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互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)控疏堵技術(shù)的研究與應(yīng)用

2010-08-09 08:07:58
電信科學(xué) 2010年11期
關(guān)鍵詞:資源用戶系統(tǒng)

蓋 玲

(江漢大學(xué)政法學(xué)院公共管理系 武漢430056)

1 引言

海量數(shù)字內(nèi)容已經(jīng)引發(fā)互聯(lián)網(wǎng)流量出現(xiàn)10倍甚至百倍的急速增長(zhǎng)——互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字洪水時(shí)代正式來(lái)臨!

未來(lái)5年,互聯(lián)網(wǎng)每年的流量增速將高達(dá)56%~80%,即相當(dāng)5年的帶寬需求將增加10~20倍,通過(guò)對(duì)流量增長(zhǎng)原因進(jìn)行深入分析發(fā)現(xiàn),P2P是占主導(dǎo)地位的增長(zhǎng)因素,網(wǎng)絡(luò)視頻類業(yè)務(wù)也正在成為另一個(gè)非常重要的增長(zhǎng)因素,而網(wǎng)絡(luò)視頻類業(yè)務(wù)又多是基于P2P及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行提供的,因此,深入剖析P2P相關(guān)技術(shù)及管控手段是解決數(shù)字洪水挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。

P2P具有去中心化、疊加式網(wǎng)絡(luò)模型和對(duì)等性功能模型的特點(diǎn),這使得P2P技術(shù)與傳統(tǒng)的C/S模式之間有本質(zhì)的區(qū)別,也正是在這些優(yōu)點(diǎn)讓P2P應(yīng)用迅速普及,應(yīng)用涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣,已經(jīng)從單一的大文件下載轉(zhuǎn)變?yōu)楦嗟男滦投嗝襟w應(yīng)用,例如P2P直播和P2P語(yǔ)音通信。但是,P2P快速發(fā)展所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)也正在顯現(xiàn),最突出的矛盾就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的濫用。不管運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)帶寬如何增加,P2P應(yīng)用總是會(huì)盡力搶占所有可用的帶寬,這種“黑洞效應(yīng)”直接影響到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資積極性,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致其他用戶滿意度下降,引起用戶投訴或轉(zhuǎn)網(wǎng),進(jìn)而間接導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商的商業(yè)利益受損。

對(duì)P2P進(jìn)行控制和管理已經(jīng)變得非常必要和緊迫,目前主要采用的手段是部署流量分析及控制設(shè)備,通過(guò)對(duì)P2P應(yīng)用進(jìn)行分析和識(shí)別,采取阻斷或限速等措施。這種方案優(yōu)點(diǎn)是可以控制、管理、識(shí)別P2P應(yīng)用,以此來(lái)保證帶寬和其他業(yè)務(wù)的QoS;局限性也十分明顯,通過(guò)阻止用戶使用來(lái)緩解帶寬的擁擠,會(huì)導(dǎo)致用戶的使用體驗(yàn)和滿意度下降。顯而易見(jiàn),這種采取簡(jiǎn)單“封堵”思路的解決方案并不是最佳選擇。

“疏堵結(jié)合,為我所用,一方面對(duì)非法的能夠想辦法疏堵的還是要堵一堵,否則電信的投資都白投了,另一方面爭(zhēng)取化害為利,為我們所用。”這是中國(guó)電信集團(tuán)的總工程師韋樂(lè)平先生對(duì)于管理P2P所給出的策略和建議。“疏堵結(jié)合”符合運(yùn)營(yíng)商、內(nèi)容提供商和最終用戶三方利益的“3Win”原則,是目前緩解數(shù)字洪水的最適合手段。“疏”是指實(shí)現(xiàn)流量的高度本地化,減輕骨干網(wǎng)絡(luò)的壓力和提升用戶使用體驗(yàn);“堵”是指對(duì)帶寬進(jìn)行必要限制,保護(hù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)投資的商業(yè)價(jià)值。

2 互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)控疏堵技術(shù)的研究

2.1 互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)控

對(duì)互聯(lián)網(wǎng)流量進(jìn)行疏導(dǎo)或者封堵,首先需要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)流量進(jìn)行分析和識(shí)別,目前主流方式為采用DPI+DFI檢測(cè)技術(shù),通過(guò)7層特征檢測(cè)結(jié)合行為特征檢測(cè)技術(shù)保證流量識(shí)別的準(zhǔn)確性,主要涉及的檢測(cè)方式包括端口檢測(cè)、應(yīng)用層特征分析、高速協(xié)議解析、關(guān)聯(lián)識(shí)別和基于行為特征的檢測(cè)。

(1)特征識(shí)別

特征識(shí)別可以分為單包匹配、多包匹配、多流匹配以及動(dòng)態(tài)解密。

·單包匹配:對(duì)于大部分協(xié)議,通過(guò)一個(gè)報(bào)文的特征就能識(shí)別出該流協(xié)議類型。傳統(tǒng)方法需要在構(gòu)建完協(xié)議識(shí)別規(guī)則樹(shù)后,遍歷規(guī)則樹(shù),將報(bào)文與每個(gè)規(guī)則進(jìn)行逐一匹配。通過(guò)建立多模式匹配狀態(tài)機(jī),對(duì)單個(gè)報(bào)文的一次掃描即可找到報(bào)文中的所有特征,大大提高了協(xié)議識(shí)別的性能。另外,華為公司通過(guò)專利技術(shù)對(duì)普通多模式匹配算法進(jìn)行了優(yōu)化,進(jìn)一步提高了協(xié)議識(shí)別的性能。

·多包匹配:對(duì)部分協(xié)議僅靠檢測(cè)單個(gè)報(bào)文無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別該流的協(xié)議類型,這時(shí)需要分析一條流的多個(gè)報(bào)文才能準(zhǔn)確識(shí)別出其協(xié)議類型。通過(guò)建立多包匹配規(guī)則,根據(jù)多個(gè)報(bào)文中的特征來(lái)綜合判斷某條流的協(xié)議類型。例如,對(duì)某VoIP軟件,如果符合連續(xù)3個(gè)包在幾個(gè)相應(yīng)位置的值滿足等差關(guān)系,即可識(shí)別該流的協(xié)議類型。

·多流匹配:對(duì)部分協(xié)議僅靠檢測(cè)單個(gè)流的特征無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別該流的協(xié)議類型,這時(shí)需要分析多條流的多個(gè)報(bào)文才能準(zhǔn)確識(shí)別出其協(xié)議類型。通過(guò)建立多流匹配規(guī)則,根據(jù)多個(gè)流中多個(gè)報(bào)文中的特征來(lái)綜合判斷多條流的協(xié)議類型。

·動(dòng)態(tài)解密:對(duì)一些采用簡(jiǎn)單加密技術(shù)的協(xié)議不能通過(guò)常規(guī)特征識(shí)別方式檢測(cè)出其協(xié)議類型,此時(shí)便可以采用動(dòng)態(tài)解密技術(shù)幫助進(jìn)行識(shí)別。例如,對(duì)于某網(wǎng)絡(luò)電視軟件的檢測(cè),通過(guò)在報(bào)文中用動(dòng)態(tài)解密算法取出一個(gè)字段用作動(dòng)態(tài)密鑰,然后用此密鑰與該報(bào)文中的另一字段進(jìn)行解密運(yùn)算,根據(jù)運(yùn)算結(jié)果便

可知道該流是否符合相關(guān)的協(xié)議類型。

(2)關(guān)聯(lián)識(shí)別

對(duì)部分協(xié)議,在信令流中動(dòng)態(tài)協(xié)商其數(shù)據(jù)流通道,先通過(guò)特征識(shí)別識(shí)別出其信令流,然后通過(guò)解析其信令流得到其數(shù)據(jù)流的五元組信息。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)流的關(guān)聯(lián)識(shí)別可準(zhǔn)確地識(shí)別出該協(xié)議的數(shù)據(jù)流。例如,通過(guò)特征識(shí)別識(shí)別出FTP的信令流并加以解析,得到該FTP數(shù)據(jù)流的五元組信息,這樣就可以直接根據(jù)該流的五元組信息準(zhǔn)確識(shí)別出該FTP的數(shù)據(jù)流。

(3)行為識(shí)別

對(duì)某些采用加密技術(shù)的協(xié)議,無(wú)法解密檢測(cè)其報(bào)文內(nèi)容,采用別的識(shí)別技術(shù)也無(wú)法識(shí)別其協(xié)議類型,這時(shí)可以根據(jù)流的行為特征識(shí)別其協(xié)議類型。例如,在一定的時(shí)間段,可以根據(jù)一條流的若干報(bào)文長(zhǎng)度和發(fā)報(bào)頻率是否滿足一定規(guī)律來(lái)識(shí)別“電驢”協(xié)議。

由于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展日新月異,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議特征字的分析需要大量的人力投入和不斷的技術(shù)跟蹤,才能保證互聯(lián)網(wǎng)流量檢測(cè)的有效性和高效性。

2.2 互聯(lián)網(wǎng)流量緩存技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)是“疏堵結(jié)合”中的“疏”,是對(duì)HTTP、P2P、在線視頻等主要流量進(jìn)行網(wǎng)內(nèi)緩存。

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)的基本工作原理是用戶請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾與分析,通過(guò)重定向、策略路由等方式將用戶的請(qǐng)求轉(zhuǎn)移到緩存系統(tǒng)。如果用戶請(qǐng)求的內(nèi)容屬于已經(jīng)緩存的熱點(diǎn)內(nèi)容,通過(guò)調(diào)度和緩存模塊的協(xié)同工作為用戶提供對(duì)應(yīng)資源。熱點(diǎn)內(nèi)容的生成基于對(duì)用戶行為的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì),相關(guān)判斷條件可以自定義。如果用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求無(wú)法由現(xiàn)有熱點(diǎn)內(nèi)容滿足,且訪問(wèn)請(qǐng)求已累計(jì)至可緩存的閾值,則可以獲取、緩存相應(yīng)的熱點(diǎn)內(nèi)容,并為后續(xù)的用戶請(qǐng)求提供服務(wù),最終達(dá)到將熱點(diǎn)內(nèi)容流量留在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)內(nèi),消除相同熱點(diǎn)重復(fù)下載的目的。

該系統(tǒng)針對(duì)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量、緩解出口帶寬壓力和提高用戶體驗(yàn)的需求而設(shè)計(jì),通常部署在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)出口處。互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)通常采用了以下技術(shù)。

(1)內(nèi)網(wǎng)P4P調(diào)度

以BT協(xié)議為例,BT協(xié)議的Tracker服務(wù)器在返回Peerlist時(shí),并不能判斷哪些peer屬于內(nèi)網(wǎng)應(yīng)該優(yōu)先互相傳輸,而是隨機(jī)地將列表發(fā)送給客戶端,列表中既包含外網(wǎng)的用戶,也包含內(nèi)網(wǎng)的用戶。

部署采用P4P技術(shù)的緩存系統(tǒng)后,系統(tǒng)就會(huì)將內(nèi)網(wǎng)中保存有相同內(nèi)容的peer地址優(yōu)先傳輸給請(qǐng)求用戶,而不需要向外網(wǎng)peer進(jìn)行請(qǐng)求。通過(guò)優(yōu)先調(diào)度內(nèi)網(wǎng)用戶之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,可以降低骨干網(wǎng)的傳輸壓力,提高改良文件傳輸?shù)男阅堋?/p>

(2)動(dòng)態(tài)URL解析

基于安全性等因素的考慮,目前大部分在線視頻網(wǎng)站采用了動(dòng)態(tài)URL技術(shù),一些網(wǎng)站使用了一次性或者具有時(shí)間限制的URL,另外一些網(wǎng)站甚至把用戶的IP地址作為URL的一部分,所以不同用戶或者同一用戶在不同的時(shí)間訪問(wèn)同一個(gè)資源,看到的URL是不一樣的。傳統(tǒng)的基于URL的緩存技術(shù)將無(wú)法正常地發(fā)揮作用,互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)采用智能緩存技術(shù),通過(guò)分析資源的內(nèi)容或者特定網(wǎng)站的URL變化規(guī)律,采用正則表達(dá)式進(jìn)行匹配,實(shí)現(xiàn)精確的緩存能力。

(3)緩存內(nèi)容防重復(fù)緩存

互聯(lián)網(wǎng)上內(nèi)容相同的資源經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在不同的網(wǎng)站上,而且文件名也不一樣。如果按照文件名和URL等信息來(lái)定位資源,將會(huì)造成內(nèi)容相同資源的重復(fù)下載,浪費(fèi)寶貴的互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬。互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地判斷互聯(lián)網(wǎng)資源的惟一性,避免重復(fù)緩存帶來(lái)的帶寬和緩存空間的浪費(fèi),其實(shí)現(xiàn)原理如圖1所示。系統(tǒng)自動(dòng)將文件進(jìn)行分片并預(yù)讀取每片的前面幾個(gè)字節(jié),然后用Hash算法獲得一個(gè)惟一標(biāo)識(shí)該資源的Hash值,確保緩存資源的惟一性,舉例如圖2所示。

(4)緩存內(nèi)容快速檢索

緩存系統(tǒng)運(yùn)行一定的時(shí)間后,系統(tǒng)中會(huì)保存大量的緩存文件,對(duì)文件查找速度造成影響。緩存系統(tǒng)使用文件HASH值惟一地標(biāo)識(shí)某一緩存文件,并根據(jù)該HASH值建立對(duì)應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)來(lái)存放緩存文件。

另外,緩存系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)表映射、內(nèi)存查找等方式,進(jìn)一步提高緩存文件的查找速度,加快緩存系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間,更快捷地為用戶提供緩存服務(wù)。

(5)緩存內(nèi)容過(guò)期探測(cè)

在互聯(lián)網(wǎng)中,被緩存對(duì)象一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生變化(如刪除、修改等),緩存設(shè)備必須在它發(fā)生變化時(shí)更換過(guò)時(shí)的對(duì)象。緩存系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同類型的文件設(shè)定過(guò)期探測(cè)時(shí)間,超過(guò)此時(shí)間用戶再次訪問(wèn)資源時(shí),系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)對(duì)發(fā)生變化資源的探測(cè),如果發(fā)現(xiàn)資源變化,立即刪除過(guò)期資源并等待用戶再次訪問(wèn)新資源,觸發(fā)緩存系統(tǒng)進(jìn)行緩存。

2.3 互聯(lián)網(wǎng)流量干擾技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)流量干擾技術(shù)是“疏堵結(jié)合”中的“堵”,可以根據(jù)策略對(duì)某些特定流量進(jìn)行靈活控制,如限速或者阻斷等。此功能通常集成在DPI設(shè)備上。

HTTP流量是與客戶感知度最密切的流量,通常被認(rèn)為是被保護(hù)的流量,無(wú)需進(jìn)行流量控制。對(duì)于P2P流量的控制通常采用發(fā)送控制報(bào)文的方式實(shí)現(xiàn)。實(shí)際P2P流量閾值超過(guò)策略設(shè)定的流量閾值時(shí),即啟動(dòng)P2P控制。當(dāng)有新的P2P應(yīng)用建立時(shí),DPI設(shè)備模擬P2P會(huì)話鏈路報(bào)文,向會(huì)話中插入模擬報(bào)文來(lái)達(dá)到拆除會(huì)話或降低會(huì)話帶寬的目的;同時(shí)對(duì)于已經(jīng)建立的P2P會(huì)話,DPI設(shè)備也會(huì)選擇性地插入控制報(bào)文進(jìn)行控制,直到P2P流量低于控制閾值為止。

目前,P2P應(yīng)用的流量傳輸基本上分為兩類會(huì)話:控制會(huì)話和數(shù)據(jù)會(huì)話。控制會(huì)話完成相互認(rèn)證以及數(shù)據(jù)會(huì)話的建立和維持;數(shù)據(jù)會(huì)話完成真正的數(shù)據(jù)傳輸。P2P應(yīng)用的傳輸采用TCP協(xié)議或UDP協(xié)議作為載體。

對(duì)于采用TCP方式傳輸?shù)腜2P應(yīng)用,系統(tǒng)可以通過(guò)拆TCP連接達(dá)到控制P2P流量的目的,當(dāng)需要進(jìn)行控制時(shí),SPS模擬P2P會(huì)話鏈路報(bào)文,向P2P會(huì)話兩端發(fā)送有RST標(biāo)志的TCP報(bào)文來(lái)拆除TCP連接。

對(duì)于采用UDP方式傳輸?shù)腜2P應(yīng)用,系統(tǒng)將根據(jù)具體的P2P協(xié)議構(gòu)造報(bào)文達(dá)到減緩或終止P2P會(huì)話的目的。系統(tǒng)采用分析P2P控制會(huì)話的方法,模擬諸如終止、取消、降低速率等關(guān)鍵字來(lái)干擾數(shù)據(jù)會(huì)話的正常通信,從而達(dá)到控制P2P流量的目的。例如對(duì)于BT的控制,系統(tǒng)通過(guò)在控制會(huì)話中插入Chock消息限制流量,插入Cancel消息限制連接數(shù)。

3 互聯(lián)網(wǎng)流量監(jiān)控與疏堵技術(shù)應(yīng)用

3.1 應(yīng)用情況簡(jiǎn)介

國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商面臨互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字洪水時(shí)代所帶來(lái)問(wèn)題,而且由于歷史原因,網(wǎng)間互聯(lián)的問(wèn)題制約著用戶體驗(yàn):其網(wǎng)內(nèi)資源較少,需要通過(guò)其他運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)獲取資源,網(wǎng)間結(jié)算費(fèi)用很高;出口帶寬出現(xiàn)瓶頸,且關(guān)口局的擴(kuò)容是短期內(nèi)無(wú)法解決的問(wèn)題。因此,即使用戶接入帶寬充足,用戶也不能得到很好的上網(wǎng)體驗(yàn),造成用戶下載文件慢、頁(yè)面打開(kāi)緩慢或失敗、視頻播放卡等現(xiàn)象。

面對(duì)這樣的現(xiàn)狀,運(yùn)營(yíng)商部署了互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)以及專門(mén)面向電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商和寬帶運(yùn)營(yíng)商的流量緩存加速解決方案,用于對(duì)P2P、HTTP、在線視頻等大流量應(yīng)用的網(wǎng)內(nèi)緩存,大幅提高了用戶上網(wǎng)體驗(yàn),并減少了出口流量。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)包含以下幾個(gè)模塊:流量監(jiān)控模塊、重定向子模塊、調(diào)度模塊、緩存模塊、管理模塊。

(1)流量監(jiān)控模塊

流量監(jiān)控模塊能支持主流的120多種協(xié)議的分析和識(shí)別。全網(wǎng)流量流向分析采用多種檢測(cè)分析技術(shù)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的流量判定其數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型、流向、流速和占用帶寬,能夠提供字節(jié)數(shù)、當(dāng)前帶寬、峰值流量、新增連接數(shù)、最大并發(fā)連接數(shù)、當(dāng)前并發(fā)連接數(shù)等一系列網(wǎng)絡(luò)流量實(shí)際測(cè)量的參數(shù),并將其記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

(2)重定向模塊

采用分析重定向技術(shù),完成內(nèi)網(wǎng)用戶HTTP下載、P2P下載、在線視頻播放請(qǐng)求的本地化。分析重定向技術(shù)是通過(guò)深度分析用戶行為和對(duì)用戶所請(qǐng)求的內(nèi)容進(jìn)行解析,得出用戶行為分析結(jié)果,從而將用戶的請(qǐng)求定向控制在指定范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的管理和控制。

該模塊包含流量采集分析模塊和重定向模塊兩個(gè)子模塊:流量采集分析模塊采集互聯(lián)網(wǎng)出口的流量,從中解析出用戶請(qǐng)求(P2P、HTTP、FLV等),為重定向提供數(shù)據(jù)支持;重定向模塊進(jìn)行用戶下載請(qǐng)求的重定向處理,引導(dǎo)用戶優(yōu)先獲得本地流量。

(3)調(diào)度模塊

調(diào)度模塊運(yùn)用了負(fù)載均衡、緩存記錄搜索、熱點(diǎn)內(nèi)容管理調(diào)度等技術(shù)。作為整個(gè)緩存系統(tǒng)的調(diào)度控制中心,實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)BTTracker服務(wù)器的功能,接收內(nèi)網(wǎng)用戶所有的Get Announce的請(qǐng)求,調(diào)度模塊獲得用戶請(qǐng)求后,將含有內(nèi)網(wǎng)用戶IP和緩存模塊IP的地址列表返回給用戶。

除此之外,調(diào)度模塊還對(duì)部署的多臺(tái)緩存設(shè)備進(jìn)行有效的負(fù)載管理,引導(dǎo)用戶和已經(jīng)存在緩存數(shù)據(jù)的緩存設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,增加緩存設(shè)備的命中率。調(diào)度模塊在向用戶發(fā)送peerlist時(shí),優(yōu)先分發(fā)內(nèi)網(wǎng)的其他用戶節(jié)點(diǎn),引導(dǎo)內(nèi)網(wǎng)用戶之間互連,降低網(wǎng)絡(luò)資源占用率,提高內(nèi)網(wǎng)資源的利用率。

(4)緩存模塊

緩存模塊是整個(gè)系統(tǒng)的重要部分,運(yùn)用智能緩存技術(shù),將互聯(lián)網(wǎng)熱點(diǎn)資源緩存下來(lái),其具體功能如下:調(diào)度系統(tǒng)將用戶需要的BT、eMule/eDonkey、HTTP、在線視頻等資源請(qǐng)求送到緩存模塊,用戶在下載時(shí)可優(yōu)先從緩存模塊里獲取想要的資源,而不用連接到外部網(wǎng)絡(luò)。緩存模塊最大限度地節(jié)省了出口流量,讓內(nèi)網(wǎng)用戶在本地下載資源,極大地減少了網(wǎng)絡(luò)之間的流量,為運(yùn)營(yíng)商節(jié)約了帶寬,減少了網(wǎng)間結(jié)算費(fèi)用。

(5)管理模塊

通過(guò)設(shè)置各種參數(shù),提供多種管理策略,保證系統(tǒng)按照既定策略工作,同時(shí)可對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和各種數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)與流控設(shè)備進(jìn)行對(duì)接時(shí),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一入口、集中管理功能。管理模塊具體功能如下。

·狀態(tài)監(jiān)控:對(duì)調(diào)度模塊、緩存模塊、重定向模塊提供全面監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)系統(tǒng)的健康狀態(tài),保障整個(gè)系統(tǒng)能處在一個(gè)正常的運(yùn)行環(huán)境中。

·統(tǒng)計(jì)報(bào)表:管理模塊能夠記錄和分析系統(tǒng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)、季報(bào)等常規(guī)報(bào)表,支持?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析并生成曲線圖,能夠形象、真實(shí)地分析整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀況,滿足管理的需要。

·告警管理:對(duì)系統(tǒng)中產(chǎn)生的告警進(jìn)行統(tǒng)一收集、統(tǒng)計(jì),根據(jù)告警的級(jí)別調(diào)用相應(yīng)的策略進(jìn)行處理。

3.3 網(wǎng)絡(luò)部署

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)可以采用直路部署和旁路部署兩種部署方式。

(1)直路部署

直路部署拓?fù)淙鐖D3所示,其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流量的控制較為理想;缺點(diǎn)是直路設(shè)備增加了網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)。

(2)旁路部署

旁路部署拓?fù)淙鐖D4所示,其優(yōu)點(diǎn)是不改變用戶原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)性能;缺點(diǎn)是對(duì)流量的控制不如直路設(shè)備理想。

3.4 部署效果

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)上線后主要解決了5大方面的問(wèn)題。

(1)解決帶寬需求效果

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)上線后,省干出口流量有明顯變化,流量降低了480 Mbit/s,優(yōu)化幅度達(dá)到34.8%,大大降低了對(duì)骨干網(wǎng)帶寬的需求。

(2)解決資源缺乏效果

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署前的流向如圖5所示。

表1 系統(tǒng)上線前后流量流向?qū)Ρ缺?/p>

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署后的流向如圖6所示。

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)上線后的流向比例變化情況見(jiàn)表1(運(yùn)營(yíng)商C為部署互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商)。

部署后,由于熱門(mén)資源緩存在網(wǎng)內(nèi),運(yùn)營(yíng)商A、運(yùn)營(yíng)商B流入流量比例明顯下降,分別降低了5%和9%,合計(jì)下降了14%。

(3)解決P2P流量增長(zhǎng)迅速效果

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署前的協(xié)議分布如圖7所示(流量單位:kbit/s)。

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署后的協(xié)議分布如圖8所示(流量單位:kbit/s)。

可以看出P2P流量由原來(lái)的66.8%下降為40%,而HTTP等高價(jià)值業(yè)務(wù)流量所占比例明顯上升。

(4)解決客戶體驗(yàn)較差效果

互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)上線后,很好地解決了客戶體驗(yàn)較差的問(wèn)題,以下是一些客戶體驗(yàn)的對(duì)比。

2010年年初,運(yùn)營(yíng)商在恩施、宜昌、咸寧等地市進(jìn)行了主要針對(duì)客戶體驗(yàn)提升的調(diào)研,見(jiàn)表2和表3。

表2 系統(tǒng)上線前后用戶體驗(yàn)對(duì)比表(2 Mbit/s接入)

表3 系統(tǒng)上線前后用戶體驗(yàn)對(duì)比表(10 Mbit/s接入)

(5)解決客戶投訴效果

經(jīng)過(guò)地市分公司的調(diào)研,投訴率變化如下。

·互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署前

投訴種類:P2P下載、HTTP下載、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、游戲。

投訴數(shù)量:50~60。

·互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)部署后。

投訴種類:網(wǎng)頁(yè)瀏覽、游戲,集中在QQ游戲(偷菜等)。

投訴數(shù)量:40~50。

系統(tǒng)部署后投訴減少比例達(dá)20%。

1中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)緩存系統(tǒng)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試報(bào)告,2010

2蘭剛,王瑞,公晨等.資源緩存方法、資源獲取方法及其裝置、系統(tǒng).中國(guó)發(fā)明專利,200910207231,2009-10-13

3李蕓.流量識(shí)別與管控技術(shù)應(yīng)用研究.信息通信技術(shù),2008(5)

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