寬帶互聯網的帶寬管理

　　【摘要】本文通過對近年來互聯網流量類型的分析，針對當前流量管理中存在的問題，提出了有效業(yè)務識別、保護關鍵業(yè)務、靈活控制非關鍵業(yè)務的帶寬管理方法，并預測了寬帶管理帶來的業(yè)務前景。


　　1　近年來互聯網流量的發(fā)展變化趨勢

　　1.1　互聯網流量協議分析

　　通過對一個典型網絡出口流量的協議分析（圖1）可以看出，當前網絡流量中的主要協議類型為TCP，占總流量的比例高達80％，其次為UDP，為18％，其它協議類型流量較少，不足2％。 
 
1.2　互聯網流量應用分析

　　進一步深入到網絡的應用層分析（圖2）可以看出，當前網絡流量主要的應用成分為P2P流量和HTTP流量， FTP及其它知名應用流量（Generic）所占比例很少，剩余流量為不知名的TCP及UDP流量。


　　其中P2P流量在不同時段的比例在40％～70％之間，夜間所占比例相對于白天更高，這和許多P2P用戶經常24小時在線的特點相吻合。

　　1.3　互聯網流量TCP端口分析

從針對協議分析的結果可以看出，網絡中80％的流量是TCP流量，我們進一步分析TCP流量，得到不同端口TCP流量的分布情況。

　　當前互聯網中最普遍使用的協議是WWW服務程序所用的協議HTTP（超文本傳輸協議），通常使用TCP 80端口。從圖3分析中可以看出，80端口的流量明顯高于其它端口，其次是P2P軟件的常見端口（4662、16881、8000、8080），其它排名靠前端口的流量（TCP 25 SMTP、TCP 433 NNSP、TCP 10000等）在總流量中所占比例很小，但剩余端口（other）的流量和卻超過了TCP總流量的50％。

　　以上分析說明，TCP協議的流量，除80端口外，其它單個端口的流量都較小，TCP協議流量在不同端口的分布性較廣。

　　對比“互聯網流量應用分析”的結果，可以得出結論：當前，在流量應用分析中占據首位的P2P流量，由于使用了動態(tài)端口技術，其流量的端口分布很廣。

　　根據我們2003年初的分析記錄，當時的HTTP服務成分達到70％，未知端口（other）的成分不足20％，可見近兩年來，互聯網流量成分的變化主要體現在80端口和未知端口流量的此消彼漲。


　　2　目前在流量管理中存在的問題

　　隨著ADSL、以太網接入、CableModem等寬帶接入技術的迅速普及，基于IP的寬帶網絡已成為未來網絡發(fā)展的必然趨勢。

　　然而在部署更高性能的網絡設備和更龐大的網絡帶寬的同時，運營商、網絡管理員和最終用戶都發(fā)現網絡擴容的結果往往難以令人滿意，基于帶寬批發(fā)理論的網絡設計架構（核心－匯聚－接入模型）受到新型網絡應用模式（點對點模型）的強烈挑戰(zhàn)，不可避免地面臨以下三個問題：

　　2.1　帶寬增長與網絡規(guī)劃的不一致

　　寬帶運營商的網絡規(guī)劃是寬帶運營商建設網絡的重要步驟，運營商非常有必要建立起一種機制來統(tǒng)計同時在線用戶數、每用戶每天在線時間和每用戶平均帶寬消耗等重要參數，利用一定量范圍內的統(tǒng)計數據，就可以建立起寬帶運營商自己的流量模型，而這些流量模型具備的統(tǒng)計價值以及對寬帶上網用戶的消費帶寬的習慣對運營商合理地規(guī)劃網絡和建設網絡甚至開發(fā)新的產品以及評估新產品的可行性是非常重要和必要的。

　　但是由于目前缺乏對用戶應用的了解和相應的技術手段，這些流量模型的建立是非常困難的，因此也無法相對準確地對網絡的建設進行規(guī)劃，運營商往往是依照經驗進行計劃和規(guī)劃，而這些經驗值往往是不準確和缺乏理論依據的。


　　2.2　帶寬增長與用戶體驗的不一致

　　典型的運營商IP寬帶網絡中，由于不同級別的業(yè)務流量在相同的鏈路/通道上以“Best effort”方式進行帶寬競爭占用，新型P2P應用利用多線程等方式，往往搶占了大部分的網絡帶寬和設備處理/轉發(fā)資源，造成總體的用戶服務體驗的下降。

　　

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