Оценка надежности сети

Для оценки надежности сети опираются в первую очередь на стандарты ITU-T (например, E.800/E.850, Y.1540/Y.1541), ISO/IEC (27001, 27033, 20000-1), а также профильные RFC IETF по измерению показателей качества (RFC 2680, 2681, 3393 и др.).

Они определяют термины, метрики (доступность, отказоустойчивость, потери пакетов, задержки, джиттер) и методики измерения, по которым можно формально оценивать надежность сети и контролировать выполнение SLA.

Надежность сети в инженерном смысле — это способность сети обеспечивать требуемый уровень доступности и качества сервиса в течение заданного времени. Чтобы оценивать это не субъективно, а формально, используются отраслевые стандарты, описывающие термины, метрики и методики измерений.

Практически все крупные провайдеры и корпоративные ИТ-службы выстраивают оценку надежности сети вокруг трех групп документов: стандарты телеком-отрасли (ITU-T), стандарты управления ИБ и ИТ-услугами (ISO/IEC), а также технические спецификации IETF (RFC) по измерению параметров сети.

• Стандарты ITU-T по надежности и качеству сети
  • ITU-T E.800, E.850 — вводят основные понятия надежности и доступности телекоммуникационных сетей (доступность, MTBF, MTTR и т.д.), а также общие принципы расчета этих показателей.
  • ITU-T Y.1540, Y.1541 — определяют метрики качества передачи в IP-сетях (задержка, вариация задержки, потери, повреждения пакетов) и рекомендуемые классы качества обслуживания для разных типов трафика.
  • Для операторских Ethernet-сетей часто используют ITU-T Y.1731 и IEEE 802.1ag (OAM-функции) для контроля отказов и деградации сервиса.
• Стандарты ISO/IEC по управлению надежностью и ИБ
  • ISO/IEC 27001, 27002 — задают требования к системе управления информационной безопасностью, включая меры по обеспечению непрерывности и отказоустойчивости сетевой инфраструктуры (резервирование, планы восстановления, контроль изменений и т.п.).
  • ISO/IEC 27033 — серия стандартов по проектированию и эксплуатации надежных и защищенных сетей (архитектуры, сегментация, резервирование каналов и устройств).
  • ISO/IEC 20000-1 — стандарт по управлению ИТ-услугами; через процессы управления инцидентами, проблемами и доступностью увязывает показатели надежности сети с соглашениями об уровне сервиса (SLA).
• RFC IETF по измерению показателей надежности и качества
  • RFC 2680 — методика измерения потерь пакетов (IPPM, One-way Packet Loss).
  • RFC 2681 — измерение односторонней задержки (One-way Delay).
  • RFC 3393 — измерение джиттера (IP Packet Delay Variation).
  • RFC 6349 — методика измерения производительности TCP, полезна при оценке «реальной» пропускной способности и стабильности каналов.
• Национальные стандарты (например, в РФ)
  • ГОСТ 27.002 и связанные стандарты серии 27.xxx — общие требования к надежности технических систем, которые могут применяться к сетевой инфраструктуре (расчет вероятности безотказной работы, отказоустойчивые конфигурации).
  • ГОСТ Р 53111 и другие профильные ГОСТы — конкретизируют требования к качеству и надежности сетей связи и услуг передачи данных в национальной нормативной базе.

В реальных проектах оценка надежности сети обычно строится так: выбираются целевые показатели (например, доступность 99.95% в год, время восстановления не более 30 минут, потери < 0.1%), увязываются с рекомендациями ITU-T/ISO, формализуются в SLA, а затем регулярно измеряются по методикам RFC и внутренним регламентам.

Измерения выполняются средствами мониторинга (SNMP, NetFlow, sFlow, IP SLA, активные пробы по шаблонам ITU-T/IPPM). Результаты сопоставляются с порогами из стандартов и соглашений, на основе чего делается вывод о фактическом уровне надежности сети и необходимости доработок (добавление резервных каналов, изменение маршрутизации, модернизация оборудования).

Простые активные проверки по методикам RFC часто реализуют даже обычными утилитами. Ниже — условный пример, как можно грубо оценить потери пакетов и задержку до узла с помощью ping, что потом соотносят с целевыми показателями из ITU-T Y.1540/Y.1541 и внутренних SLA.