推动网络由连接为中心向用户为中心转变

发布时间: 2017-03-20     发布人: 新闻宣传处

随着“宽带中国”战略的稳步推进和“提速降费”工作的持续开展,我国不断加强宽带网络基础设施建设,其根本目的是提升宽带网络的应用服务水平,改善我国互联网用户的上网体验。但实际上,用户上网时却经常抱怨网络文件下载慢、视频卡顿、带宽缩水等问题。与此同时,国内外组织机构的研究成果在时效性、统一性和完备性方面存在不足,造成我国监管部门在研判网络建设是否满足业务和用户需求时缺乏有力抓手。开展网络性能与业务性能之间的量化关系研究,可为客观分析我国网络能否支撑各类主流互联网业务提供理论依据,推动相关标准的建立,对我国基础电信企业优化网络性能以及互联网企业提升业务性能具有重要意义。

突出重点业务,分析量化关系

按照使用频度高、与业务性能存在明显关联、指标之间相对解耦、可测量等原则,选择端到端时延、丢包率、时延抖动和带宽四个指标作为典型的IP网络性能指标。根据“宽带发展联盟”公布的2016年第三季度我国固定宽带互联网网络平均可用下载速率为11.03Mbps,结合我国电信普遍服务的基本要求为12Mbps,研究中均基于12Mbps可用带宽开展分析。

选择我国用户数多、对社会民生影响面广的互联网业务作为分析对象。据CNNIC2016年统计,我国即时通信、网络新闻、网络视频的用户均超过5亿,是我国用户最多的互联网业务。伴随网络购物、电子红包的兴起,在线支付已经成为人们生活中不可或缺的一类互联网业务。另外,通过文件下载的方式获取软件及视频资源也是互联网用户经常使用的操作。参考我国“宽带速率测试方法用户上网体验”标准,确定研究的主要互联网业务及性能指标。

使用网络损伤仪等专业硬件设备搭建实验环境,实现对IP网络性能各项指标的解耦,测试单项IP网络性能指标对互联网业务性能的影响。根据中国信息通信研究院的“互联网监测分析与宽带测速平台”监测数据,以时延40ms、丢包率0.1%、时延抖动8%、可用带宽12Mbps为基本网络性能,分析时延0~500ms、丢包率0~5%、时延抖动0~80%范围内网络性能变化对业务性能的影响。

针对12种具体互联网业务应用,设计100多组实验场景,采集大量测试数据,深度分析IP网络性能与业务性能的对应关系。在分析中发现,端到端时延对测试业务都会产生较明显的影响,当端到端时延小于80ms时,90%以上的测试页面可在2s内打开。端到端丢包率从0增加到0.5%时,数据传输效率大幅降低,超过0.5%后,数据传输效率降低趋势渐缓,因为网页浏览、文件下载、在线视频业务传输的数据包较多,业务性能受丢包率影响显著。时延抖动对测试业务性能影响都不明显,即时延较小时(40ms),即使时延抖动达到80%,对业务的性能影响也并不大。

结合人机交互感知极限研究与行业最新成果,进一步建立业务性能与用户主观体验对照表,最终形成互联网业务用户体验优、良、中、差、很差时分别对应的网络性能与业务性能范围。

我国现网对主流互联网业务支撑较好

根据我国基础网络架构的特点,将用户在网络中使用互联网业务的方式分为网内、网间和国际三种情况。网内访问指用户终端和服务器均在一个电信运营商网内。网间访问即跨网访问,指用户终端和服务器不在同一个电信运营商网内,例如用户使用中国移动的家庭宽带网络,访问的内容在中国电信网内,一般情况下跨网访问时的网络性能比网内性能略差。国际访问指国内用户通过我国网络的出入口访问国际网络的情况,尽管不同国际方向的访问性能根据运营商网络部署各有差异,但目前我国国际访问的网络性能明显劣于网内和网间。

依据中国信息通信研究院监测数据,参考网络性能与用户体验关系的研究结果分析我国现网对业务的支撑能力。在网内性能条件下,文件平均下载速率约为3.38Mbps,网页浏览业务、网络视频业务、短消息业务和网络支付业务的用户体验可以达到优秀或者比优秀略差。在网间性能条件下,文件平均下载速率约为1.69Mbps,网页浏览业务和网络支付业务比优秀体验略差,视频和短消息体验良好。在国际网络性能条件下,文件平均下载速率约为0.22Mbps,网络支付业务和短消息业务体验一般或良好,网页浏览业务体验较差,网络视频体验很差。

由以上分析可知,目前我国网内和网间性能能够较好地支持我国主流互联网业务的使用,其中网间性能仍有上升空间;国际访问体验较差,需通过多种途径提升国际网络性能以满足用户的应用需求。

以用户体验为核心实现网络优化

“互联网+”、物联网、云计算、大数据、VR等新业务的高速增长给网络建设带来新挑战,网络建维也要从传统以连接为中心向以用户体验为中心转变。针对我国网络性能优化,提出以下几点建议:

加速CDN下沉,缩短数据推送路径。CDN网络向地市延伸,即可以缩短访问时延、降低丢包率,同时也可以减轻对骨干网的压力,届时用户对热门数据的访问可以在城域网内完成。CDN部署还可以扩大内容的分布范围,增加网络容量的同时减少跨网访问,给用户带来更好的业务体验。

提升网间互联互通带宽,合理疏导网间流量。随着网络流量的倍级递增以及中小运营商与主流运营商的跨网访问越来越多,网间流量的疏导压力日益增大,提高国家级直连点网间流量疏导能力、建设新型交换中心、扩容网间带宽等可进一步提高网间性能,改善跨网访问的用户体验。

加强国际网络建设,增加出入口带宽。目前我国每千户国际互联网带宽仅为13.1Mbps,全球排名靠后,严重落后于大多数国家,需进一步扩容现有国际线路的带宽,通过增建新的海缆、路缆、接入国际交换中心等方式,增加与国际网络的互联互通,提升国际业务访问的用户体验。(人民邮电报)

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