淺析校園網(wǎng)絡(luò)信息流量控制問題及其對策

張偉龍

摘要：校園網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛，眾多的教學(xué)及管理工作都通過校園網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，但隨之而來的問題也越來越多，尤其是網(wǎng)絡(luò)流量控制問題已成為校園網(wǎng)絡(luò)管理中的瓶頸。本文針對校園網(wǎng)絡(luò)流量控制及其安全管理的成因進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解決方案，重點(diǎn)從建立實(shí)時(shí)分析、健全管理制度、利用設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、提高設(shè)備性能等方面進(jìn)行了闡述，繼而對目前網(wǎng)絡(luò)流量控制發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：校園網(wǎng) 流量控制 網(wǎng)絡(luò)管理

0 引言

隨著Internet技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)學(xué)校都逐步建立了自己的校園網(wǎng)絡(luò)，作為教師與學(xué)生、學(xué)校與社會(huì)之間互動(dòng)交流的通道，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為日常通信及教育管理的重要工具和媒介，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被運(yùn)用到教育管理和教學(xué)過程中，如網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)絡(luò)公文處理、網(wǎng)絡(luò)教育、多媒體授課、在線答疑、視頻會(huì)議、網(wǎng)上圖書館等等，不僅改善了工作方法、提高了工作效率還節(jié)省了相關(guān)傳統(tǒng)資源，但提供快捷服務(wù)的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也凸顯出了很多問題，如經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵、上傳下載速率緩慢，網(wǎng)絡(luò)傳送信息丟失等等，嚴(yán)重時(shí)甚至造成大量計(jì)算機(jī)癱瘓，使教學(xué)工作無法正常進(jìn)行，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。針對各種網(wǎng)絡(luò)問題，其首要的表現(xiàn)形式就是網(wǎng)絡(luò)流量的異常反應(yīng)，因此校園網(wǎng)絡(luò)流量控制及其安全管理就成為決定校園網(wǎng)絡(luò)能否正常運(yùn)行的重要方面。

1 校園網(wǎng)絡(luò)流量問題產(chǎn)生的主要原因

1.1 病毒防范不到位 校園網(wǎng)中通常以還原卡配合殺毒軟件作為計(jì)算機(jī)防范惡意軟件及病毒的主要措施，主要是由于其安裝方便、操作簡單，但隨之而來的問題是殺毒軟件由于導(dǎo)致的無法升級問題。計(jì)算機(jī)打開后，網(wǎng)絡(luò)中蠕蟲病毒大量而快速的復(fù)制使得網(wǎng)絡(luò)上的掃描包迅速增多，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，占用大量帶寬，從而使得網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

1.2 過度下載及視頻流 目前利用工具下載音樂和影片等資源已經(jīng)成為一種趨勢，而網(wǎng)絡(luò)上大量使用的P2P下載工具是非常占用網(wǎng)絡(luò)資源的，加上一些學(xué)生在線觀看視頻、玩網(wǎng)絡(luò)游戲，從而導(dǎo)致校園網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源被大量非教學(xué)應(yīng)用所搶占，嚴(yán)重影響了正常教學(xué)中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

1.3 惡意非法連接 互聯(lián)網(wǎng)中目前以消耗網(wǎng)絡(luò)資源為目的的流量類攻擊發(fā)展迅猛，對于校園網(wǎng)這種防護(hù)過于薄弱的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其通過大量的惡意非法連接消耗帶寬，使接受主機(jī)應(yīng)接不暇，從而造成拒絕服務(wù)。同時(shí)大部分的惡意連接都附帶著木馬程序，使多個(gè)計(jì)算機(jī)相互感染，造成網(wǎng)絡(luò)擁堵。

2 校園網(wǎng)絡(luò)流量控制問題的解決方法

2.1 通過硬件提高網(wǎng)絡(luò)性能 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處理能力遭遇瓶頸時(shí)，簡單而有效的辦法之一是提升網(wǎng)絡(luò)的處理能力，即通過硬件設(shè)備升級提高計(jì)算機(jī)處理能力及網(wǎng)絡(luò)容量。可采用高性能的PC服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，提高服務(wù)器的計(jì)算和負(fù)載能力；對于流媒體服務(wù)和WEB應(yīng)用，采用千兆技術(shù)實(shí)現(xiàn)到INTERNET的高速接入；選用高性能的防火墻用于提供內(nèi)外網(wǎng)訪問，實(shí)現(xiàn)高效的WEB訪問等等。然而，這種方法只能解一時(shí)之需，硬件的升級永遠(yuǎn)跟不上人為操作的需求，而且其投入成本較高，不適宜校園網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

2.2 多方面規(guī)范上網(wǎng)行為，防止非正常應(yīng)用 從應(yīng)用的角度來講，控制所有人的上網(wǎng)行為是不可能實(shí)現(xiàn)的，一些網(wǎng)絡(luò)防護(hù)硬件和軟件也只能做到針對某一種服務(wù)或某一種協(xié)議進(jìn)行管理，如可以通過工具控制一些P2P工具的下載端口，這樣就能有效的屏蔽網(wǎng)絡(luò)中一定的非正常教學(xué)流量。同時(shí)還可以針對一些典型的大流量網(wǎng)站進(jìn)行IP屏蔽，這在常用的路由器中就可以實(shí)現(xiàn)。但作為這種功能來說并不能針對所有工具和網(wǎng)站做到面面俱到，個(gè)別此類的軟件還不是很穩(wěn)定，有時(shí)候會(huì)對正常教學(xué)中的一些協(xié)議造成不必要的麻煩，也有些會(huì)被殺毒軟件誤認(rèn)為木馬，造成系統(tǒng)中的沖突。

2.3 多種措施并舉，杜絕病毒及木馬 病毒及木馬是所有計(jì)算機(jī)中最不受歡迎的程序，但其難以根治也是公認(rèn)的，要保障網(wǎng)絡(luò)暢通無阻，必須時(shí)時(shí)刻刻做好針對它們的防治工作。大部分院校中都安裝有網(wǎng)絡(luò)殺毒軟件，但其致命的缺陷就是多臺計(jì)算機(jī)升級不一定同步，甚至因?yàn)檫€原卡的作用使很多計(jì)算機(jī)都不能及時(shí)更新病毒庫，這就可能造成新病毒的迅速泛濫及交叉感染。要保證其作用就必須實(shí)現(xiàn)所有計(jì)算機(jī)都能實(shí)時(shí)升級殺毒軟件，尤其是機(jī)房管理人員要注意及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)還原和備份，經(jīng)常對計(jì)算機(jī)進(jìn)行格式化。每臺計(jì)算機(jī)也要獨(dú)立安裝一些如360安全衛(wèi)士一類的實(shí)時(shí)監(jiān)控小軟件和軟件防火墻，同時(shí)配合硬件防火墻的使用，用以防范外界的惡意攻擊。

2.4 合理分配帶寬資源，保障關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中，我們應(yīng)對所有的網(wǎng)絡(luò)流量從應(yīng)用角度分類進(jìn)行流量監(jiān)控和分析，如WWW應(yīng)用、電子郵件、即時(shí)通訊、流媒體、FTP等等，了解它們占用帶寬的比例。通常是使用一些軟件進(jìn)行監(jiān)控，通過了解相關(guān)信息，網(wǎng)管員可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，如給一些重要應(yīng)用分配固定的帶寬，在不同的時(shí)間段針對不同應(yīng)用調(diào)整合理的資源占用，從而保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率和安全。

3 解決校園網(wǎng)絡(luò)流量控制問題的綜合方案

在上面提到的幾種方法中，任何一種方法都不能夠絕對的做到對網(wǎng)絡(luò)流量的有效管理，我們要設(shè)計(jì)一種綜合有效的方案，在實(shí)現(xiàn)正常通訊的基礎(chǔ)上，能夠融合以上的多種管理功能和控制措施，最終才能真正意義上實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)流量的合理化控制。

3.1 應(yīng)建立實(shí)時(shí)分析機(jī)制，定期查看日志，針對校園網(wǎng)的出口信息進(jìn)行管理?？梢允褂肕RTG等網(wǎng)絡(luò)流量分析軟件，對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并以圖形HTML文檔方式顯示給用戶，通過直觀形式顯示流量負(fù)載?？梢燥@示出特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、占用大量帶寬的主機(jī)、各次通信的目標(biāo)主機(jī)、數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間、傳遞數(shù)據(jù)包的延時(shí)等詳細(xì)信息，與常規(guī)信息進(jìn)行對比，就很容易發(fā)現(xiàn)一些異常的網(wǎng)絡(luò)流量，從而確定網(wǎng)絡(luò)上存在的各種問題。

3.2 健全機(jī)房管理維護(hù)制度。機(jī)房中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以利用網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)最多每三個(gè)月格式化一次，必要時(shí)可一月一次；保證每三天固定升級網(wǎng)絡(luò)殺毒軟件和軟件防火墻；機(jī)房管理人員每天查看計(jì)算機(jī)使用記錄，發(fā)現(xiàn)有外來病毒和惡意軟件感染進(jìn)行迅速處理。上機(jī)過程中教師應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)算機(jī)使用規(guī)范，禁止學(xué)生訪問或下載非教學(xué)資源，有限度地控制學(xué)生使用自己的U盤，盡量嘗試以郵件或FTP等形式完成作業(yè)。

3.3 利用一些硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)有目的的網(wǎng)絡(luò)管理。大部分學(xué)校中可利用Cisco路由器中基于上下文的訪問控制(CBAC)技術(shù)實(shí)現(xiàn)審查源和目的地址，以增強(qiáng)使用眾所周知端口的TCP和UDP應(yīng)用程序的安全，通過在應(yīng)用層審查包和維護(hù)TCP和UDP會(huì)話信息，CBAC可提供檢測和阻止某種網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力。還可以使用諸如NBAR（基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用識別）管理P2P流量，實(shí)現(xiàn)對這些流量的限制或丟棄。同時(shí)路由器還支持對IP地址及端口的屏蔽，從而達(dá)到控制某些特定流量的作用。

在以上的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)定期檢查網(wǎng)絡(luò)通訊日志，利用分析軟件做出分析報(bào)告，針對不同的網(wǎng)絡(luò)流量狀態(tài)調(diào)整相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)措施。同時(shí)不斷進(jìn)行必要的網(wǎng)絡(luò)升級，用高性能、高效率的設(shè)備替代老化、陳舊的低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的同時(shí)保障良好的網(wǎng)絡(luò)性能。

4 校園網(wǎng)絡(luò)流量控制問題展望

對于校園網(wǎng)絡(luò)的管理，我們針對網(wǎng)絡(luò)流量問題的解決應(yīng)主要以簡化網(wǎng)絡(luò)管理為目標(biāo)，盡量以更少的投入、更少的資源實(shí)現(xiàn)更高效的應(yīng)用。目前，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些成熟的網(wǎng)絡(luò)流量控制管理產(chǎn)品，主要以硬件形式的居多，對于小型網(wǎng)絡(luò)來說，其通常放置在路由器與主服務(wù)器之間，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控及分析、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制、網(wǎng)絡(luò)帶寬分配、網(wǎng)絡(luò)病毒防范等多種功能。但從經(jīng)濟(jì)角度來說，其成本相對昂貴，所以更多的校園網(wǎng)仍是采用路由結(jié)合軟件的流量管理方式。但任何軟件和硬件都不是一勞永逸的，從校園網(wǎng)絡(luò)流量控制角度來講，人為的因素要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于客觀因素，因此要實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的安全管理，我們必須要樹立明確的觀念、強(qiáng)化管理意識、健全管理制度、時(shí)刻予以重視，同時(shí)不斷提高控制技術(shù)及防范措施，才能真正實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)的高效暢通。