什么是eMDI

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eMDI（Enhanced Media Delivery Index，增强型媒体传输质量指标）是一种网络质量监控技术，为了判断网络中是否出现了故障以及在哪里出现了故障，用户可以通过部署eMDI来实时监控网络质量。eMDI针对音频和视频等对丢包、乱序、抖动非常敏感的业务具有很大的优势，它可以直接对IP网络中各个网络节点的丢包、乱序、抖动等质量指标进行实时监测，然后结合多个节点的监测结果，对网络进行质量监控和故障快速定界。

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为什么需要eMDI

在网络IP化时代，越来越多的业务通过IP网络传输，其中，音频业务和视频业务对丢包、抖动、乱序非常敏感。相对于其他的网络质量监控技术IPCA，eMDI具有更多的优势。IPCA只能实现对网络级和设备级丢包情况的统计，而eMDI不仅能够实现对丢包情况的统计并且能够实现对抖动和乱序情况的监测。因此，在针对音频和视频业务的质量监控中推荐使用eMDI。

eMDI可以部署在网络中的各个节点上，根据部署节点的不同，可分为单点部署、两点部署和多点部署。

• 单点部署：如下图所示，在一个节点上部署eMDI，可实现①监控点下游网络和②监控点上游网络的故障定界。

单点部署eMDI示意图

• 两点部署：如下图所示，在接入交换机和核心交换机两个边界节点上部署eMDI，可实现①接入交换机下游网络、②接入交换机与核心交换机之间网络，以及③核心交换机上游网络的故障定界。

两点部署eMDI示意图

• 多点部署：如所示，在多个节点上部署eMDI，可实现①接入交换机下游网络、②接入交换机与汇聚交换机之间网络、③汇聚交换机与核心交换机之间网络，以及④核心交换机上游网络的故障定界。例如，汇聚交换机出现丢包，在各交换机部署eMDI后，发现接入交换机未检测到丢包，而汇聚交换机和核心交换机检测到丢包，则可判断故障发生在接入交换机与汇聚交换机之间网络。

多点部署eMDI示意图

eMDI监控指标有哪些

eMDI按一定的监控周期从设备上获取监控指标，并将获取到的监控数据周期性地上送到网管。eMDI支持对UDP或TCP承载的业务进行实时的质量监控和故障定位。

• UDP承载的业务的指标采集方式
  对UDP监控指标的计算基于对RTP（Real-time Transport Protocol，实时传输协议）报文的分析。RTP是一种传输层协议，为数据提供了具有实时特征的端到端传送服务，广泛应用于流媒体相关的通讯和娱乐，例如在线直播、网络电视、视频会议等。RTP报文由报文头和有效载荷两部分组成。在UDP监控指标的计算中，通过分析RTP报文头中的PT字段来区分不同的业务，通过RTP报文头中的序列号来计算丢包率和乱序率，通过RTP报文头中的时间戳来计算抖动。

• TCP承载的业务的指标采集方式
  对TCP监控指标的计算基于对TCP报文的分析。TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在TCP监控指标的计算中，通过统计监控周期内传输的TCP报文长度来计算平均速率，通过TCP报文头中的序号来计算上下游丢包率，通过TCP报文头中的时间戳和序列号来计算上下游平均双向时延。

具体监控指标说明如下图所示。

UDP监控指标

TCP监控指标

eMDI应用场景有哪些

使用eMDI实现视频监控场景下的业务质量监控

在视频大联网运维方案中，IPC（IP Camera，IP摄像头）的在线率和完好率是视频监控网络考核的重点指标。当IPC出现离线问题或丢包类质量问题时，因为网络的复杂性、存在多系统等原因增加了定界难度，排障效率低，运维成本大，从而阻碍了视频监控网络的建设。

如下图所示的一个视频监控网络中，当VCN（Video Cloud Node，华为智能视频云节点）检测到网络传输的业务质量变差时，运维人员可通过网管在接入交换机、汇聚交换机和核心交换机上按需部署eMDI对业务流进行监控，并采集监控指标，从而进行故障定界。

视频监控场景下eMDI监控方案部署示意图

使用eMDI实现IPTV场景下的业务质量监控

随着IPTV业务的兴起，IPTV已成为各运营商的重要盈利点，对视频、音频业务的质量监控也变得非常重要。丢包率、乱序率、抖动是影响视频、音频质量的三个重要因素。丢包率和乱序率即使小于万分之一，也可能在终端导致花屏、马赛克等现象，而抖动可能在终端导致黑屏，这些问题都会严重影响运营商的收入与口碑。

如下图所示的一个IPTV网络中，当用户发现网络传输的业务质量变差时，会通知运维人员，运维人员通过网管可在接入交换机、汇聚交换机和核心交换机上按需部署eMDI对业务流进行监控，并采集监控指标，从而进行故障定界。

IPTV场景下eMDI监控方案部署示意图

eMDI是如何工作的

在交换机上部署eMDI后，会周期性地向网管上报监控指标的统计结果和超过阈值的告警信息，网管实时进行分析。

当运维人员感知到业务质量变差时，可根据该业务流获取源IP地址、目的IP地址等报文信息，然后通过网管或直接在交换机上部署eMDI。交互流程图如下图所示。

eMDI交互流程示意图

eMDI的具体交互流程如下：

1. 运维人员通过网管或直接在各交换机上按需部署eMDI。
2. 已部署eMDI的交换机周期性地将统计的监控指标通过Http2+Protobuffer接口上报给网管。
3. 网管汇总各交换机的监控指标统计结果进行图形化展示。
4. 运维人员根据图形化展示结果对故障网段进行快速定界。

eMDI监控指标的统计由监控实例实现。监控实例是eMDI收集监控指标的基本单位，每个监控实例由目标流、监控周期、监控时间和告警阈值四个要素组成。

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