求非常高的音视频业务(VR/超高清视频/VOIP/视频会议/汽车360度全景导航等)及TSN(时间敏感网络)相关的上层应用业务。相信大家都有过手机观看高清视频出现卡顿的现象,尤其是实时直播高清视频。

 

NIST(美国)国家标准与技术局研究统计,应用系统发布上线后, 80%的总成本仅用于寻找和发现问题中;另外根据知名咨询机构 Gartner 的研究,全球超过70%的应用部署都是失败的。

究其根本原因在于几乎所有网络设备测试及应用的开发测试都是在相对完美的实验室网络环境下完成的。如下图所示,被测设备及网络并非由复杂的物理环境、大量的传输链路、传输设备及网络设备组成,在该实验网络中具有比较好的时延、抖动、带宽及可靠性,上层应用的测试结果也会比较好(仅能代表测试网络环境中的结果)。

 

但是真实的互联网环境中,存在大量的导致网络质量损伤的因素,如下我们常见的损伤类型及原因:

丢包:网络设备软、硬件问题;线路传输质量差引起丢包;网络设备配置不合理导致丢包 网络设计不合理导致丢包;网络冲突、广播泛滥造成的丢包;

时延:光纤长距离传输;网络设备转发处理需要时间;应用服务器处理时间;网络拥塞;

抖动:网络拥塞;负载均衡设备的部署;路由翻转;

乱序:网络拥塞;端口捆绑;路由翻转;

重复帧:网络环路;协议栈异常;

物理层损伤:色散或功率衰减、串扰及不确定的系统噪声、环境干扰等;

 

以上损伤类型作为专业术语,听起来可能有点费劲,阿信举一个快递运输的例子给大家解释下。快递是大家日常生活中经常接触的事情,一套完整的快递运输包含很多流程,如下图。

 

 

假设双十二期间你网购了10样东西,但是快递运输过程中丢了一件(简称“丢包”),明白我意思吧?然后运输过程中又遇到堵塞(此时就产生了运输“时延”,你收到货的时间会延后。由于时延的存在,那么你每次收到货的时间不一样,这种现象我们便称之为“抖动”),你以为倒霉的事这就完了?nonono,后来你发现你先下单的锅居然在后下单的调料到了之后才送达(也就是出现了“乱序”,此时你只能望着调料干捉急了),可能唯一值得庆幸的是,发货的店家给你重复发了两样物品(就是所谓的“重复帧”操作),但是打开包装才发现原来其中一件是坏的(可能是运输过程中出现碰撞,发生了“物理层损伤”)。是不是超级无语!!!

 

以上只是为了举例形象些,阿信胡编乱造的剧情哈,请不要太过脑补画面......哈哈哈。

 

而互联网中的大部分应用对网络质量的损伤是非常敏感的,如音视频流的传输:

  • VOIP网络质量最低要求:丢包率小于8%,延时小于200ms,抖动正负不大于40ms;
  • 4K高清视频对承载网端到端网络质量最低要求:带宽要大于50Mbps,往返时延(RTT)要小于20ms,丢包率PLR要小于10-5;
  • VR业务起步阶段,需要80Mbps以上的带宽,网络延迟控制在20毫秒以内;舒适体验阶段需要260Mbps以上的带宽,网络延迟控制在15毫秒以内;理想体验阶段需要1.5Gbps以上带宽,网络延迟控制在2毫秒以内。

现在的问题是,既然现实互联网中的网络质量损伤无法避免,我们能否在测试网络环境中去模拟真实的网络环境?模拟在特定网络质量模型下,来验证对上层应用的影响如何?

答案是使用网络损伤仿真器,也称网络损伤仪。它可以在实验室网络中精确地仿真真实的网络损伤状况,用于在部署之前测试和验证网络中的产品、应用和服务。网络损伤仪对于描述和验证真实环境的性能及终端用户质量体验是必不可少的。它可以为实现高质量的网络应用、灾难恢复、数据中心迁移和多媒体业务的测试提供有力保证。下图为常见的网络损伤测试拓扑。

 

Xcompass-S系列网络损伤仪是信而泰推出的基于现场可编程门阵列(FPGA)的平台,可提供最真实且可重复的网络损伤测试结果。具有带宽限制、延时/抖动、丢包、乱序、重复报文、物理链路损伤等典型损伤仿真功能,并可同时设立 8 类场景,每个损伤应用场景均可独立配置各类损伤,以验证在特定网络损伤模型下(如:特定的丢包率、特定的时延及抖动下)对上层应用业务的影响。

おすすめ

転載: www.cnblogs.com/xinertel/p/12356907.html