軍事通信網絡測試與評估系統設計

李曉東 陳永紅

【摘要】 目前我軍對于通信網絡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思想構建的下一代軍事通信網絡，顯然傳統的網絡測評指標體系已無法適用于軍事通信網絡建設的需要了。軍事通信網絡測試與評估系統從我軍通信保障需求的實際出發，從服務需求的角度提出軍事通信網絡測評指標體系，并利用模糊綜合評估法構建效能評估模型，可為軍事通信網絡建設和網絡優化提供支撐，為軍事通信網絡性能的掌控奠定基礎，同時增強了軍事通信網絡的整體性能分析能力。

【關鍵詞】 軍事通信網絡 測試與評估系統 仿真模型 測評指標體系

一、引言

隨著軍隊信息化進程的不斷深入，軍事通信網絡產生了重大的變革，軍事通信網絡逐步趨向一體化、綜合化、智能化，系統復雜度日益增加，在帶來高效的通信保障能力的同時，也給系統的可靠性和安全性帶來了巨大的挑戰，為積極謀求基于信息系統體系作戰能力的提升，亟需開展軍事通信網絡測試與評估工作，為軍事通信網絡的持續優化提供決策支持； 基于軍事通信網絡測試與評估，實現對通信業務服務質量的測評，為通信業務服務質量的優化提供基礎數據，同時實現對網絡運行指標的測評，為通信網絡運維管理提供基礎數據，基于常態化、自動化的測試與評估，達到確保可靠運維、預知網絡故障、感知安全威脅的目的。

二、關鍵技術

2.1 通信網絡計算機仿真技術

應用網絡仿真軟件對所研究的對象和所依附的網絡系統進行分析，選擇一個己有的網絡仿真工具，設計一個實際的或理論的網絡系統仿真模型，并在計算機上運行這個模型，并分析運行的輸出結果。仿真法很靈活，可以依據需要設計的網絡模型，以用相對很少的實際花費了解網絡在不同條件下的各種特性，獲取網絡研究的有效數據，從而選出最佳方案，而不必去構造實際的系統。由于軍事通信網絡是一個異構地、復雜大型網絡，為評價軍事通信網絡的性能，僅通過實驗是無法實現的（節點數多導致難以管理與實現）；從國內外的經驗來看，對于大型網絡的建設，利用通信網絡計算機仿真技術進行可行性驗證，并利用網絡仿真結果作為網絡性能的參考標準是直觀可行的，有利于有目的、有針對性的進行網絡優化，減少網絡建設的投入，提高網絡建設的成功率。

2.2 通信網絡測量技術

通過一定的測量設備或一定的測量程序可以直接從通信網絡中測得與各項性能指標密切相關的參數，通過對它們進行一些運算處理求出相應的性能指標。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鍵，其優點是準確性高，因為網絡的實際性能指標都是從現場得到或根據現場參數計算得到的，其缺點是只能適用于正在運行的系統，無法對將來性能預測分析提供依據，需要人工經驗來判斷。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生測量流量注入網絡，并根據測量數據流的傳送情況來測量網絡的性能參數。主動測量的優點在于可以主動發送測量數據，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計；其缺點是注入測量流量本身就改變了網絡的運行情況，即改變了被測對象本身，使得測量的結果與實際情況存在一定的偏差，而且注入網絡的測量流量還可能會增加網絡的負擔。

被動測量是指在鏈路或設備上對網絡進行監測，而不需要產生流量的測量方法。被動測量一般僅僅駐留在某個節點被動采集或監聽網絡信息，因此不對網絡產生任何影響。被動測量的優點在于理論上它不產生流量，不會增加網絡的負擔；其缺點在于被動測量基本上是基于對單個設備的監測，很難對網絡端到端的性能進行分析，并且可能實時采集的數據量過大，且存在用戶數據泄漏等安全性問題。

軍事通信網絡測試與評估系統將采用主、被動相結合的測量技術，從服務需求的角度提出適用于軍事通信網絡的測量技術，深入研究相應的測試方法、測試手段，以建立標準、完備的軍事通信網絡測評機制，為軍事通信網絡的建設和優化提供理論依據。

三、實現方案

3.1 系統組成

如圖1所示，軍事通信網絡測試與評估系統由軍事通信網絡仿真模型、軍事通信網絡測評指標體系、軍事通信網絡測評系統等三部分組成。

其中，軍事通信網絡仿真模型根據軍事通信網絡的系統架構進行構建，用于根據軍事通信網絡測評指標體系提供網絡的理論性能指標，并為軍事通信網絡測評機制的形成提供支撐和依據；軍事通信網絡測評指標體系利用系統工程的系統性能評估方法進行構建，并基于軍事通信網絡仿真模型進行完善，同時為軍事通信網絡測評機制的形成提供支撐；軍事通信網絡測評系統以軍事通信網絡仿真模型和軍事通信網絡測評指標體系為基礎，利用網絡測量技術進行構建，形成一整套完整的軍事通信網絡評價機制與測試方法，實現軍事通信網絡的綜合測試評估能力。

3.2 分層架構

如圖2所示，系統按照體系分層的原則，自底向上分為數據采集、數據分析、質量評估和服務提供四層；數據采集層由網絡管理數據采集、安全管理數據采集和主動測量數據采集三個模塊構成，實現數據信息的采集功能；數據分析層由網絡實時性能分析、網絡歷史性能分析、網絡故障分析和主動性能分析四個模塊組成，按照軍事通信網絡測評方法對網絡性能數據進行初步分析；質量評估層由網絡分層評估、業務服務評估、資源評估、管理能力評估、網絡綜合質量評估、網絡平均質量評估、網絡平衡性評估、網絡穩定性評估和網絡安全性評估等模塊組成，按照軍事通信網絡測評指標體系對網絡質量進行進一步評估；服務提供層由網絡性能綜合呈現、網絡告警綜合呈現和網絡運維輔助決策三個模塊組成，采用圖、表等形式向系統維護者提供網絡性能和告警信息，并針對網絡告警提出相應的網絡運維輔助決策。

3.3 系統功能

按照系統功能劃分，軍事通信網絡測試與評估系統的功能結構如圖3所示。軍事通信網絡測試與評估系統由通信網絡仿真、通信網絡性能測評方法和通信網絡在線測評三個基本功能構成：

①通信網絡仿真功能通過軍事通信網絡仿真模型實現，提供網絡理論指標獲取、關鍵技術驗證、網絡優化分析和網絡故障分析的能力。②通信網絡性能測評方法通過所建立的軍事通信網絡測評指標體系和測評機制實現，提供網絡性能評估方法、業務質量評估方法和網絡性能測試用例。③通信網絡在線測評功能通過所構建的軍事通信網絡測評硬件系統實現，提供軍事通信網絡網絡性能、業務性能、資源、管理能力的在線評估功能，并具備相應的評估控制功能。

四、總結

軍事通信網絡測試與評估系統通過構建軍事通信網絡仿真平臺和測評平臺，依托綜合網管的網絡狀態采集能力，形成對軍事通信網絡性能的掌控能力，為運維系統提供網絡總體性能的綜合分析信息，為軍事通信網絡的建設提供參考建議。通過軍事通信網測試與評估系統，可以在軍事通信網相關項目的建設之初為項目設計人員提供舊系統的性能數據作為建設依據，為項目論證人員提供驗證平臺；在網絡建成后，為系統驗收人員提供參考指標和測評手段；在網絡運行過程中，為網絡維護人員提供網絡總體性能的分析能力，了解系統的瓶頸，為網絡故障排除和網絡優化提供參考。

參 考 文 獻

[1] 劉明.一種網絡測試方法[J].現代電子技術，2012，35（5）：83-85.

[2] 臧 壘，蔣曉原等.軍事通信網的啟發式元模型研究[J].系統仿真學報，2009，21（17）：5562-5567.

[3] 于廣洲， 武欣嶸， 左鵬. 通信網絡效能評估研究 [J]. 軍事通信學術，2011，32（1）：101-104.