基于ip网络计费系统的研究和实现

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1、基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现基于IP网络计费系统的研究和实现第25卷2005年l2月计算机应用ComputerApplicationsVol_25Dec.2005文章编号:1001—9081(2005)12Z一0477—02基于IP网络计费系统的研究和实现李兴锋,王移芝(北京交通大学计算机与信息技术学院,北京100044)(sur

2、efirelee@126.com)摘要:比较了IP计费一些常用的方法,并分析了各种计费方式存在的问题.在此基础上综合现有计费方式的优点提出了一种IP网络计费解决方案.最后详细讨论了该计费系统的流程和实现的关键技术.关键词:IP;计费;网关;流量中图分类号:TP393.08文献标识码:A在OSI网络管理标准中定义了网络管理的5个功能,即配置管理,故障管理,性能管理,计费管理和安全管理.其中计费管理不仅可用来统计用户所应承担的费用,而且还可用来监视网络的数据流量,提供分析网络利用率,安全,故障等性能指标的原始数据.一个合理的计

3、费策略和准确的计费系统可以减少网络上无用信息的传递,保证网络资源的合理使用,提高网络的利用率.1网络计费标准的选择1.1按时间计费当用户建立起网络连接时,计费服务器开始对连接计时,用户可以自由地进行各种网络连接,文件下载,邮件发送,当用户结束网络操作后,断开连接,计时停止并计算费用.1.2按流量计费用户进行网络连接后,计费服务器开始对用户上行或下行的信息按字节数进行统计,当用户断开网络连接后,停止统计信息流量.2计费系统的工作方式计费系统的核心功能就是获得IP流量的信息,包括源IP地址,目的IP地址,协议类型,字节数等信息

4、.按照采集数据的方式不同,计费系统:体分为三类:1)基于路由器数据采集的工作方式边界路由器是Intmnet和Intemet的连接通道,是信息出入的唯一通道.Intranet中的所有到Intemet的网络流量都必须经过边界路由器,反之也一样,所以路由器成了计费软件采集流量数据的地方,一般的路由器都具有流量日志的功能.当网络流量数据通过路由器时,其流量信息就会保存在路由器的缓存中.流量信息的记录格式由四个字段组成,分别为源IP地址,目的IP地址,包数和字节数.计费系统通过路由器的IPaccounting功能收集原始数据,然后利

5、用SNMP协议直接从路由器MIB信息库获取流量信息,经过特定规则分析后,存放在后台数据库中.2)基于代理服务器数据采集的工作方式出于安全和网络通信等方面的考虑,许多Intranet往往通过在出口处设置一台代理服务器来实现Intranet与Intemet之间的连接.代理服务器成为信息进出Intranet的唯一通道.代理服务器为每个用户分配一个Proxy帐号和一组密码.当用户通过代理服务器向Intemet发出请求时,Proxy会对发出请求用户的IP地址,Proxy帐号,请求的时间以及信息长度等作详细的记录和分析.根据从Prox

6、y上定期获得的不同Proxy帐号用户的IP传输记录数据,可以分类统计出每个Proxy帐号用户的信息流量及该用户应交纳的费用.很显然,利用代理服务器计费的最大特点是可以管理到用户级,利用IP和Proxy帐号来记录用户请求信息.用户向代理发出请求之前,首先要验证Proxy帐号和密码,只有当用户的IP,Proxy帐号,密码一致时请求才能成功,否则请求将被拒绝.因为Proxy帐号和密码是保密的,即使用户的IP泄露,只要盗用者不知道用户的Proxy帐号或密码,盗用将无法得逞,所以Proxy具有较高的可靠性和安全性.3)基于以太网广播

7、特性数据采集的工作方式由于以太网具有广播的特性,使以太网适配器NIC工作在混杂模式,以捕获网络上每个以太网数据帧,将表示帧长度的字段抽取出来,进而统计以太网上各IP地址的网络流量.该方法要求数据流量采集工作站与网络出口路由器或边界路由器必须处在同一网段上,即必须将路由器LAN端口与数据采集工作站连接在同一个共享式集线器上.采用此方法也可以根据需要方便地查看数据包的源/目的的IP地址,应用的网络协议(如HTYP,DNS,17rP,TELNET,SMTP),对网络运行进行实时监视等.3现存的问题基于路由器的数据采集的工作方式采

8、集数据的优点是:实现简单,一般的路由器都可以做到,并且不必增加过多的硬件.缺点是:只能实现基于IP地址的流量计费,只能管理到IP级,而且很容易产生缓冲区溢出,导致计费数据丢失;由于路由器本身负荷较重,从路由器的缓存中采集流量数据,无疑会加重路由器负担,降低了效率.基于以太网广播特性的数据采集技术,只接收