IP流量控制技術在寬帶中的應用

摘 要：隨著寬帶中國戰略的出臺，我國的幾大電信服務企業逐漸加快了寬帶提速的步伐，給人們的現代生活帶來了很大的便利。但是隨著網速的不斷提升，以及一些網絡P2P應用的普及，網絡寬帶變得越來越擁擠，嚴重影響了人們的上網體驗，一些重要的網絡信息傳輸也受到了嚴重的阻塞。通過IP流量控制技術可以有效緩解網絡擁擠現象，增加寬帶的利用率，保證網絡通訊的順暢進行。

關鍵詞：IP；網絡；流量控制；應用

對寬帶信息流量進行必要的控制能夠保障整個網絡平穩、高速的運轉，也是開展各種高質網絡服務的前提。目前互聯網上的大多數流量是基于TCP協議和UDP協議進行傳輸的，TCP是一種面向連接的傳輸協議，具有安全可信的特點，而UDP協議是一種無連接的傳輸協議，適用于一些高效的信息傳送任務。UDP因為缺乏傳輸層的流量管控體制，容易導致對寬帶資源的不合理的使用，對TCP傳輸性能也造成了一定影響。通過IP流量控制技術可以有效的做好基于TCP及UDP協議的流量管理工作，維護信息網絡的良好秩序。

1 IP流量去向的分析

IP流量的控制與IP流量的分析密切相關，只有做到良好的流量分析，才能實現對流量的有效管理和控制。目前主要有以下幾種常用的流量分析方法。一是以簡單網絡管理協議為基礎的流量分析，這是目前最普遍的一種流量統計手段，它借助于收集網絡節點等關鍵位置的數據流量信息，得知網絡重要節點的數據流量的大小，對流量大小的掌握較為精確，但是對數據的出處和流向無法進行有效地監控。二是以DFI為基礎的流量分析，它是通過抽樣的手段，以一定的比例來采集和記錄網絡流量信息，可以準確得到各流向數據的比例關系，其缺陷是需要設備開放某些特殊的功能，并在一定程度上降低了設備的性能；三是以DPI為基礎的流量分析，它是通過廣泛布置的DPI設備獲得全面、豐富的流量統計信息，其缺點是投入的成本太高、統計的信息比較繁雜。通過以上三種手段，可以對網絡流量的分布、流向和大小都有一個比較具體的了解。

2 IP流量控制的方法

目前存在多種IP流量控制技術，但是根據作用對象的不同，可以將其分為宏層控制和微層控制兩大類，宏層控制是一種對全網資源的統籌調控，其技術手段復雜，觸及的層面較多，本文著重對微層控制的相關技術手段和原理進行講述。微層控制面向的對象是數據包，它通過對網絡中各節點數據的調動、舍棄和攔截，實現對流量的有效控制。

2.1 對數據的調動

在網絡信息傳輸中，每個端口對信息的吞吐速率都是有限的，當多個數據流共享同一端口時，可能出現輸入的數據總量超過端口容納上限的情況，此時端口對信息的輸出速率落后于數據的輸入速率，便會采取一種排隊處理的機制對數據進行有效的管理。在傳統的IP流量控制中，對數據采取的是先來先服務的調動模式，即以時間的先后順序為優先級對數據進行劃分，對先到達的信息進行優先處理，這是一種籠統的數據管理模式，存在一定的缺陷。首先它無法兼顧數據的重要性，如果后到達的數據中包含重要信息，會因為排隊等待而增加其延遲，降低數據處理的效率，其次這種數據管理模式對有害數據的侵襲缺乏有效的抵抗力。目前比較流行的是一種基于數據優先級的排隊處理機制，這是一種對數據進行“插隊”的靈活處理方式，是對傳統列隊處理機制的一種改進，他在對數據進行排隊管理的基礎上兼顧數據的重要性。當一些數據包進入端口之后，端口設備首先根據各數據包的重要性確定他們的優先級，然后根據優先情況將他們放至隊列中不同的位置，排隊等待處理。在這種模式下，優先級越高的數據包越靠前，其延遲就越低，傳輸性能越高，從而實現了對寬帶資源的充分利用。雖然采用優先級的排隊處理機制仍然尋在一定的缺陷，但經過不斷的技術改進和創新之后，它已經越來越完善和合理，能夠實現對網絡IP流量的有效控制。

2.2 對數據的攔截和丟棄

在數據的排隊處理機制中，隊列的長度是有上限的，即端口對數據的緩存能力是有限的。當網絡阻塞的情況比較嚴重時，排隊等候的數據總量有可能超過端口的最大緩存，此時端口必須攔截和舍棄部分的數據來維持正常的數據隊列。一般會舍去優先級較低的數據，保留優先級較高的數據，雖然這種情況造成了部分數據的丟失和浪費，但是從整體上講，它維護了網絡的暢通，有效保障了整個網絡的良好運轉。

3 總結

隨著信息網絡突飛猛進的發展，網絡信息流量呈爆炸式的增長，又因為IP網絡無固定連接的特性，使得整個寬帶信息資源的流動充滿無序性和混亂性，寬帶資源的合理利用和通訊信息的正常傳輸正面臨著巨大的挑戰。本文就IP流量控制技術在寬帶中的應用進行了分析，希望能夠對我國的寬帶網絡建設起到一定的指引和幫助作用。

[參考文獻]

[1]歐亮，陳迅，沈晨，黃曉瑩，呂屹.IP網絡流量流向分析與預測技術研究[J].電信科學，2013（07）.

[2]魯旭濤，趙曉東，翟蓓蓓.IP網絡流量控制技術的應用及發展[J].山西電子技術，2012（06）.

[3]王志安.IP網絡流量控制技術的應用及發展[J].無線互聯科技，2013（07）.