河北鐵通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)智能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)整體解決方案

中國(guó)鐵通集團(tuán)有限公司河北分公司 劉 洲

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商之間的業(yè)務(wù)互相滲透，電信業(yè)務(wù)部署越來(lái)越靈活，競(jìng)爭(zhēng)更加劇烈，競(jìng)爭(zhēng)的加劇促使運(yùn)營(yíng)商不斷推出新的業(yè)務(wù)和服務(wù)，但是運(yùn)營(yíng)商對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用失去了應(yīng)有的掌握能力，電信業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)了許多灰色地帶。運(yùn)營(yíng)商的收入在持續(xù)增長(zhǎng)，但ARPU值卻在逐步降低，如何提高客戶的滿意度，如何提供有SLA的服務(wù)，成了每個(gè)運(yùn)營(yíng)商必須面對(duì)的問題。

無(wú)限制的P2P業(yè)務(wù)、無(wú)監(jiān)管的VoIP業(yè)務(wù)，對(duì)當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)的不僅是基本電信業(yè)務(wù)收入、帶寬利用等威脅，同時(shí)隨著高強(qiáng)度加密技術(shù)、P2P技術(shù)和IM技術(shù)的結(jié)合，給最終用戶和電信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)多方位的安全威脅，進(jìn)一步提高了安全管理的技術(shù)難度和成本。

二、需求

1.河北鐵通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的問題及需求

鐵通寬帶網(wǎng)問題集中表現(xiàn)在：P2P占用了大量網(wǎng)絡(luò)資源，各種無(wú)效流量的存在，造成資源緊張，增加網(wǎng)間流量結(jié)算成本，影響其他業(yè)務(wù)質(zhì)量；劣質(zhì)用戶下載流量較多，造成投資收入比下降；缺乏綜合管理各種業(yè)務(wù)流量的手段，缺乏流量分析和控制手段。

考慮業(yè)務(wù)的精細(xì)化經(jīng)營(yíng)需求，提升網(wǎng)絡(luò)的總體效率和用戶的滿意度，要求流控分析系統(tǒng)基于業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，進(jìn)行深度包數(shù)據(jù)采集與分析。要做到骨干和自建出口的全流量分析，必須收集全部鏈路的DPI流量信息。本系統(tǒng)的主要功能需求如下：

⊙ 對(duì)用戶的帶寬和流量進(jìn)行及時(shí)地了解和反饋。

⊙ 針對(duì)占用大資源用戶行為進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和約束，從而不能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。

⊙ 針對(duì)大客戶專線進(jìn)行全方位的監(jiān)控和服務(wù)評(píng)估。

⊙ 對(duì)動(dòng)態(tài)IP的寬帶用戶一次約束成型，對(duì)下次該用戶上網(wǎng)時(shí)還要進(jìn)行約束。

⊙ 對(duì)全部協(xié)議的流量進(jìn)行合理的管理和控制。

⊙ 對(duì)熱點(diǎn)訪問及時(shí)的形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

⊙ 對(duì)網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)、用戶賬戶進(jìn)行調(diào)度，均衡網(wǎng)絡(luò)性能，優(yōu)化用戶訪問。

2.總體解決方案目標(biāo)

為了滿足鐵通河北公司寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速健康發(fā)展，需要建設(shè)基于DPI數(shù)據(jù)采集分析的流控分析系統(tǒng)，系統(tǒng)與現(xiàn)已經(jīng)建好的寬帶省域網(wǎng)、寬帶認(rèn)證計(jì)費(fèi)平臺(tái)、營(yíng)帳平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵通河北公司互聯(lián)網(wǎng)寬帶用戶行為分析，系統(tǒng)功能應(yīng)涵蓋全部寬帶用戶。需要在互聯(lián)網(wǎng)出口部署專用的流量綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全局業(yè)務(wù)流量、P2P流量、游戲流量、VoIP流量、HTTP流量、UDP流量，以及其他流量進(jìn)行合理的管理、控制。同時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行智能調(diào)度和管理。

三、總體方案

采用開放性、可擴(kuò)展性、靈活性、穩(wěn)定可靠性和安全性、準(zhǔn)確性、實(shí)用性的設(shè)計(jì)原則，建立一個(gè)統(tǒng)一的以互聯(lián)網(wǎng)寬帶客戶為中心的寬帶網(wǎng)絡(luò)精細(xì)化經(jīng)營(yíng)分析系統(tǒng)。

1.總體應(yīng)用架構(gòu)

鐵通河北公司互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)智能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)見圖1。

總體架構(gòu)主要包括以下各部分：

（1）客戶層。提供用戶通過內(nèi)網(wǎng)訪問河北鐵通內(nèi)部的智能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。

（2）應(yīng)用層。鐵通內(nèi)部的智能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵通流控設(shè)備采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、NDC業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)分析以及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控的功能。自服務(wù)應(yīng)用，能夠監(jiān)控本系統(tǒng)的所有服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)，包括CPU性能、內(nèi)存消耗、硬盤占用情況。

（3）數(shù)據(jù)與集成層。采集器，直接采集設(shè)備發(fā)送的原始數(shù)據(jù)流，進(jìn)行加工與匯總生成數(shù)據(jù)文件上傳至總部統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理，處理各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的備份以及入庫(kù)等操作。

（4）源設(shè)備層：主要包括鐵通各個(gè)省的流控設(shè)備及認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、寬帶營(yíng)帳系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)等。

2.系統(tǒng)組成

需配置采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組、應(yīng)用服務(wù)器、防火墻、交換機(jī)。

（1）采集設(shè)備串連/并聯(lián)部署在省網(wǎng)出口鏈路（SCE設(shè)備串聯(lián)，DPI設(shè)備采用分光的形式并聯(lián)）。

（2）Radius服務(wù)器數(shù)據(jù)通過鏡像設(shè)置，將數(shù)據(jù)鏡像到數(shù)據(jù)采集的特定端口。

（3）通過配置數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)鏡像地址/端口，將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)采集服務(wù)器特定端口。

（4）營(yíng)帳系統(tǒng)用戶賬務(wù)信息，周期性被抽取到系統(tǒng)采集機(jī)。

3.安全防護(hù)方案

采用硬件防火墻（選配），配合用戶的查看權(quán)限，按照各個(gè)級(jí)別和層次進(jìn)行職權(quán)范圍內(nèi)的查看。省公司可以看到全省的情況，地市公司只能看到地市的情況，避免出現(xiàn)超越職權(quán)范圍外的數(shù)據(jù)外泄。

4.存儲(chǔ)與備份方案

（1）各類數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)策略。采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)14個(gè)月，系統(tǒng)日志存儲(chǔ)24個(gè)月。

（2）備份策略。采用全量備份與增量備份相結(jié)合的方式，系統(tǒng)每周做一次全量備份，之后的一周內(nèi)每日做增量備份。此種備份策略的恢復(fù)方案與之相匹配。

5.IIOS系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能

（1）系統(tǒng)功能。系統(tǒng)功能見表1。

表1 系統(tǒng)功能列表

（2）應(yīng)用案例

專項(xiàng)協(xié)議應(yīng)用總體統(tǒng)計(jì)分析，包括專項(xiàng)協(xié)議類應(yīng)用流量總體統(tǒng)計(jì)、趨勢(shì)、占比、排名、對(duì)比分析等（見圖2）。

據(jù)時(shí)間范圍查出總體流量各個(gè)維度的匯總信息?？梢愿鶕?jù)圖表中某一個(gè)主題中的單一維度進(jìn)行鉆取，統(tǒng)計(jì)單一維度的詳細(xì)流量信息（見圖3）。

四、硬件設(shè)備配置

根據(jù)現(xiàn)有業(yè)務(wù)情況，系統(tǒng)硬件配置數(shù)據(jù)采集處理服務(wù)器1臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器3臺(tái)、應(yīng)用服務(wù)器1臺(tái)、磁盤陣列2臺(tái)、DPI采集設(shè)備（探針）覆蓋7條10GE鏈路。

主機(jī)配置要求：對(duì)于各廠商的服務(wù)器性能的對(duì)比和容量規(guī)劃，通常采用業(yè)界公認(rèn)的基準(zhǔn)測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行衡量，如TPC-C，SPEC等。

五、系統(tǒng)方案特點(diǎn)

（1）系統(tǒng)是業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用無(wú)共享、MPP技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，具有低配置免費(fèi)、線性擴(kuò)容、線性性能提升特點(diǎn)，是最優(yōu)的海量數(shù)據(jù)解決方案；采集設(shè)備具有協(xié)議采集精確、高效，更新頻率高等特點(diǎn)。

（2）與現(xiàn)有系統(tǒng)的無(wú)縫融合，可以實(shí)現(xiàn)與鐵通的計(jì)費(fèi)帳務(wù)系統(tǒng)無(wú)縫融合。

（3）可支持未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。平臺(tái)是開放的靈活的智能的基于業(yè)務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)綜合運(yùn)營(yíng)支持體系，系統(tǒng)可針對(duì)客戶的不同的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行擴(kuò)展，最大限度保護(hù)客戶的既有投資。

（4）支持分階段平滑升級(jí)。系統(tǒng)具有優(yōu)秀的可伸縮性和可配置性，不僅能夠滿足目前河北鐵通的需求，而且通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)容量追加投入、模塊采購(gòu)，隨時(shí)添加模塊；同時(shí)，系統(tǒng)預(yù)留與今后網(wǎng)絡(luò)改造后骨干網(wǎng)/NDC流控?cái)?shù)據(jù)的采集接口，可完成系統(tǒng)平滑升級(jí)。

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