互联网服务质量分析与监控系统

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1、 互联网服务质量分析与监控系统一、项目背景目前互联网维护工作仍然集中在设备、流量的监控上，而这些并不能真正反映宽带用户的服务质量，如DNS、RADIUS系统的实际运行情况（仅对设备本身的监控并不能反映城域网用户的实际感知）、用户的认证情况这些重要指标却不能真正把握。本系统通过对互联网宽带服务过程中涉及的用户异常掉线、宽带认证性能、互联网传输质量、DNS性能、关键端口流量、用户流量、用户感知性能等多环节关键标的采集及关联分析，建立起多维度的互联网服务质量指标的预警机制及评价体系。不仅能满足我公司互联网宽带运维管理的需求，更是从互联网业务管理实际出发，对“认证记录”、“掉线记录”、“疑似盗用帐号统

2、计”、“互联网多出口对比分析”、“用户端口质量关联查询”、“单用户流量成本统计”等热点问题提供了专业的解决方案。同时系统通过对网络运维数据与AAA认证数据的整合，实现了从用户维度对互联网服务质量的监控管理,真正实现从“用户服务感知测量”到“网络指标监测”，再到“网络优化调整”的运管流程的优化。二、实现方案:1. 整合对网管数据与AAA认证数据的整合，实现从用户帐号维度对互联网服务质量的监控告警与故障定位；2. 采用多线程采集及内存数据库技术，应对大数据量消息采集与属性动态关联机制；3. 实时监控企业用户关键服务指标，针对异常情况可提供多渠道、多策略的告警通知；4. 大数据量压缩与快速检索机制，

3、应对NAT、DNS等海量数据存储与查询；系统采用标准的多层体系结构，系统具有可伸缩、模块化等特点，并在各个层次上均易于与其他相关系统进行集成。功能结构图如下所示：本方案充分考虑了管理规模和管理数目的差异，允许用户根据网络发展和业务需要，灵活选择部署方式。我们把业务逻辑层，客户访问接入层，数据库访问层均可以分开部署。基于流的镜像，将集团、省和本地Radius服务器的流量，DNS流量通过交换机端口镜像的方式镜像到流量分析服务器，首先将集团、省和本地Radius服务器，DNS服务器流量汇聚到一台交换机，流量分析服务器通过在此交换机上进行观测对流量数据的分析达到对关键指标的监控和分析，拓扑图如下：典型

4、的分布式部署方式如下：在城域网出口路由器上配置流量镜像：1、指定观察口/镜像口（说明：5槽镜像到5/1/9，6槽镜像到6/1/9）interface gigabitethernet5/1/9 port-observing observe-index 3interface gigabitethernet6/1/9 port-observing observe-index 32.配置整板镜像的观测端口 RouterB slot 5 mirror to observe-index 3RouterB slot 6 mirror to observe-index 33.定义ACL规则acl 3001 r

5、ule permit udp source any dest any destination-port eq 53 /DNS上行流量 rule permit udp source any source-port eq 53 dest any /DNS下行流量 rule permit udp source any dest 221.176.1.138 /集团Radius上行流量 rule permit udp source any dest 211.138.200.18 /省公司Radius上行流量 rule permit udp source 221.176.1.138 dest any /集

6、团Radius下行流量 rule permit udp source 211.138.200.18 dest any /省公司Radius下行流量4.配置流分类，定义基于ACL的匹配规则。 traffic classifier RAD_DNS if-match acl 30015.定义流行为，配置流镜像功能使能。 traffic behavior RAD_DNS port-mirroring enable6.增加策略：将流量策略增加到现有策略上traffic policy vir classifier RAD_DNS behavior RAD_DNStraffic policy traffic

7、-policy-ge5/0/0 classifier RAD_DNS behavior RAD_DNStraffic policy traffic-policy-ge5/0/1 classifier RAD_DNS behavior RAD_DNS通过以上配置，Radius、DNS关键指标流量均被分析服务器观测到，分析服务器根据捕获的各种协议流量进行分析，以达到对关键指标如：Radius、DNS等的分析和监控。三、功能及解决的问题:1、Radius性能监控及故障预处理根据捕获的Radius消息镜像，分析认证成功率，异常掉线原因和比率汇总，认证失败原因分析和在线用户分析，同时提供Radius实时

8、监控，统计多端口用户，防止账号被盗用。1) 宽带故障预处理(1) 691原因查询用户在拨号过程中经常遇到691错误，在对Radius性能监控中专门对691错误进行监控和分析，快速查询特定用户出现691错误的原因，协助支撑定位故障点,而客服人员接到保障后可通过此系统对认证记录进行查询，以较快的时间处理账号密码错，欠费停机等问题，降低故障处理时长。(2) 用户掉线原因统计通过对Radius报文的分析，统计所有用户异常掉线原因，主动分析频繁掉线用户及原因，快速、准确定位特定用户掉线原因，及时发现并解决掉线问题，提升用户满意度。(3) 在线用户查询查询制定账号是否已经在线以及接入BRAS，终端mac地

9、址、登陆时间等信息，便于客服人员处理由于账号已经在线导致用户拨号失败、以及账号被盗用的情况。2) Radius实时监控对不同Radius认证请求响应率进行监控，实时显示，设定阈值，在响应率、认证通过率等超出某一值时主动告警通知维护人员。3) 分析统计(1) BAS接通率分析分BRAS、时间对认证接通率进行统计，实时监控BRAS与Radius之间认证报文的成功率，对认证响应进行预警。(2) 认证响应延时统计对Radius认证请求、响应延时进行统计，定位BRAS设备与Radius服务器之间的网络质量，做到有目的的优化。(3) 多端口用户统计通过对用户接入信息的分析，统计出多端口用户，知晓哪些用户在

10、不同地点登陆，有效维护移动公司权益。2、DNS性能监控及告警1) DNS性能监控通过镜像的DNS消息，可以实现对全网中所有使用的DNS服务器进行统计，对认证请求、响应情况的分析可以实时对比各个DNS服务器的健康状况，起到对DNS服务器的实时监控，对DNS服务器域名解析情况的统计，解析失败原因的统计，对全网中所有使用的DNS解析情况的统计，根据这些信息可以对网络中使用的DNS进行调整。(1) DNS实时监控分时间段周期性对DNS请求响应情况进行统计分析，实时监控DNS服务器的响应成功率和解析成功率，当成功率低于某个值时，可以触发告警通知维护人员进行处理。(2) DNS解析失败原因分析对DNS请求

11、失败的报文进行分析，分析各个失败原因的比率，针对发生比率高的原因进行处理和优化。(3) DNS解析统计分析分时段（5分钟、1小时等）对DNS服务器的解析情况的统计分析，得出忙、闲时的DNS解析情况对比。(4) DNS统计报表对全网中用户使用的DNS服务器按日、月和年进行统计和分析。2) 用户行为分析用户上网过程中的DNS请求信息包括了所访问站点的域名信息，回应报文中包含了站点的地址信息，我们对全网中所有用户的DNS请求和响应信息进行统计和分析，不仅可以实现对DNS健康度的监控，也可以根据这些信息对用户行为进行分析，可以得知哪些站点的访问比率较高，哪些用户会倾向于访问哪些特定类型的站点，有助于我

12、们对网络进行优化。(1) 用户浏览网站排行对全网中所有用户的请求信息进行统计，获得总的网站排行。(2) 用户组浏览网站排行对特定地址段的用户进行统计，得出某个用户组内用户访问站点的排行。3、端口利用率及流量变化异常监控随着网络设备以及用户的增加，对网络设备流量及变化趋势的监控越来越重要，现有的网管系统中可以实现对网络设备端口状态（UP/DOWN）的监控，但无法对端口的流量变化进行实时监控和告警。本系统通过网管协议对网络中关键设备及端口流量进行采集，达到对关键端口利用率、端口流量变化异常的监控。(1) 端口利用率的监控：通过网管采集网络设备端口的流量信息，对关键设备及端口流量进行分析、统计，设定

13、告警阈值，将设备端口实际带宽与实时流量进行对比，若利用率超过规定阈值，主动告警，及时发现带宽不足并扩容。(2) 端口流量变化趋势的监控：对采集到的设备端口流量信息进行分析，对比相邻时间点数据差异及变化百分比，对超出特定阈值的端口进行告警，及时发现流量突变，有效应对端口未DOWN而流量突降的网络故障。4、BAS地址池利用率监控本系统Radius分析中，通过对Radius报文进行分析和汇总，统计到Radius、BRAS上的在线用户数量等信息，而通过SNMP网管协议可获得BRAS上的配置的PPPOE地址池的容量信息，通过将这两种信息进行整合，根据网络中得到的准确的在线用户信息及地址池容量有效预警在线用户和地址池利用率。四、取得的社会和经济效益随着系统的上线运行，利用平台提供的异常掉线、宽带认证性能、网络传输性能、用户感知性能等数据，建立起宽带服务质量的指标体系、预警机制及整治办法，实现对宽带服务质量的闭环管理，通过对设备端口与用户账号的动态关联处理技术，实现从用户角度对宽带故障投诉的快速定位与故障处理，大大提高宽带网络的服务质量，提升用户感知，为公司互联网业务的发展。11