眾所周知,IPv6具有大地址空間、高安全性、小路由、支持自動(dòng)配置、允許協(xié)議擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn),不僅能解決IPv4網(wǎng)絡(luò)地址資源緊張問題,還能滿足物聯(lián)網(wǎng)感知層“一物一地址,萬物皆在線”的高需求,是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。同時(shí)中辦、國(guó)辦印發(fā)的《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動(dòng)計(jì)劃》中要求,2020年末,形成完善的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的良性發(fā)展環(huán)境,在各領(lǐng)域全面支持IPv6,活躍用戶數(shù)超過5億,在互聯(lián)網(wǎng)的用戶中占比超過50%,新增的網(wǎng)絡(luò)地址不再使用私有IPv4地址。中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)也發(fā)文宣稱在2019年建立IPv6網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維及運(yùn)營(yíng)管理體系,要求網(wǎng)絡(luò)基本具備IPv4/ IPv6雙棧能力,大部分4G/5G用戶可使用IPv6網(wǎng)絡(luò)訪問業(yè)務(wù),IPv6流量初具規(guī)模。根據(jù)工信部和中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)的要求,安徽移動(dòng)已于2018年完成了LTE核心網(wǎng)的IPv6改造和全省4G用戶CMNET APN的雙棧刷新,雙棧用戶數(shù)量快速增長(zhǎng)。截至目前,安徽省IPv4/IPv6雙棧用戶數(shù)已超過1000萬,占全部LTE用戶數(shù)的52.6%。
為落實(shí)國(guó)家和中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)戰(zhàn)略規(guī)劃,同時(shí)解決終端、內(nèi)容源處理機(jī)制及網(wǎng)絡(luò)適配等引起的質(zhì)量劣化和投訴定位難,處理流程長(zhǎng)、影響用戶感知的問題,安徽移動(dòng)聯(lián)合華為公司共同構(gòu)建IPv6端到端質(zhì)量分析體系,實(shí)現(xiàn)IPv6問題精準(zhǔn)定界,聯(lián)合終端廠家和內(nèi)容源服務(wù)商解決問題,推動(dòng)IPv6轉(zhuǎn)化,支撐網(wǎng)絡(luò)、終端、業(yè)務(wù)等發(fā)展,提高IPv6用戶業(yè)務(wù)感知。該方案依托信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將業(yè)務(wù)過程切割成DNS、TCP、HTTP、GET、數(shù)傳共五個(gè)階段進(jìn)行分段定界;構(gòu)建了基于網(wǎng)頁(yè)流量、流媒體、即時(shí)通信等業(yè)務(wù)的指標(biāo)體系;創(chuàng)新地將DNS過程基于IPv6和IPv4的特點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立建模和對(duì)比,從終端、無線、核心網(wǎng)、內(nèi)容源五個(gè)維度對(duì)IPV6雙棧用戶的上網(wǎng)感知進(jìn)行評(píng)價(jià)和質(zhì)差定位。
該方案的主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:
一是提高問題定位效率。通過同比類比、分段定界、多維度匯聚等方法有效定位IPv6業(yè)務(wù)初期網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)和終端的問題,將問題定位時(shí)長(zhǎng)從4小時(shí)降低至10分鐘,大大提升運(yùn)維效率。首先構(gòu)建全業(yè)務(wù)的指標(biāo)體系,依據(jù)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)過程,構(gòu)建IPv6指標(biāo)體系,主要包括DNS解析階段、TCP建鏈階段和HTTP業(yè)務(wù)訪問三個(gè)階段的成功率、時(shí)延、速率三類指標(biāo),充分反映IPv6用戶在不同階段的業(yè)務(wù)體驗(yàn)感知。
其中,IPv6用戶DNS解析指標(biāo),主要包括DNS查詢時(shí)長(zhǎng)、DNS解析成功率等指標(biāo),通過與TCP建鏈和HTTP訪問單據(jù)關(guān)聯(lián)分析,實(shí)現(xiàn)IPv6用戶總體業(yè)務(wù)感知評(píng)估與質(zhì)差問題定位優(yōu)化。IPv6上網(wǎng)與IPv4上網(wǎng)流程的主要區(qū)別在于DNS解析階段;雙棧用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)訪問時(shí)優(yōu)先發(fā)起AAAA解析,無響應(yīng)后發(fā)起A請(qǐng)求,分析雙棧用戶上網(wǎng)時(shí)延的真實(shí)感知,必須包含用戶DNS解析階段的全部時(shí)長(zhǎng);優(yōu)化DNS分析功能,與用戶后續(xù)的TCP建鏈和HTTP訪問單據(jù)關(guān)聯(lián),真實(shí)記錄用戶訪問時(shí)延?;诰W(wǎng)絡(luò)管道的基礎(chǔ)指標(biāo)TCP指標(biāo)主要側(cè)重于TCP建鏈階段、TCP啟動(dòng)階段、TCP數(shù)傳階段等三個(gè)階段,包括TCP速率、時(shí)延等感知指標(biāo),反應(yīng)IPv6網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,便于問題定界分析。網(wǎng)頁(yè)瀏覽主要包含接入、頁(yè)面響應(yīng)、頁(yè)面內(nèi)容下載等三個(gè)過程,從接入性和完整性兩個(gè)維度構(gòu)建IPv6 WEB業(yè)務(wù)指標(biāo),主要包含頁(yè)面響應(yīng)成功率、頁(yè)面顯示時(shí)長(zhǎng)、頁(yè)面下載速率等。視頻業(yè)務(wù)主要包含接入、主頁(yè)面打開、初始緩沖、流媒體播放四個(gè)過程,依據(jù)視頻業(yè)務(wù)用戶真實(shí)感受,構(gòu)建IPv6用戶視頻業(yè)務(wù)指標(biāo),主要包括XKB啟動(dòng)時(shí)延、下載速率、速率碼率比等指標(biāo)。
二是促進(jìn)終端版本更新。終端在端到端業(yè)務(wù)體驗(yàn)管理中是重要的末端環(huán)節(jié),基于系統(tǒng)自動(dòng)定界定位功能,可通過大數(shù)據(jù)匯聚算法比對(duì)業(yè)界主流終端的IPv6感知,主動(dòng)輸出IPv4/IPv6雙棧業(yè)務(wù)處理機(jī)制異常的TOP終端,推動(dòng)終端產(chǎn)業(yè)跟上IPv6地址變更步伐,快速高效地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與終端的配合問題。
三是推動(dòng)內(nèi)容源IPv6業(yè)務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化。基于投訴定界定位和系統(tǒng)主動(dòng)預(yù)警功能,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)元、內(nèi)容源的劣化和IPv6路由調(diào)度算法問題,并進(jìn)行IPv4/ IPv6質(zhì)量對(duì)比,及時(shí)準(zhǔn)確地預(yù)警IPv6業(yè)務(wù)問題,推動(dòng)IPv6業(yè)務(wù)跨行業(yè)生態(tài)發(fā)展。
四是促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量?jī)?yōu)化。通過配置防火墻和SGW的映射關(guān)系,以多維度匯聚法發(fā)現(xiàn)劣化防火墻,及時(shí)處理異常;同理可基于此方法匯聚質(zhì)差網(wǎng)元和小區(qū),提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,保障用戶感知,提升IPv6轉(zhuǎn)化率。
五是DNS能力增強(qiáng)。IPv6上網(wǎng)與IPv4上網(wǎng)流程的主要區(qū)別在于DNS解析階段,雙棧用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)訪問時(shí)會(huì)優(yōu)先發(fā)起AAAA解析,特殊場(chǎng)景下某些終端會(huì)反復(fù)發(fā)起多次AAAA解析無響應(yīng)后才發(fā)起A解析,因此要分析雙棧用戶上網(wǎng)時(shí)延的真實(shí)感知,必須包含用戶DNS解析階段的全部時(shí)長(zhǎng)。為了解決這個(gè)問題,可以通過IPv6及IPv4查詢域名相同將兩者關(guān)聯(lián)起來,從而計(jì)算用戶體驗(yàn)時(shí)延。
該方案的主要成效有:通過開展不同終端IPv6訪問時(shí)延測(cè)試,發(fā)現(xiàn)部分終端在訪問無IPv6資源網(wǎng)站時(shí),因DNS解析機(jī)制導(dǎo)致訪問時(shí)延過長(zhǎng)問題,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)DNS緩存優(yōu)化后,用戶感知時(shí)延由15s降為2s;基于IPv6業(yè)務(wù)體驗(yàn)管理系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)終端通過IPv6訪問某App視頻,均為舊域名導(dǎo)致IPv6響應(yīng)成功率較低問題,某內(nèi)容源公司更新舊域名轉(zhuǎn)發(fā)配置后問題得以解決,HTTP響應(yīng)成功率提升16.3PP;基于IPv6業(yè)務(wù)體驗(yàn)管理系統(tǒng),主動(dòng)監(jiān)控質(zhì)差小區(qū),通過質(zhì)差閾值累計(jì)發(fā)現(xiàn)質(zhì)差小區(qū)10﹢個(gè),頁(yè)面顯示時(shí)延提升了200ms。
該方案部署后,成功定位多款終端處理機(jī)制和內(nèi)容源緩存、播放機(jī)制問題導(dǎo)致的上網(wǎng)質(zhì)差,有效提升用戶感知,同時(shí)促進(jìn)IPv6地址良性健康發(fā)展。隨著5G的深度發(fā)展,2B連接數(shù)和2C業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長(zhǎng),IPv6業(yè)務(wù)占比不斷擴(kuò)大,安徽移動(dòng)會(huì)持續(xù)優(yōu)化方案,踐行科技強(qiáng)國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,保障IPv4/IPv6雙棧用戶感知,強(qiáng)化落實(shí)央企的社會(huì)責(zé)任。