軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)設(shè)計

李曉東 陳永紅

【摘要】 目前我軍對于通信網(wǎng)絡(luò)的測試主要是以功能與傳輸特性為主，然而作為以面向服務(wù)思想構(gòu)建的下一代軍事通信網(wǎng)絡(luò)，顯然傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系已無法適用于軍事通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要了。軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)從我軍通信保障需求的實際出發(fā)，從服務(wù)需求的角度提出軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系，并利用模糊綜合評估法構(gòu)建效能評估模型，可為軍事通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供支撐，為軍事通信網(wǎng)絡(luò)性能的掌控奠定基礎(chǔ)，同時增強了軍事通信網(wǎng)絡(luò)的整體性能分析能力。

【關(guān)鍵詞】 軍事通信網(wǎng)絡(luò) 測試與評估系統(tǒng) 仿真模型 測評指標(biāo)體系

一、引言

隨著軍隊信息化進程的不斷深入，軍事通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了重大的變革，軍事通信網(wǎng)絡(luò)逐步趨向一體化、綜合化、智能化，系統(tǒng)復(fù)雜度日益增加，在帶來高效的通信保障能力的同時，也給系統(tǒng)的可靠性和安全性帶來了巨大的挑戰(zhàn)，為積極謀求基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)能力的提升，亟需開展軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估工作，為軍事通信網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)優(yōu)化提供決策支持； 基于軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估，實現(xiàn)對通信業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的測評，為通信業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)運行指標(biāo)的測評，為通信網(wǎng)絡(luò)運維管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基于常態(tài)化、自動化的測試與評估，達到確?？煽窟\維、預(yù)知網(wǎng)絡(luò)故障、感知安全威脅的目的。

二、關(guān)鍵技術(shù)

2.1 通信網(wǎng)絡(luò)計算機仿真技術(shù)

應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件對所研究的對象和所依附的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行分析，選擇一個己有的網(wǎng)絡(luò)仿真工具，設(shè)計一個實際的或理論的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仿真模型，并在計算機上運行這個模型，并分析運行的輸出結(jié)果。仿真法很靈活，可以依據(jù)需要設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)模型，以用相對很少的實際花費了解網(wǎng)絡(luò)在不同條件下的各種特性，獲取網(wǎng)絡(luò)研究的有效數(shù)據(jù)，從而選出最佳方案，而不必去構(gòu)造實際的系統(tǒng)。由于軍事通信網(wǎng)絡(luò)是一個異構(gòu)地、復(fù)雜大型網(wǎng)絡(luò)，為評價軍事通信網(wǎng)絡(luò)的性能，僅通過實驗是無法實現(xiàn)的（節(jié)點數(shù)多導(dǎo)致難以管理與實現(xiàn)）；從國內(nèi)外的經(jīng)驗來看，對于大型網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，利用通信網(wǎng)絡(luò)計算機仿真技術(shù)進行可行性驗證，并利用網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果作為網(wǎng)絡(luò)性能的參考標(biāo)準(zhǔn)是直觀可行的，有利于有目的、有針對性的進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成功率。

2.2 通信網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)

通過一定的測量設(shè)備或一定的測量程序可以直接從通信網(wǎng)絡(luò)中測得與各項性能指標(biāo)密切相關(guān)的參數(shù)，通過對它們進行一些運算處理求出相應(yīng)的性能指標(biāo)。這是最直接也是最基本的方法，其他方法在一定程度上也要依賴于它。在這種方法中測量手段是關(guān)鍵，其優(yōu)點是準(zhǔn)確性高，因為網(wǎng)絡(luò)的實際性能指標(biāo)都是從現(xiàn)場得到或根據(jù)現(xiàn)場參數(shù)計算得到的，其缺點是只能適用于正在運行的系統(tǒng)，無法對將來性能預(yù)測分析提供依據(jù)，需要人工經(jīng)驗來判斷。測量方法主要分為主動測量與被動測量。

主動測量是針對特定的測試目標(biāo)主動實施的一種測試行為。它在選定的測量點上利用測量工具通過主動產(chǎn)生測量流量注入網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)流的傳送情況來測量網(wǎng)絡(luò)的性能參數(shù)。主動測量的優(yōu)點在于可以主動發(fā)送測量數(shù)據(jù)，對測量過程的可控制性比較高，比較靈活機動，并易于對端到端的性能進行直觀的統(tǒng)計；其缺點是注入測量流量本身就改變了網(wǎng)絡(luò)的運行情況，即改變了被測對象本身，使得測量的結(jié)果與實際情況存在一定的偏差，而且注入網(wǎng)絡(luò)的測量流量還可能會增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。

被動測量是指在鏈路或設(shè)備上對網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)測，而不需要產(chǎn)生流量的測量方法。被動測量一般僅僅駐留在某個節(jié)點被動采集或監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)信息，因此不對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生任何影響。被動測量的優(yōu)點在于理論上它不產(chǎn)生流量，不會增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)；其缺點在于被動測量基本上是基于對單個設(shè)備的監(jiān)測，很難對網(wǎng)絡(luò)端到端的性能進行分析，并且可能實時采集的數(shù)據(jù)量過大，且存在用戶數(shù)據(jù)泄漏等安全性問題。

軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)將采用主、被動相結(jié)合的測量技術(shù)，從服務(wù)需求的角度提出適用于軍事通信網(wǎng)絡(luò)的測量技術(shù)，深入研究相應(yīng)的測試方法、測試手段，以建立標(biāo)準(zhǔn)、完備的軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評機制，為軍事通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。

三、實現(xiàn)方案

3.1 系統(tǒng)組成

如圖1所示，軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)由軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真模型、軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系、軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評系統(tǒng)等三部分組成。

其中，軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真模型根據(jù)軍事通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)進行構(gòu)建，用于根據(jù)軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系提供網(wǎng)絡(luò)的理論性能指標(biāo)，并為軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評機制的形成提供支撐和依據(jù)；軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系利用系統(tǒng)工程的系統(tǒng)性能評估方法進行構(gòu)建，并基于軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真模型進行完善，同時為軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評機制的形成提供支撐；軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評系統(tǒng)以軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真模型和軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，利用網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)進行構(gòu)建，形成一整套完整的軍事通信網(wǎng)絡(luò)評價機制與測試方法，實現(xiàn)軍事通信網(wǎng)絡(luò)的綜合測試評估能力。

3.2 分層架構(gòu)

如圖2所示，系統(tǒng)按照體系分層的原則，自底向上分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量評估和服務(wù)提供四層；數(shù)據(jù)采集層由網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)采集、安全管理數(shù)據(jù)采集和主動測量數(shù)據(jù)采集三個模塊構(gòu)成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集功能；數(shù)據(jù)分析層由網(wǎng)絡(luò)實時性能分析、網(wǎng)絡(luò)歷史性能分析、網(wǎng)絡(luò)故障分析和主動性能分析四個模塊組成，按照軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評方法對網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)進行初步分析；質(zhì)量評估層由網(wǎng)絡(luò)分層評估、業(yè)務(wù)服務(wù)評估、資源評估、管理能力評估、網(wǎng)絡(luò)綜合質(zhì)量評估、網(wǎng)絡(luò)平均質(zhì)量評估、網(wǎng)絡(luò)平衡性評估、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評估和網(wǎng)絡(luò)安全性評估等模塊組成，按照軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進行進一步評估；服務(wù)提供層由網(wǎng)絡(luò)性能綜合呈現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)告警綜合呈現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)運維輔助決策三個模塊組成，采用圖、表等形式向系統(tǒng)維護者提供網(wǎng)絡(luò)性能和告警信息，并針對網(wǎng)絡(luò)告警提出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)運維輔助決策。

3.3 系統(tǒng)功能

按照系統(tǒng)功能劃分，軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)仿真、通信網(wǎng)絡(luò)性能測評方法和通信網(wǎng)絡(luò)在線測評三個基本功能構(gòu)成：

①通信網(wǎng)絡(luò)仿真功能通過軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真模型實現(xiàn)，提供網(wǎng)絡(luò)理論指標(biāo)獲取、關(guān)鍵技術(shù)驗證、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析和網(wǎng)絡(luò)故障分析的能力。②通信網(wǎng)絡(luò)性能測評方法通過所建立的軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評指標(biāo)體系和測評機制實現(xiàn)，提供網(wǎng)絡(luò)性能評估方法、業(yè)務(wù)質(zhì)量評估方法和網(wǎng)絡(luò)性能測試用例。③通信網(wǎng)絡(luò)在線測評功能通過所構(gòu)建的軍事通信網(wǎng)絡(luò)測評硬件系統(tǒng)實現(xiàn)，提供軍事通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)性能、業(yè)務(wù)性能、資源、管理能力的在線評估功能，并具備相應(yīng)的評估控制功能。

四、總結(jié)

軍事通信網(wǎng)絡(luò)測試與評估系統(tǒng)通過構(gòu)建軍事通信網(wǎng)絡(luò)仿真平臺和測評平臺，依托綜合網(wǎng)管的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)采集能力，形成對軍事通信網(wǎng)絡(luò)性能的掌控能力，為運維系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)總體性能的綜合分析信息，為軍事通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供參考建議。通過軍事通信網(wǎng)測試與評估系統(tǒng)，可以在軍事通信網(wǎng)相關(guān)項目的建設(shè)之初為項目設(shè)計人員提供舊系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)作為建設(shè)依據(jù)，為項目論證人員提供驗證平臺；在網(wǎng)絡(luò)建成后，為系統(tǒng)驗收人員提供參考指標(biāo)和測評手段；在網(wǎng)絡(luò)運行過程中，為網(wǎng)絡(luò)維護人員提供網(wǎng)絡(luò)總體性能的分析能力，了解系統(tǒng)的瓶頸，為網(wǎng)絡(luò)故障排除和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供參考。

參 考 文 獻

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