Anritsu tuo verkon suorituskyvyn mittauksen paikkoihin, joihin fyysisiä testilaitteita on hankala viedä. Virtual Network Master -ratkaisun ohjelmistopohjaisilla testipisteillä voidaan mitata datakeskus-, pilvi-, 5G- ja edge-yhteyksien välityskykyä, latenssia, viivevaihtelua ja kehyshäviöitä.
 Andrew Cole toimii Anritsu EMEA Ltd Britannian liiketoiminnan kehityspäällikkönä ja sovellusinsinöörinä. Hänellä on yli 30 vuoden kokemus tietoliikennealalta, erityisesti testaus- ja mittaustekniikasta. Cole on työskennellyt Anritsulla vuodesta 2007 lähtien ja erikoistunut IP- ja datatietoliikenteen sekä optisten verkkojen mittausratkaisuihin. Hänellä on johtamisalan tutkinto ja kuituoptisten verkkojen mittausasiantuntijan sertifiointi. |
Datakeskus-, tiedonsiirto- ja edge-arkkitehtuurien muuttuessa yhä hajautetummiksi ja ohjelmistopohjaisemmiksi operaattorien tulee olla paremmin selvillä tarjoamiensa palvelujen laadusta eikä pelkästään niitä ylläpitävän fyysisen infrastruktuurin tehokkuudesta.
Esimerkiksi tehonkulutuksen ja jäähdytyksen tehokkuuden tarkkaileminen on tärkeää toimintakustannusten kannalta, mutta se ei kerro, kuinka hyvin verkko palvelee todellista sovellusliikennettä. Palvelun toimivuuden kannalta on hyödyllisempää tutkia, onko kaistanleveyttä riittävästi saatavilla, kuinka paljon viivettä verkon läpi kulkeminen aiheuttaa, kuinka tasaisena pakettien siirto pysyy ja vaikuttavatko häviöt käyttäjäkokemukseen.
Suunnittelijoille, jotka vastaavat datakeskusten liitännöistä, pilviyhteyksistä sekä kiinteästä ja mobiilista tiedonsiirrosta, neljä palvelun laadun keskeisintä indikaattoria (KPI) ovat välityskyky, latenssi, viivevaihtelu eli jitteri ja kehyshäviöt. Yhdessä nämä antavat käytännöllisen kuvan sovelluksen toimivuudesta datakeskusten sisäisissä yhteyksissä, datakeskusten välisillä yhteysreiteillä sekä yhteyksissä, jotka ulottuvat yritysten muihin toimipisteisiin, verkon reunasolmuihin ja mobiilikäyttäjille.
Vaikka perinteiset laitteistopohjaiset testausinstrumentit ovat edelleen käyttökelpoisia, niiden sijoittaminen paikkoihin, joissa suorituskykyä on tarkoitus mitata, ei aina ole helppoa. Virtuaalisissa infrastruktuureissa, monen toimipisteen ympäristöissä ja kolmansien osapuolten datakeskusekosysteemeissä erityisesti rajallinen fyysinen pääsy testauskohteisiin voi hidastaa mittausten käyttöönottoa. Tällöin ohjelmistopohjaisilla testiagenteilla voidaan täydentää perinteisiä testaus- ja mittausinstrumentteja.
Verkon suorituskyvyn arviointi ilman rajoja
Anritsun Virtual Network Master (VNM) on ohjelmistopohjainen testausratkaisu, joka mahdollistaa verkkomittausten suorittamisen paikoissa, joissa erillisten mittalaitteiden käyttö ei ole käytännöllistä. Useista virtuaalisista mittauspisteistä koostuva toteutus mahdollistaa kaksisuuntaisen palvelunlaadun (QoS) mittauksen fyysisissä ja virtuaalisissa verkoissa. Näin operaattorien on helpompi arvioida palvelun toimivuutta eri toimipisteiden välillä, eri toimittajien ympäristöjen yli sekä hybridiympäristöissä, joissa yhdistyvät oma, ulkoistettu ja pilvi-infrastruktuuri.
Tässä lähestymistavassa tärkeimmät QoS-parametrit ovat yksinkertaisia mutta toiminnan kannalta kriittisiä. Ne kertovat, pystyykö verkko välittämään sovellusliikennettä vaaditulla nopeudella ja riittävän tasaisesti sekä vaikuttavatko siirron laadussa tapahtuvat vaihtelut palvelun laatuun. Näitä parametreja ovat:
- Välityskyky: saavutettava tiedonsiirtonopeus määritetyissä liikenneolosuhteissa.
- Latenssi: päästä päähän -viive, joka syntyy liikenteen kulkiessa verkon läpi.
- Viivevaihtelu: pakettien viiveen vaihtelu eli jitteri, joka voi heikentää aikakriittisten palvelujen toimintaa.
- Kehyshäviöt: kadonneet tai hylätyt kehykset, jotka voivat heikentää laatua, käynnistää uudelleenlähetyksiä ja vähentää sovelluksen tehokkuutta.
Koska VNM toimii sovellustasolla, suunnittelijat voivat määritellä kehyskoon ja datanopeuden emuloimaan yksittäisiä palveluja tai tuottamaan liikennettä aina linjanopeuteen asti validointikohteen mukaan. Tämä mahdollistaa sen käytön sekä kohdennetussa vianetsinnässä että laajemmissa kapasiteetin tai palvelun varmennustehtävissä.
Lähestymistapa ulottuu myös itse datakeskusta laajemmalle alueelle. VNM soveltuu käytettäväksi kiinteissä verkkoympäristöissä sekä mobiiliskenaarioissa, kuten maanpäällisissä ja ei-maanpäällisissä 5G-verkoissa. Anritsun mittalaitteisiin yhdistettynä se tukee todellista kaksisuuntaista uplink- ja downlink-yhteyksien QoS-arviointia keskusinfrastruktuurin ja hajautettujen asiakaspäätelaitteiden välillä.
Käytännön esimerkkinä voidaan käyttää datakeskusten välistä testausta. Virtuaalisia päätelaitteita voidaan sijoittaa eri datakeskuksiin, kun halutaan kuvata palvelujen toimivuutta kaikkien reittiyhdistelmien yli riippumatta siitä, kuka datakeskuksen omistaa tai kenen laitteita ympäristössä käytetään. Tällä tavoin voidaan skaalautuvasti verrata verkkotoiminnan muutoksia eri alueiden, palveluntarjoajien tai arkkitehtuurien välillä ilman, että erillisiä mittalaitteita tarvitsee kuljettaa ja asentaa jokaiseen kohteeseen.
Yksi Anritsun VNM-virtualisointialustan demonstraatio toteutettiin datakeskuksissa Milanossa, Tukholmassa ja Lontoossa. Niiden rinnalla käytettiin tavanomaista Network Master -instrumenttia, joka oli yhdistetty tavalliseen kaupalliseen 5G-palveluun matkapuhelimen kautta. Jokaisessa testikohteessa oli aktiivisena kolme liikennevirtaa, ja kaksisuuntaiset QoS KPI -indikaattorit mitattiin kaikkien reittiyhdistelmien välillä. Näin demonstroitiin, kuinka virtuaalisia ja fyysisiä testausvälineitä voidaan käyttää yhdessä samassa mittausarkkitehtuurissa.
Reaaliaikaiset tulokset esitettiin kolmannen osapuolen dashboardissa, millä demonstroitiin sitä, kuinka mittausdata voidaan integroida operaattorin olemassa olevaan valvonta- ja hallintaympäristöön. Tästä on paljon hyötyä suunnittelutiimeille, sillä testausdata on arvokkainta silloin, kun sitä voidaan korreloida käytönaikaisen valvonnan kanssa ja hyödyntää suoraan vianetsinnässä tai palvelun laadunvarmennuksen työprosesseissa.
Alla oleva esimerkki kuvaa monen toimipisteen VNM-toteutusta kolmessa toisiinsa yhdistetyssä datakeskuksessa Euroopassa.
Mittausdata voidaan esittää reaaliaikaisesti ja korreloida verkon topologiaan ja palvelureitteihin.
Samaa rakennetta voidaan soveltaa myös asiakaspäätelaitteen ja keskitetyn järjestelmän tai pilviympäristön välillä. Tämä koskee esimerkiksi verkkoon kytkettyjä ajoneuvoja ja muita edge-sovelluksia, joissa palvelun jatkuvuus riippuu julkisten matkapuhelinverkkojen vakaasta toiminnasta koko peittoalueella eikä vain verkon ydinalueella.
Esimerkiksi ajoneuvoon asennettua tietoviihde- tai telematiikkajärjestelmän kehitysalustaa voidaan testata autonvalmistajan datakeskusta vasten, jotta voidaan arvioida, kuinka hyvin kriittiset sovellukset toimivat eri matkapuhelinoperaattorien verkoissa. Sen lisäksi, että tämä auttaa sovellustoimittajaa varmentamaan palvelun toimivuutta, se antaa verkko-operaattorille tietoa verkon peiton laadusta ja palvelun tasaisesta toimivuudesta todellisissa käyttöolosuhteissa.
Kun tulokset korreloidaan GPS-paikkatietoon, suorituskyky voidaan esittää kartalla, josta nähdään, kuinka latenssi, välityskyky tai muut parametrit vaihtelevat ajoreitin varrella tai palvelualueella.
Alla oleva grafiikka esittää esimerkin downlink-latenssista karttapohjalla.
Etuna joustavuus
Suunnittelijoille virtuaalisen testausarkkitehtuurin suurin etu on toteutuksen joustavuus. Virtuaalisia testipisteitä voidaan ottaa käyttöön siellä, missä niitä tarvitaan, skaalata kattamaan useita sijainteja ja yhdistää tavanomaisiin mittalaitteisiin silloin, kun fyysiset rajapinnat tai kenttäolosuhteet pitää ottaa mukaan mittausketjuun.
Lähestymistapa soveltuu datakeskuksen sisäisten yhteyksien validointiin, datakeskusten välisten palvelujen varmennukseen, pilvipalveluyhteyksien verifiointiin sekä edge- ja mobiilisovellusten testaukseen. Reaaliaikainen mittaus, jälkianalyysi ja dashboard-integraatio tukevat myös laajempaa toiminnallista tavoitetta osoittamalla selkeästi, miten infrastruktuurin suorituskyky näkyy sovelluksen käyttäjäkokemuksessa.
Kun verkot virtualisoituvat edelleen ja kuormia hajautetaan useille eri alueille, VNM:n kaltaisista ohjelmistopohjaisista testausratkaisuista tulee käytännöllinen täydennys perinteisille mittalaitteille. Niiden avulla mittaukset voidaan ulottaa myös verkon sellaisiin osiin, joihin muuten on vaikea päästä.
