校園網(wǎng)絡(luò)流量控制問題及其對策

摘要：隨著校園網(wǎng)應(yīng)用越來越多，校園網(wǎng)流量問題日益嚴(yán)重，通過部署校園網(wǎng)上網(wǎng)帶寬管理設(shè)備，對校園網(wǎng)流量進行科學(xué)有效的管理，解決在校園網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題，進而創(chuàng)建一個平穩(wěn)高效潔凈的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：校園網(wǎng) ?流量控制 ?帶寬管理

1 概述

隨著計算機的普及和Internet技術(shù)的不斷發(fā)展，各高校校園網(wǎng)也得到了迅速的發(fā)展。教師和學(xué)生的工作、學(xué)習(xí)及生活與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系越來越緊密，各種應(yīng)用越來越依賴校園網(wǎng)。但隨著用戶數(shù)量的急劇增加，應(yīng)用的增多，校園網(wǎng)也暴露出很多問題，以筆者所在院校為例，目前校園網(wǎng)帶寬已擴容到500M，但用戶數(shù)大概有3000多，按照理論，500M的帶寬應(yīng)該可以滿足用戶的需要，目前情況卻是仍不能滿足老師和學(xué)生的需要，在帶寬有限的情況下，是哪些應(yīng)用占用大量的帶寬，占用了多少帶寬？正常工作時間的帶寬應(yīng)用是屬于關(guān)鍵性應(yīng)用還是非關(guān)鍵性的？這些問題是校園網(wǎng)管理者急需解決的。針對校園網(wǎng)帶寬的有效管理，提出了基于MaxNet公司的AOS系統(tǒng)的流量管理設(shè)備，實現(xiàn)校園網(wǎng)帶寬管理的解決方案。

2 目前存在的問題

2.1 網(wǎng)絡(luò)透明度差，缺乏理論依據(jù)。學(xué)院目前主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由防火墻、路由器、交換機等設(shè)備組成，在這些設(shè)備中，接入網(wǎng)絡(luò)下層的低端路由器，對網(wǎng)絡(luò)的識別差，勉強能對第四層TCP端口進行粗糙的識別，對在第七層應(yīng)用層的業(yè)務(wù)根本無法進行分別，如果出現(xiàn)多種新業(yè)務(wù)同時由同一Web 平臺提供時，網(wǎng)絡(luò)根本分不清應(yīng)用，路由網(wǎng)對各類協(xié)議和應(yīng)用在能見度上顯得蒼白無力。在校園管理中，經(jīng)常出現(xiàn)這種情況，網(wǎng)絡(luò)用戶反映網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度慢有時掉線，這時需要對問題做出判斷，是網(wǎng)絡(luò)問題還是應(yīng)用服務(wù)器本身的問題，可是網(wǎng)絡(luò)管理員不能做出及時正確的判定，對于網(wǎng)絡(luò)的快慢也無法做出準(zhǔn)確定義。是網(wǎng)絡(luò)堵塞造成還是服務(wù)器過載？網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源是否夠用？是否需要擴容？一直以來沒有一個很好的理論依據(jù)。

2.2 大量P2P應(yīng)用，占用有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬。在校園網(wǎng)絡(luò)中，用戶大量使用各種類P2P應(yīng)用 （比如BT，迅雷，電驢，PPLive，PPStream，QQlive 等），占用了大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，造成網(wǎng)絡(luò)鏈路擁堵，使得應(yīng)用性能下降，經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問速度慢，Internet 連接速度緩慢、在上網(wǎng)高峰期時根本無法正常進行網(wǎng)頁瀏覽，即使是對校內(nèi)服務(wù)器（Web、遠程教學(xué)、視頻點播、Email）進行訪問時，也會有網(wǎng)絡(luò)延遲、應(yīng)用中斷的情況發(fā)生，這種情況的出現(xiàn)，使得學(xué)校網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，無法保證學(xué)院正常教學(xué)的開展，嚴(yán)重影響用戶正常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。

由于帶寬有限，非關(guān)鍵性應(yīng)用占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，而正常的合法應(yīng)用則使用小部分的帶寬資源，缺乏控制和管理機制，這是學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心需要解決的主要問題。

2.3 不能有效保障學(xué)校關(guān)鍵業(yè)務(wù)及應(yīng)用。在學(xué)院教學(xué)工作中，遠程教學(xué)系統(tǒng)、HTTP、Email、學(xué)校主頁訪問、學(xué)生信息查詢系統(tǒng)以及FTP服務(wù)器等關(guān)鍵性業(yè)務(wù)很多，這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與學(xué)校教學(xué)工作息息相關(guān)，這些業(yè)務(wù)與P2P、網(wǎng)絡(luò)游戲、QQ、MSN等即時通訊應(yīng)用沒有進行區(qū)分，沒有按照優(yōu)先級以及重要程度進行支配，最終導(dǎo)致P2P 應(yīng)用惡意搶占網(wǎng)絡(luò)帶寬。

由于各種非關(guān)鍵應(yīng)用占用了大量的帶寬資源，使得網(wǎng)絡(luò)擁塞，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)使用，經(jīng)常出現(xiàn)不能正常訪問http的情況，即使發(fā)送一封Email都需要花費很長時間。進行遠程教學(xué)時，聲音延遲、畫面抖動的情況不時出現(xiàn)，嚴(yán)重影響學(xué)院教學(xué)工作的正常開展。

2.4 病毒攻擊阻塞網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使得病毒可以快速傳播，無孔不入，病毒攻擊成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中不得不考慮的一個事情?！叭湎x”型病毒，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳播，不改變文件和資料信息，利用網(wǎng)絡(luò)從一臺機器的內(nèi)存?zhèn)鞑サ狡渌鼨C器的內(nèi)存，計算網(wǎng)絡(luò)地址，將自身的病毒通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。城堡往往從內(nèi)部攻破，近代蠕蟲和病毒攻擊，是從校園網(wǎng)內(nèi)部開始發(fā)作。在實際使用過程中，許多用戶沒有安全意識，攻擊發(fā)生時，可能就是幾臺中了病毒的計算機不斷向網(wǎng)絡(luò)出口大量發(fā)送攻擊包，致使核心交換機和出口防火墻不勝負(fù)荷，阻塞廣域網(wǎng)通道。

3 解決方案

針對學(xué)院校園網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題，除了在制度上規(guī)范用戶的上網(wǎng)行為外，結(jié)合學(xué)院的實際情況，在電信網(wǎng)絡(luò)出口防火墻和核心交換機之間，接入一臺MaxNet IP3500 帶寬管理設(shè)備，對于所有經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)出口的數(shù)據(jù)包，利用該設(shè)備進行特征碼分析，同時合理的優(yōu)化出口帶寬。具體部署如下圖所示：

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通過部署帶寬管理設(shè)備，可以為學(xué)院信息化網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)如下功能和效果：

第一，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量可視化。學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)流量大部分集中在電信出口上，所以，將IP3500部署在電信網(wǎng)絡(luò)出口，通過該設(shè)備，可以觀測到校園網(wǎng)絡(luò)中流量的使用情況，對異常的流量能夠進行自動偵測，同時通過數(shù)據(jù)化、圖形化的形式，在一定程度上對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序運行的性能、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)帶寬使用等情況，通常情況下可以進行直觀的了解，網(wǎng)絡(luò)管理人員就可以詳細了解校園網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況和具體的流量使用并且可以進行多樣化的查詢。

第二，限制非關(guān)鍵應(yīng)用，對網(wǎng)絡(luò)流量進行優(yōu)化。對于MaxNet IP 3500帶寬管理設(shè)備來說，通常情況下，其功能主要表現(xiàn)為：優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量。借助該設(shè)備，可以有效地管理、分配校園網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，對于如迅雷、P2P、網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天等非關(guān)鍵應(yīng)用，分時段對其進行限制;應(yīng)用實現(xiàn)樹狀分級服務(wù)分配，把校園網(wǎng)絡(luò)劃分為、學(xué)生網(wǎng)段，對于Web 應(yīng)用和辦公網(wǎng)段，需要確保帶寬，同時限制學(xué)生應(yīng)用帶寬。通過劃分不同子網(wǎng)的方式，在一定程度上為每個子網(wǎng)分配固定的帶寬。這樣，即使有個別用戶流量異常，導(dǎo)致某個網(wǎng)段內(nèi)部出現(xiàn)擁堵，也不至于影響整個校園網(wǎng)絡(luò)。為了進一步確保帶寬資源的有效利用，通常情況下需要對沒有經(jīng)過授權(quán)的未知網(wǎng)絡(luò)流量進行相應(yīng)的阻斷處理，進而在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)性能。

第三，可定制化報告功能。對于網(wǎng)絡(luò)管理人員來說，通過MaxNet IP 3500帶寬管理設(shè)備的自動報告功能，根據(jù)實際需要，對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用狀態(tài)報告進行查詢，并且自動生成，通常情況下，報告形式分為PDF、html兩種，同時可以進行自動轉(zhuǎn)寄。通過自動報告功能，網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠及時了解網(wǎng)絡(luò)運行情況，及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)流量。

第四，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定化。MaxNet IP 3500具有智能識別技術(shù)，可以識別并阻斷DoS 攻擊、端口掃描等黑客行為。通過部署該設(shè)備，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體安全性。

4 結(jié)束語

通過部署MaxNet AOS系統(tǒng)IP 3500帶寬管理設(shè)備，對學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)范化管理后，節(jié)省了大量寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。實現(xiàn)了學(xué)院電信出口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)流量的可視化;保證了學(xué)院關(guān)鍵性應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)訪問順暢，降低了核心交換機和出口防火墻的負(fù)載;提高了學(xué)院網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用效率;降低學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)運維管理成本，提高整個學(xué)院網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性、可控性和安全性。

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作者簡介：李麗麗（1978-），女，河北海興人，碩士，西安財經(jīng)學(xué)院信息與教育技術(shù)中心工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)管理與應(yīng)用。