惠州视讯宽带网流量控制的技术实现

惠州视讯宽带网流量控制的技术实现 一 宽带网与交互业务, I?-'-..'--.-. _l__i… ' ,_l_———,… ..BROADBANDlNTEGRATEDSERVICES 惠州视讯宽带网 流量控制的技术实现 一 网络背景 惠州视讯宽带网是由惠州市广播电 视台于2004年依托自身有线电视网络 投资建设.覆盖惠州市区所有住户的大 型宽带城域网络.该网络严格按照核心 层,分配层和接入层三层原则设计.核 心层和分配层为光纤网.采用lPover Optical的方式进行数据交换.整个lP 网采用OSPF动态路由:接入层利 用原有线电视分配网络主要采用Cable Modem接入(个人用户)的形式;整个 网络采用BestEffort的QoS方式进行. 为了向用户提供Internet接入等多 种服务.整个网络设有lnternet出口两 个.与两个ISP相联且互相备份.以保 证网络出口的可靠性和稳定性.网络设 有硬件防火墙两个.提供内网和外网的 安全保障及整个网络的地址转换.图, 为网络核心结构. 二网络存在的问题 目前整个网络采用BestEffort的 QoS方式进行.然而随着业务和用户的 不断拓展.特别是多线程FTP下载,在 线游戏,网络视频,P2P应用(以BT下 载为典型),蠕虫病毒,以及DoS/DDoS 攻击等多种新型网络数据的大量使用和 出现.网络应用的矛盾已逐渐突现出 来.主要表现在以下三个方面: (1)BT下载等大量新型应用技术的 BNVoI.13No.1O 1O?2OO6 SP-1 , 昌 昌 图f两络核心结构 Cisco7204 r Pix535 Cisco6509 SP-2 Cisco7204 1 薹f量Pix535I暑i. I量iIi NetEnforcerAC1020cBypassunit 函a.??图 图2谪整后的厨络核心结构 引入.导致网络带宽资源极大消耗.无 法合理进行流量控制.网管人员工作压 力大. (2)互联网出口平均成本急剧增加. 严重影响网络的商业利益. (3)整个网络采用BestEffort的传 输方式.不能满足不同用户和不同网络 应用QoS等级划分的需要.不利于多业 务种类的拓展. 张宪军谢冬梅 本文作者张宪军先生惠州市有线广播电视网络 中心信息开发部主任工程师谢冬梅女士. 系统管理员,工程师. 关键词:宽带网流量控制QoS 三流量控制的技术实现 为了解决网络存在的上述 问题.我们选用AllOt公司的 NetEnfOrcerAC1020/SP.155M 流量控制产品放在网络主干部分 的Cisco6509和PIX535之间. 从而实现对现有网络中各类应用 的实时监控和报告,并能够依据 监控结果实施相应的带宽管理保 证策略.保障网络关键业务的顺 畅使用. 1.网络核心结构设计 调整后的网络核心结构如 图所示.AllotNetEnforcer AC1020被串联在PlX535和 CiSCO6509之间.通过配备 AC1020的无源BypaSS模块 来提高网络的健壮性.通过Net Enforcer实时监测惠州视讯宽 带网的各项流量.对其进行QoS 控制.优化用户服务. AC1020及Bypass模块连接如图 所示.图中.NetEnforcer与Bypass 通过Bypass自带的光纤和Backup线 连接. 2.策略实现部分 a.实时和长期流量的观察 (策略定制隹备) (1)利用Allot设备自带的实时监视 8 惠州视讯宽带网流量控制的技术实现宽带网与交互业务 AIlotNetEnforcerAC1020 图3AC1020及Bypass模块连接 统中. (4)安装完成后开始 对网络进行监控.最初阶 段(1—3天)不加策略.只 是做网络监控.主要监测 网络上有什么样的流量并 根据应用的类型进行策略 上的划分(但不对应用进 行QoS的控制). b.策略的制定及其 实施和部署 臣4P2P电罱 图5尸应崩控制 功能.实时查看惠州视讯宽带网的数 据.如带宽利用情况,网络中各协议的 分布情况以及最活跃的内外网主机等. (2)首先在客户提供的监控PC上安 装Java的组件以及安装LongTerm Monitor的Agent.并安装Allot自己的 实时监控和长期监控平台. (3)在监控PC上下载AIlot的MIB 库文件,安装通用的MRTG监控平台 或直接嵌入到网络的MRTG监控系 BNV0I.13N0.1O 10?2006 分布 可以 速地 所占 信划 服务 的策 来设 置基于源地址,目的地址,协 ,服务类型或时段的虚拟通道 略.每个虚拟通道都可以被设 为制定的流量等级和QoS. 然后设置和策略相对应的 络操作.如:接收,拒绝或丢 弃. 按优先顺序处理带宽:根 据连接的重要性等级和对其 它通道相关的流量需求.为服 务提供不同的等级.在流量传 输的高峰期间.NetEnforcer 会降低低优先顺序的网络应用的传输速 度,而为高优先权的资料传输提供较多 的带宽. 保证带宽:能够针对制定的虚拟通 道和连接制定固定的最小和最大带宽. NetEnforcer提供突发性资料的连接能 力.只要有可利用的带宽突发性资料 的连接可以超过最低保证的带宽和最高 保证的带宽限制,使用可用的带宽.比 如:限制企业用户最多有2O个VolP会 话进程每个进程带宽为14kb/s或者 限制音乐下载的通信量为你的广域网连 接的1O%等. C测试效果的总结 在策略生效后.使用NetEnforcer 检查所有流人/流出的数据.使用 NetEnforcer的通信监测功能.可持续 地监测网络资源并增强网络策略.观察 通信量的变化并通过改善策略来保持 网络最大的可控性和业务性能. d.具体策略操作步骤与分析 (1)根据应用条件指定单一的QoS 策略 对所有应用进行优先级区分.对关 键性的应用提供最小带宽保证.对非关 键性的应用提供最大带宽限制. 第一步:根据应用的重要性等级和 对其它通道相关的流量需求.为服务提 供不同的等级.在流量传输的高峰期 间.NetEnforcer会降低低优先顺序的 网络应用的传输速度.而为高优先权的 资料传输提供较多的带宽.例如:P2P (如BitTorrent,BitComet,BitSprint, POCO,Edonkey等)应用.它是网络非 关键性的应用.而且抢占带宽的能力很 强.几乎能占据总流量的5O%以上.为 了保证其他正常流量(如HTTP,FTP, E-mail,VolP等)的正常通信.我们可 以为P2P应用制定一个低优先级别和最 大的上限带宽策略.同时为关键的应用 惠州视讯宽带网流量控制的技术实现宽带网与交互业务 图6制定时闻段 图7指定不同时阃段的P2POos策略 制定一个高优先级别和最低的带宽保 证. 第二步:根据应用类型建立对应的 Pipe(管道). 第三步:按照已经制定好的QoS策 略在对应的管道中执行. 以P2P应用为例.如图4所示. (2)根据Host列表,lP子网范围, 应用等多个条件组合制定QoS策略 此策略可以根据不同的用户进行独 立的QoS管理,尤其是对于特殊的用 户.特殊的应用. 第一步:定义Host列表,lP子网 范围.将需要做流量管理的Host地址 输入~JAIIot设备中作为策略执行的前提 条件. 第二步:为每个/每组Host列表定 义QoS数值. 第三步:建立管道策略.并执行 QoS. 以控制Host列表,A中的P2P应用 控制为例.如图所示. 图8指定PJPE策略 (3)根据时间段定指定管道策略如图8所示. 制QoS策略 这种策略可以对 P2P应用进行比较灵活和有效的 控制.白天工作时间可以尽量控 制P2P应用的使用.让关键性应 用使用尽量多的带宽资源:晚上 上网人数减少.基本都是待机下 载文件的时间.我们可以尽量多 地放开P2P应用的使用.这样既 减少了用户的投诉.又能合理地 利用带宽资源. 第一步:为需要做流量控制 的应用定义不同的时间段策略. 第二步:建立对应不同时间的管道 策略.并制定相应时间段的QoS策略. 第三步:在每个管道上执行对应的 QoS策略. 制定时间段如图所示.指定不同 时间段的P2PQoS策略如图7所示. (4)组合上述三种的多种条件 实施QoS管理 结合上述三种策略方案.Allol的 策略制定非常灵活,可以按照我们的多 种意愿制定.包括协议,优先级,时间 段,lP子网,Host列表,MAC地址等多 种条件.可以根据条件执行最大值,最 小值的QoS控制:还可以设置告警策 略.当制定的预警事件发生时能够及时 通知管理员或者自行处理(如Bypass). 四结束语 通过以上的设计和应用.成功解决 了惠州视讯宽带网存在的流量控制管理 问题.保障了关键业务的顺畅使用实 现了不同级别用户的有效管理.合理地 控制了互联网出1:3的平均成本.同时也 大大提高了运营商的商业利益.匝嬲 广电网络的质量直接影响着网络的发展.整体转换之后.广播方式 已经不能满足开展新业务的需要.要做交互业务.网络就必须双向化. 但是到目前为止全国范围内网络双向化的水平并不是很高.HFC同轴 双向接入一直是广电网络改造的主流技术而现在又有一些新的技术出 现并得到了实践应用1;L~zl:l我们本期重点介绍的青岛就是采用了EPON 的方式进行改造. 下一期.本刊将关注"双向网络改造话题:从网络改造整体趋势和技 术走向,典型技术方案,典型城市等方面进行讨论.敬请关注. 世界宽带网络 百79