BT网络流量监控与带宽管理的研究

不方便，例如下载从几分钟变成一个小时，或更新补丁从几秒到几分钟，而方便大多数人网络的使用。

表4-1 一般上网时一个人需要用到的带宽大小

业务种类 浏览网页 看电影 网络游戏 收发邮件 FTP下载 BT下载 网游更新

所占带宽 10Kbps~30Kbps 0.6Mbps~0.8Mbps 20Kbps~30Kbps

依用户与邮件服务器带宽而定，一般约为30Kbps~500Kbps 依用户与FTP服务器间带宽而定，一般下载可占到可用带宽的七成 依用户可使用带宽而定，一般可占到上行及下行可用带宽的八到九成

依用户与FTP服务器间带宽而定，一般下载可占到可用带宽的七成

4.2 带宽管理的方案

面对网络带宽拥塞的现象，一般人第一个想到的解决方案就是：升级到更快的带宽。但仅仅依靠提高网络带宽的方法，将无法满足日益增长的多媒体业务对带宽的需求，网络必须引入新的服务模型和激励机制来实现对带宽的最优化分配，以灵活地满足不同用户和业务的QoS需求。

唯一的解决方法就是——导入网络带宽管理。服务品质QoS(Quality of Service)的出现，就是为了解决上述问题。透过带宽管理机制，能提供使用者弹性带宽控制方案，让不同应用网络阶层获得保障的带宽，让对外带宽达到最佳使用率，并精准监控网络带宽使用效能。带宽管理将使用者传输的内容做不同等级的分类，重要的信息及内容则拥有较多的带宽并优先传输，这样可以将有限的资源做最妥善的应用，优先传输重要资料。

带宽管理透过封包分类、流量分析、设定政策、实施管理、监控报告等方法与步骤来达成设定顺序、带宽保证、速率限制等QoS需求。在考虑升级带宽需求时，先用带宽管理机制为区域网络带宽做一完整检视及管理，将网络带宽的使用率发挥到极致，以达到降低成本。 ● 与带宽管理相关的QoS概念及名词说明

QoS: (Quality of Service，服务品质)，是指网络服务的品质包括流量、速度、优先权利等的总称，是利用网络组合组件或技术来达成特定应用服务需求的保证能力。提供稳定可预测的资料传送服务，如达成应用服务所需的保证带宽、最小延迟时间等。

DiffServ: (Differentiated Services—差异化/分类型服务)，是IETF订定提供QoS的

两项标准之一。主要应用于企业WAN网络上，原理是将应用服务或资料流依规则加以分类、标记，并给予不同等级的传输。

Policy:管理政策。对于经过分类后的封包类型，该给予何种对待的规则。如政策一:email的封包类型将给予优先权3的传递顺序，政策二:ERP的封包将获得45%的保证带宽等等。

Priority:优先权，设定管理政策的参数之一。优先权高的封包将比优先权低的封包享有先行传输或较高带宽的权利。

● 使用带宽管理器来实施QoS的基本网络架构

图4-1 使用带宽管理器来实施QoS的基本网络架构

4.2.1 当前主要的IP QoS技术 1． 集成服务（IntServ）

集成服务的基本思想是在传送数据之前，根据业务的QoS需求进行网络资源预留，从而为该数据流提供端到端的QoS保证。首先，该模型定义了一个作用于整个网络的要求集合，整个网络中的每一个元素（子网或路由器）都将能够实现这一要求集合。随后，通过一定的信令机制，将特定应用的服务等级要求通知其传输路径上的所有网络元素，并在应用与各个网络元素之间进行管理信息的交换，网络元素将为该应用进行各种资源预留与处理策略的设置。这样，当整条路径建立起来之后，这一路径上的所有网络元素都已经做好了为相应的数据流提供QoS业务的准备。资源预留协议RSVP是集成服务的核心。这是一种信令协议，用来通知网络节点预留资源。如果资源预留失败，RSVP协议会向主机发回拒绝消息。

图4-2 集成服务模型

IntServ是一种端到端基于流的QoS技术。使用IntServ，从某种程度上说，是采用了电路交换网络中面向连接的思路。业务的两端在通信前，需要根据业务类型向网络提出QoS要求，网络根据一定的APC（接纳策略控制），判断是否接纳业务的请求。如果网络有足够的资源可以满足这个业务的要求，就接纳该业务流，同时必须负责保障该业务所申请的资源。通过RSVP（资源预留协议）信令建立端到端的通信路径，沿途的每一个网络设备都需要记录每一个业务流的状态信息——“软状态”，并提供相应的资源预留，确保该业务的服务质量。

从技术角度讲，RSVP在目前的网络上是一种行之有效的QoS保障方法，基于每一流具有绝对的QoS保证，能够在网上提供端到端的QoS保证。但是，由于网络流量模型和业务模型的特点，使得Internet骨干网瞬间要为成千上万的业务流提供服务，对路由器的要求很高，当网络中的数据流数量很大时，路由器的存储和处理能力会遇到很大的压力。因此，粒度为单个流的路径预留的解决思路，在Internet骨干网上无法扩展，这严重地制约了IntServ在实际网络中的应用。当然还存在着其它一些限制IntServ应用的因素，包括RSVP信令大规模的部署、不同厂商设备之间的互通，以及基于业务的管理（认证、计费）等。因此，集成服务难以在Internet核心网络实施，目前业界普遍认为集成服务有可能会应用在网络的边缘上。

2． 区分服务（DiffServ）

区分服务的基本思想是将用户的数据流按照服务质量要求来划分等级，任何用户的数据流都可以自由进入网络，但是当网络出现拥塞时，级别高的数据流在排队和占用资源时比级别低的数据流有更高的优先权。区分服只承诺相对的服务质量，而不对任何用户承诺具体的服务质量指标。这是一种基于类的QoS技术，主要用于骨干网。

在区分服务机制下，用户和网络管理部门之间需要预先商定服务等级合约（SLA），根据SLA，用户的数据流被赋予一个特定的优先等级，当数据流通过网络时，路由器会采用相应的方式来处理流内的分组。

DiffServ通过保持网络核心的尽可能的简单，将复杂的控制转入到网络核心的边缘，在边缘实现包的分类和TOS标识，在核心路由上实现简单的在TOS 上的优先级处理。通常在配置DiffServ时，边界路由器通过报文的源地址和目的地址等对报文进行分类，对不同的报文设置不同的CoS值，而其他路由器只需要用CoS值来进行报文的分类。

图4-3 区分业务模型

区分服务的基本方法包括以下几种：

? 流量区分。根据流量的QoS需求和策略控制区分流量，并赋予一定的优

先级。

? 总量控制。在资源有限的网络中，必须对进入网络的总流量，特别是高优

先级流量进行限制，通过带宽的冗余来保证质量。

? 核心简化。在网络的核心，节点仅需要根据PHB(每跳行为)来处理流量，

无需做复杂的控制。

? 边界智能。因为边界节点的流量较少，在边界的复杂控制，包括分类、流

量限制等不会导致扩展性问题。

DiffServ不像IntServ那样需要资源预留的信令，没有预留路径的建立过程。这样，如果要满足用户各种各样的QoS要求，要进行供应商与供应商、DS域与DS域之间的业务层协定(Service Level Agreement, SLA )，就需建立一个称为带宽控制器(Bandwidth Broker，简称BB)的代理，负责对网络中的路由器设备进行集中配置管理，负责与用户跨域的服务供应商进行QOS的协商，审核QoS请求等。

区分服务的不足之处是不能绝对保证质量，且服务质量提供也不是端到端的，而是限于一个区分服务域。

4.2.2 BT网络流量监控与带宽管理策略:

1． 数据压缩技术：使得要传输的数据量减小，但这只能表面上解决部分问题，不能实质解决带宽问题。

2． 层次控制：信息流是多层次的,层次越高的信息流质量越高,因而对带宽