寬帶互聯(lián)網(wǎng)的帶寬管理

　　【摘要】本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)流量類型的分析，針對(duì)當(dāng)前流量管理中存在的問(wèn)題，提出了有效業(yè)務(wù)識(shí)別、保護(hù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)、靈活控制非關(guān)鍵業(yè)務(wù)的帶寬管理方法，并預(yù)測(cè)了寬帶管理帶來(lái)的業(yè)務(wù)前景。


　　1　近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)流量的發(fā)展變化趨勢(shì)

　　1.1　互聯(lián)網(wǎng)流量協(xié)議分析

　　通過(guò)對(duì)一個(gè)典型網(wǎng)絡(luò)出口流量的協(xié)議分析（圖1）可以看出，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量中的主要協(xié)議類型為TCP，占總流量的比例高達(dá)80％，其次為UDP，為18％，其它協(xié)議類型流量較少，不足2％。 
 
1.2　互聯(lián)網(wǎng)流量應(yīng)用分析

　　進(jìn)一步深入到網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層分析（圖2）可以看出，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量主要的應(yīng)用成分為P2P流量和HTTP流量， FTP及其它知名應(yīng)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(shí)段的比例在40％～70％之間，夜間所占比例相對(duì)于白天更高，這和許多P2P用戶經(jīng)常24小時(shí)在線的特點(diǎn)相吻合。

　　1.3　互聯(lián)網(wǎng)流量TCP端口分析

從針對(duì)協(xié)議分析的結(jié)果可以看出，網(wǎng)絡(luò)中80％的流量是TCP流量，我們進(jìn)一步分析TCP流量，得到不同端口TCP流量的分布情況。

　　當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)中最普遍使用的協(xié)議是WWW服務(wù)程序所用的協(xié)議HTTP（超文本傳輸協(xié)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(jiàn)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(guò)了TCP總流量的50％。

　　以上分析說(shuō)明，TCP協(xié)議的流量，除80端口外，其它單個(gè)端口的流量都較小，TCP協(xié)議流量在不同端口的分布性較廣。

　　對(duì)比“互聯(lián)網(wǎng)流量應(yīng)用分析”的結(jié)果，可以得出結(jié)論：當(dāng)前，在流量應(yīng)用分析中占據(jù)首位的P2P流量，由于使用了動(dòng)態(tài)端口技術(shù)，其流量的端口分布很廣。

　　根據(jù)我們2003年初的分析記錄，當(dāng)時(shí)的HTTP服務(wù)成分達(dá)到70％，未知端口（other）的成分不足20％，可見(jiàn)近兩年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)流量成分的變化主要體現(xiàn)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(wèn)題

　　隨著ADSL、以太網(wǎng)接入、CableModem等寬帶接入技術(shù)的迅速普及，基于IP的寬帶網(wǎng)絡(luò)已成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　然而在部署更高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和更龐大的網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)絡(luò)管理員和最終用戶都發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的結(jié)果往往難以令人滿意，基于帶寬批發(fā)理論的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)架構(gòu)（核心－匯聚－接入模型）受到新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模型）的強(qiáng)烈挑戰(zhàn)，不可避免地面臨以下三個(gè)問(wèn)題：

　　2.1　帶寬增長(zhǎng)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的不一致

　　寬帶運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是寬帶運(yùn)營(yíng)商建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的重要步驟，運(yùn)營(yíng)商非常有必要建立起一種機(jī)制來(lái)統(tǒng)計(jì)同時(shí)在線用戶數(shù)、每用戶每天在線時(shí)間和每用戶平均帶寬消耗等重要參數(shù)，利用一定量范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就可以建立起寬帶運(yùn)營(yíng)商自己的流量模型，而這些流量模型具備的統(tǒng)計(jì)價(jià)值以及對(duì)寬帶上網(wǎng)用戶的消費(fèi)帶寬的習(xí)慣對(duì)運(yùn)營(yíng)商合理地規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)甚至開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品以及評(píng)估新產(chǎn)品的可行性是非常重要和必要的。

　　但是由于目前缺乏對(duì)用戶應(yīng)用的了解和相應(yīng)的技術(shù)手段，這些流量模型的建立是非常困難的，因此也無(wú)法相對(duì)準(zhǔn)確地對(duì)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，運(yùn)營(yíng)商往往是依照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)劃和規(guī)劃，而這些經(jīng)驗(yàn)值往往是不準(zhǔn)確和缺乏理論依據(jù)的。


　　2.2　帶寬增長(zhǎng)與用戶體驗(yàn)的不一致

　　典型的運(yùn)營(yíng)商IP寬帶網(wǎng)絡(luò)中，由于不同級(jí)別的業(yè)務(wù)流量在相同的鏈路/通道上以“Best effort”方式進(jìn)行帶寬競(jìng)爭(zhēng)占用，新型P2P應(yīng)用利用多線程等方式，往往搶占了大部分的網(wǎng)絡(luò)帶寬和設(shè)備處理/轉(zhuǎn)發(fā)資源，造成總體的用戶服務(wù)體驗(yàn)的下降。

　　

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