TWAMP Light详解

小乔

TWAMP Light简介
介绍TWAMP Light的定义、目的和受益。

定义
TWAMP Light是基于TWAMP（Two-Way Active Measurement Protocol）协议的轻量级架构，简化了建立性能测量会话的控制协议，从而实现对网络任意位置的双向IP性能测量。

目的
在传统IPRAN网络中，对IP网络的性能统计一直缺乏有效、轻便、通用的OAM性能统计工具。目前业内对于IP网络的性能统计工具通常采用私有特性，例如NQA（Network Quality Analysis）。但是NQA不通用，无法与其他厂商对接，部署也不方便。为了解决该问题，IETF IPPM（IP performance monitoring）工作组提出一系列协议来解决该问题，TWAMP就是这个工作组提出的一个IP网络性能统计协议。

TWAMP是IPPM工作组IP网络性能统计协议，它定义了一种跨网络的标准性能统计方法。协议自身定义两种架构：标准框架、轻量级架构（TWAMP Light架构）。TWAMP Light架构具备自发包，并且TWAMP Light整体框架的控制模块可以集中部署，反射端的能力要求大大降低，有助于反射端的快速部署。

受益
TWAMP Light作为实现IP链路检测技术，不仅可以实现对网络质量监控（时延、抖动、丢包率），而且部署简单，使用方便。

TWAMP Light原理描述

介绍TWAMP Light的基本概念和工作原理。

相关概念

TWAMP Light的性能统计包括按需统计和连续统计两种方式。

• 按需统计：指有限的时间内为了诊断而由人工干预发起的性能检测，可以实现在诊断期间单次的性能检测。
• 连续统计：指连续、不间断发生的统计动作。
  

TWAMP Light工作原理

TWAMP Light性能统计需要先建立统计业务，再进行性能统计。

• 统计业务建立
  图12-1  TWAMP Light统计业务建立过程图
  
  
                                 
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  如图12-1所示，Controller作为发起端，Responder作为反射端。
  • Controller端根据本端IP地址、Responder端IP地址、本端UDP端口号、Responder端UDP端口号以及VPN实例名组成的五元组信息创建Controller端统计会话。
  • Responder端根据Controller端IP地址、本端IP地址、Controller端UDP端口号、本端UDP端口号以及VPN实例名组成的五元组信息创建Responder端统计会话。
  • Controller端启动性能统计测试，启动方式有按需启动和连续启动。启动后，Controller端向Responder端发送UDP类型的TWAMP-Test报文，TWAMP-Test报文中包含发送时间戳和序列号。
    启动方式决定统计方式。如果是按需启动，后续的统计方式为按需统计，按需统计指有限的时间内为了诊断而由人工干预发起的性能检测，可以实现在诊断期间单次的性能检测。如果是连续启动，后续的统计方式为连续统计，连续统计指连续、不间断发生的统计动作。
  • Responder端应答Controller端发送的TWAMP-Test报文。应答的TWAMP-Test报文中包含接收时间戳、应答时间戳和序列号。Responder端不会独立生成序列号，直接复制Controller端发送的TWAMP-Test报文中的序列号作为应答序列号。
    根据TWAMP-Test报文中的序列号、时间戳，可以计算出双向的丢包、时延以及抖动等性能统计量。
    
    
• 性能统计
  TWAMP Light定义了两个方向的TWAMP-Test报文：
  • Test-request报文：Controller端发送给Responder端的报文
  • Test-response报文：Responder端反射给Controller端的报文
    
  
  图12-2  TWAMP Light性能统计图
  
  
                                 
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  如图12-2所示，在完成统计业务建立后，TWAMP-Test报文作为发送和接收性能测量的探帧，使用预先设置好的统计会话的IP地址、UDP端口号。Controller端发送TWAMP-Test报文，Responder端收到该报文后，反射报文给Controller端。Controller端负责收集TWAMP测量的统计信息。详细性能统计过程如下：
  
  
  • Controller端收到反射的TWAMP-Test报文后，根据报文中的序列号、时间戳，计算出双向的丢包、时延以及抖动等性能统计量。
    时延
    由TWAMP-Test报文携带的时间戳产生，Controller端发送的TWAMP-Test报文中携带发送时间戳t1，Responder端在应答TWAMP-Test报文时携带接收时间戳t1’和应答时间戳t2’，Controller端在收到应答TWAMP-Test报文时记录接收时间戳t2，最终单个周期的时延数据通过四个时间戳来计算。
    Delay1 = t2 - t1- ( t2’ - t1’)
    抖动
    依赖相邻周期的时延数据绝对值计算得来。
    由上一个时延计算公式得知，相邻周期的时延值为Delay2 = t4 - t3 - ( t4’ - t3’)
    Jitter = | Delay2 — Delay1 |
    丢包率
    Controller端在发送TWAMP-Test测试报文时会携带发送序列号，Responder端不会独立生成序列号，直接复制Controller端的序列号作为应答序列号，最终丢包率通过收发报文数据计算得来。
    丢包率 = 丢包个数/发送报文总数
  • Controller端将上述计算出的性能统计数据上报给网管，客户可以通过网管界面得到相关统计数据。
    不同的统计方式上报网管方式不同：
    • 连续统计：测试结果通过性能监视PM（Performance Monitoring）上报给网管
    • 按需统计：测试结果通过MIB上报给网管
      
    
    
    
    

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