流量研究及控制技术探究及系统建设

《流量研究及控制技术探究及系统建设》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、流量研究及控制技术探究及系统建设摘要现阶段，中国移动互联网建设初具规模，为移动互联网的发展提供了保障，随着用户规模的增加，中国移动互联网面临“增量不增收”等问题。本文通过对流量分析技术和控制技术的研究，提出互联网流量分析和控制系统的建设思路，助力中国移动构建智能管道。关键词流量分析；流量控制；DPI；智能管道中图分类号TP39文献标识码A文章编号1674-6708(2012)78-0203-021背景现阶段，中国移动互联网建设初具规模，为移动互联网的大力发展提供了保障，但随着用户规模的增加，中国移动互联网面临着一系列问题，亟待解决。1)P2P应用由于端口是可变的，很难察觉和管理，对网络带宽消耗

2、极大，运营商“增量不增收”，有沦为“管道”的风险；2)以Skype为代表的P2P语音应用给运营商带来长途话费收入大量流失的严重后果，固网运营商长话业务的流失额增长迅速；3)大量的电影、软件下载，网络资源消耗极大，附加在这些文件里的网络病毒也在大量增长，由于病毒泛滥，客户网络容易遭受攻击而中断。面对各种威胁，中国移动亟需对互联网用户流量进行精确的管理和控制，构建智能管道，为用户提供优质的宽带服务。2流量分析和控制技术研究2.1流量识别技术2.1.1DPI技术DPI技术在分析包头的基础上，增加了对应用层的分析,是一种基于应用层的流量检测和控制技术，可划分为以下三类：1）特征字识别技术：不同的应用会

3、采用不同的协议，各种协议有其特殊的指纹。特征字识别技术，正是通过识别数据报文中的指纹信息来确定业务所承载的应用；2）应用层网关识别技术：若业务的控制流和业务流分离，其业务流没有任何特征，可通过应用层网关识别出控制流，根据控制流协议选择特定的应用层网关对业务流进行解析，从而识别出相应的业务流；3）行为模式识别技术：对终端的各种行为进行研究，并在此基础上建立行为识别模型，基于行为识别模型，判断客户正在进行的动作或者即将实施的动作。DPI采用逐包分析、匹配技术，可以对流量中的具体应用类型和协议做到比较准确的识别，但处理速度相对DFI慢;数据包若经过加密，DPI不能识别具体应用。2.1.2DFI技术D

4、FI是一种基于流量行为的应用识别技术，基于流量的行为特征，建立流量特征模型，通过分析会话流量的相关信息来与流量模型对比，从而实现鉴别应用类型。DFI技术将流量特征与后台流量模型进行直接比较，处理速度快；不受协议加密传输影响；由于同一类型的新应用与旧应用的流量特征变化不大，DFI系统不需要频繁升级流量行为模型；但DFI只能对应用类型进行笼统分类。2.2流量控制技术流量控制技术分成两大流派，一是利用协议本身的一些机制，实现流量控制；一是采取缓冲、队列控制的办法，强制性的实现流量控制。2.2.1基于协议的流量控制技术1)TCP降速：TCP协议采用滑动窗口技术来实现端到端的流量控制，可通过伪造并发送特

5、殊sequence报文来减小TCP的滑动窗口值，对连接的两端进行流量控制；2)TCP截断：通过伪造并发送TCPRST/FIN报文来截断TCP连接；3)UDP降速：UDP协议具有非面向连接的单包特性，无法从4层对数据流进行干扰，只能通过7层的协议信令进行干扰,达到流量控制的目的；4)UDP截断：通过伪造并发送应用层特殊控制命令方式来截断UDP连接，该控制方法缺点是随着协议的升级，控制代码也需要频繁地升级，实现起来较麻烦。2.2.2基于队列的流量控制技术基于队列的流量控制技术，将入端口数据进行排队，赋予每个队列一定的调度优先级。队列调度算法目前应用最为广泛的是令牌桶算法和预测丢弃算法REDo1）令

6、牌桶算法综合考虑了报文长度、优先级，还增加了队列环回机制，算法完善，但实现较为复杂，占用大量的CPU和缓存资源，适合轻载网络环境；2）RED算法，在没有可用网络资源发送数据时，将低优先级的队列中的报文简单丢弃，导致报文重传，造成网络资源浪费。该算法简单，适合在高速网络中实现，实际中应结合延缓报文发送而不是直接丢弃的方法，抑制报文重传。2.3流量分析和控制系统的组网技术流量分析和控制的组网技术包括直路和旁路两种方式，二者在控制效果、系统性能以及对网络影响各不相同。1）直路方式：是指在业务链路上直接部署流量分析和控制设备的方式，控制直接、方便，但存在单点故障和扩展性问题，需要随着应用和业务的更新而

7、不断更新检测库，还需要随着新业务的出现而不断扩充业务功能；2）旁路方式:是指通过端口镜像或分光的方式获得流量的完整拷贝，然后进行复杂的分析，不会对现有网络拓扑造成影响，但控制能力受到较大影响。3中国移动流量分析和控制系统建设思路根据上文分析，中国移动流量分析和控制系统的建设步骤建议如下。3.1近期建设思路近期，考虑中国移动网内资源有限，用户访问流量绝大多数为出网流量，建议遵循“重分析，轻控制”的原