基于策略分配的高校網(wǎng)絡(luò)出口資源優(yōu)化分析

靳盼

摘 要：隨著國家對(duì)高校教育事業(yè)的大力發(fā)展，校園各種業(yè)務(wù)對(duì)信息化依賴越來越強(qiáng)，高校的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也日益擴(kuò)大，但校園網(wǎng)的出口帶寬存在利用率普遍不高的情況。本文通過對(duì)高校網(wǎng)絡(luò)出口應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，最終實(shí)現(xiàn)通過流控及策略分配進(jìn)行資源優(yōu)化，最大程度地利用校園出口已有帶寬，以此來提升校園網(wǎng)用戶的使用體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：策略分配 網(wǎng)絡(luò)出口 資源優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（c）-0012-02

Abstract：With the great development of the colleges education by the country，all kinds of business on campus are becoming more and more dependent on information，and the network scale of colleges is also increasing.However，the bandwidth of campus network is generally not used efficiently.After analyzing the current situation of the colleges network export applications，resource optimization is achieves through flow control and policy allocation，to having the maximum usage of existing export bandwidth，in order to improve the users experience of the campus network.

Key Words：Strategy allocation Network export Resource optimization

在一個(gè)移動(dòng)支付已普及至隨處可見的時(shí)代，高校的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也發(fā)展并形成了它獨(dú)有的特點(diǎn)。龐大的用戶數(shù)量和無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增長，使網(wǎng)絡(luò)出口流量多以運(yùn)營商的級(jí)別為計(jì)量單位，面對(duì)如此高的網(wǎng)絡(luò)出口帶寬，如何在眾多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中保障傳統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用質(zhì)量儼然成為高校網(wǎng)絡(luò)中心一個(gè)亟待解決的難題。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬承載的巨大壓力，出口資源需要加以優(yōu)化處理和合理調(diào)配。

1 校園網(wǎng)出口現(xiàn)狀

1.1 校園網(wǎng)出口應(yīng)用情況簡介

伴隨高校網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展以及規(guī)模的日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也變得更加多種多樣，為了滿足此需求，出口現(xiàn)在均由移動(dòng)、聯(lián)通、電信、教育網(wǎng)等多家ISP（Internet Service Provider）承接，不同的應(yīng)用通過不同的渠道獲取資源，各高校用戶的流量使用情況也不盡相同，但是學(xué)校信息化建設(shè)共同的發(fā)展，卻也使其形成了一定的規(guī)律。

以本校為例，圖1為未做校園網(wǎng)出口資源優(yōu)化的狀態(tài)下，日常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的分布情況，除了我們最常用的HTTP協(xié)議外，占用網(wǎng)絡(luò)帶寬較多的即為網(wǎng)絡(luò)電視和P2P下載項(xiàng)目，而且很多視頻請(qǐng)求還是通過HTTP請(qǐng)求發(fā)起的，但是網(wǎng)絡(luò)游戲和即時(shí)通信這類對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求比較高的應(yīng)用，擠壓至帶寬占比較少。

1.2 校園網(wǎng)出口存在的問題

從高校校園網(wǎng)出口應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)中可看出，當(dāng)前校園應(yīng)用所具備的特點(diǎn)：視頻類、下載類等重載資源嚴(yán)重沖擊著網(wǎng)絡(luò)出口帶寬，且隨著政府與各大高校的促進(jìn)，例如，像網(wǎng)易云課堂、慕課等在線教學(xué)視頻資料已成為極為重要的教學(xué)補(bǔ)充資源。因此，在用網(wǎng)高峰期，教育與娛樂性視頻資源并行，甚至有可能沖擊校園正常教務(wù)教學(xué)業(yè)務(wù)，使之受到相當(dāng)程度的影響，造成在線教學(xué)資源的訪問不暢以及用戶體驗(yàn)低下等問題，關(guān)鍵應(yīng)用得不到保障[1]?？偨Y(jié)高校校園網(wǎng)絡(luò)出口存在的主要問題，即多鏈路資源分布不均，部分帶寬利用率不高，導(dǎo)致的用戶普遍反映網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)不佳。

2 網(wǎng)絡(luò)出口資源優(yōu)化分析及技術(shù)

2.1 網(wǎng)絡(luò)出口資源優(yōu)化分析

分析和優(yōu)化高校網(wǎng)絡(luò)出口資源，需要遵循以下原則。

（1）分析了解校園網(wǎng)現(xiàn)狀，包括應(yīng)用帶寬占比和連接數(shù)，吞吐的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)等，對(duì)用戶行為進(jìn)行檢測(cè)，以及對(duì)應(yīng)用故障和網(wǎng)絡(luò)速率的定位。

（2）不輕易關(guān)閉應(yīng)用，而是通過調(diào)整比例對(duì)各別應(yīng)用進(jìn)行限速處理[2]，明確流量大小與重要性無關(guān)。

（3）基于各運(yùn)營商內(nèi)容優(yōu)勢(shì)進(jìn)行應(yīng)用分流，而不是盲目地址指向。

2.2 網(wǎng)絡(luò)出口資源優(yōu)化技術(shù)

（1）應(yīng)用識(shí)別。基于報(bào)文的DPI（Deep Packet Inspection）深度報(bào)文監(jiān)測(cè)是效率最高的識(shí)別技術(shù)之一，能夠進(jìn)行節(jié)點(diǎn)跟蹤，和對(duì)識(shí)別到的信息進(jìn)行共享，主動(dòng)探測(cè)原目的端狀態(tài)，輔助分析節(jié)點(diǎn)特性，并且支持加密分析，提高識(shí)別準(zhǔn)確率和性能。

（2）應(yīng)用路由。將數(shù)據(jù)流量通過識(shí)別出的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議，通過特定的鏈路路由至目標(biāo)地址，同時(shí)對(duì)應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行重建，提高牽引比例，實(shí)現(xiàn)按照應(yīng)用特性路由到不同質(zhì)量出口的目的。

（3）智能DNS。通過負(fù)載均衡[3]緩解DNS服務(wù)器壓力，形成類CDN機(jī)制，實(shí)現(xiàn)鏡像緩存。

（4）緩存技術(shù)。使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將HTTP重定向至緩存中，通過緩存回傳數(shù)據(jù)，針對(duì)Web視頻則是鏡像數(shù)據(jù)到緩存入口。

3 高校網(wǎng)絡(luò)出口資源優(yōu)化技術(shù)方案

要對(duì)校園網(wǎng)出口帶寬進(jìn)行優(yōu)化，不僅需要對(duì)出口應(yīng)用的占比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，還應(yīng)根據(jù)場(chǎng)景區(qū)分應(yīng)用類型。針對(duì)多出口鏈路的流量控制，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2所示。

首先需要通過長時(shí)間以純分析狀態(tài)運(yùn)行流控設(shè)備，透明地分析流出/流入兩個(gè)方向的網(wǎng)絡(luò)流量，根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議特征精確識(shí)別并細(xì)分應(yīng)用，協(xié)議識(shí)別率的高低，決定了用戶能否真正實(shí)現(xiàn)帶寬精細(xì)化運(yùn)營、智能流控管理的核心目標(biāo)，這就要求所包含的協(xié)議樣本具有一定的廣泛性，才能保證識(shí)別效果。

針對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果制定并設(shè)置策略[4]，將P2P下載類和網(wǎng)絡(luò)電視類流量控制在一個(gè)合理的范圍，進(jìn)行流量調(diào)峰，帶寬整形和應(yīng)用分流，讓用戶的關(guān)鍵應(yīng)用如HTTP、E-mail、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)課堂等始終有充裕的帶寬可用。具體操作為在設(shè)備上設(shè)置流量代理，將數(shù)據(jù)網(wǎng)卡設(shè)置為“監(jiān)控模式”，設(shè)備分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流量模型后將應(yīng)用協(xié)議的服務(wù)器地址通過日志系統(tǒng)輸出并導(dǎo)出文件，路由器根據(jù)這些服務(wù)器IP地址配置策略，將應(yīng)用流量路由至指定出口上。

與此同時(shí)，監(jiān)控統(tǒng)計(jì)是不可或缺的，需要實(shí)時(shí)掌握流量動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常流量，根據(jù)實(shí)際情況來修改對(duì)應(yīng)策略配置，以達(dá)到最終使網(wǎng)絡(luò)順暢，提高出口帶寬利用率的目的，顯著提高其網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

4 結(jié)語

當(dāng)今社會(huì)，信息化建設(shè)已提升為高校核心競(jìng)爭力至關(guān)重要的因素，校園管理人員不能為了滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求，只通過擴(kuò)容出口帶寬來應(yīng)對(duì)。本文在分析了校園網(wǎng)絡(luò)出口現(xiàn)狀后，提出了開展流量分析與優(yōu)化的思路，分析網(wǎng)內(nèi)流量組成結(jié)構(gòu)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的策略調(diào)度，最終實(shí)現(xiàn)出口流量可視、可控和可管，為后續(xù)高校網(wǎng)絡(luò)發(fā)展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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