多互联网服务提供商网络接入的研究与实施论文_何伟

多互联网服务提供商网络接入的研究与实施论文_何伟

中国移动通信集团宁夏有限公司网络部 宁夏银川 750002

摘要:我国的网络接入单位在使用过程中存在联通、电信、教育科研网等各大互联网服务提供商(ISP)网络互联互通瓶颈问题.部分研究方案解决了互联互通,将出口设备与智能DNS相结合,以期较好地解决各大ISP网络互联互通瓶颈,提高内外网用户访问网络资源的速度,避免没有线路冗余路由备份发生的单点故障。

关键词:多互联网服务提供商网络;接入;实施;

随着信息通信技术以及互联网的普及与发展,特别是移动互联网的迅速推进,网络接人业务市场的竞争越来越激烈,接入终端和接人方式的多样化使得用户需求越来越复杂。多互联网用户需求的相关研究显示用户对网络接入业务的需求是用户选择网络运营企业(包括电信网络运营企业、有线电视网络运营企业以及其他提供有线、无线宽带网络接人服务的企业)的重要因素。

1 多互联网服务提供商网络接入的研究

1.1接入的出口路径选择算法。由于对单独进行优化是典型的单目标优化问题,目前研究者们已提出了很多有效的优化算法,为此,首先,采用启发式算法对进行求解,得到最优的多链路因特网接入源网络的链路成本,采用优化算法得到M个业务最优的出口路径。为了达到提高网络性能,同时降低链路成本,对于不同的ISP 配置方式以及不同的业务流模型,应相应地调整阈值的大小,所以在多链路因特网接入源网络的出口路径选择算法中,采用自适应的方式调整阈值,并以链路成本不大于为约束条件,逐步地去掉出口路径集合 中路由跳数最大的路径,直至返回M个业务最优的出口路径。一是自适应算法。当阈值为1 的时候,显然,单目标优化问题,即最小总链路成本问题,则出口路径选择问题就是对单目标优化问题,即最小跳数问题,因此,阈值是网络链路成本与网络跳数的折中参数。针对这个问题,求解适合当时网络状况的最佳阈值,达到既提高网络性能,又降低网络链路成本的目的。二是出口路径选择算法在执行算法前,首先使用最小跳步路由算法分别计算M个业务经过K个ISP 进行出口的最短路径,分由于每个ISP 对应M个业务,即每个ISP 分别有M条路径,因此,集合中的路径个数为M,然后,启发式算法对得到最优的链路成本,求解出口路径选择问题,本文中利用现有的动态规划算法进行求解,在满足链路成本不大于的条件下以约束条件进行求解,直至返回M个业务最优的出口路径。

1.2模块具体功能。一是网络管理模块。执行各异构接入网络信息的后台数据处理,并将管理信息显示在交互界面。接入网络信息包括网络资费信息、用户使用历史记录信息、网络参数信息及终端IP地址变更管理等。二是网络信息处理模块。将接入网络监测模获得的接入网络各层信息进行分类处理,将各接入网络的物理层、数据链路层、网络层及传输层等实时状态参数信息转交至网络质量感知模块和网络信息管理模块,同时处理来自网络信息管理模块及网络接入选择判决模块反馈的各类信息。三是接入网络监测模块。通过终端的不同网络接口,在用户已开通业务的网络中,发现可用的有线或无线接入网络(如移动终端进入新的无线网络或固定终端连接至有线接口时),并获知各接入网络的状态信息,状态信息经提取处理显示在交互界面。

1.3在综合服务运营及互联网逐渐普及的大环境下,网络运营企业的接入服务不仅要关注设备、网络质量,更重要的是要从面向设备、面向网络逐渐转向以用户为中心,从用户需求的角度出发提升网络接人服务质量,进而提升用户的满意度。网络质量提升方面,建议通过巩固和完善骨干网和城域网的质量保持网络稳定性。着力加强接入网络的维护能力建设,降低网络故障率,提升覆盖率。积极推进网络安全运营的专业化和网络安全工作的制度化,确保网络运行基本面的安全性。同时,不断优化移动网络结构。服务过程提升方面,建议进一步落实工单级的用户需求响应流程,保证基础接入服务的及时性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆树立和优化网络接人服务的品牌形象,提供修障超时赔付、夜间服务、无条件装机、主动巡检等差异化服务承诺,降低用户投诉率。落实工单管控流程标准化,提升预处理能力。建立网络接入专项业务用户服务标准,根据不同用户等级提供不同服务标准。

2 实施方法

在多ISP 网络出口接入的研究中,需要解决4 个问题:(1)接入单位如何实现接入多ISP 网络;(2)接入单位接入多ISP 网络后如何提高内网用户外网网络资源访问速度和使用效率;(3)接入单位接入多ISP 网络后如何避免单点故障;(4)如何利用各ISP所分IP 地址做内网服务器智能DNS 多出口发布。解决问题1 可以采用在相应网络出口设备配置地址转换的方法.地址转换的机制就是将园区网内网主机的IP 地址和端口转换为ISP 分配的公有IP 地址和端口,即<内网IP 地址+端口>与<公有地址+端口>之间的转换.解决问题2 首选是申请自治域(AS)号码后使用边界网关动态路由协议,但是目前大部分接入单位无法申请到自治域(AS)号码,所以路由协议不得不选择静态路由协议.利用各ISP IP 地址聚合结果,设置静态路由指定到哪个ISP 的数据就走对应的链路,其余未知IP 地址利用等值的缺省路由指向各运营商出口。这样就避免了ISP 互联互通瓶颈,实现了园区网出口流量的负载分担,提高了园区网用户访问外网和外网用户访问园区网内网服务器的访问速度.解决问题3 的方法是将每条静态路由、缺省路由与对应运营商自动侦测组进行绑定,自动侦测是一种利用报文,定期检测网络连通状况的功能;自动侦测的对象是侦测组中目的 IP 地址集合,侦测结果反映了当前网络的连通状态,即目的主机是否可达,从而保证设备能够及时发现网络中存在的问题,并产生相应动作。用户可以将某条静态路由和某个侦测组进行绑定,利用自动侦测的返回结果来控制静态路由的有效性:当侦测组可达时,静态路由生效;当侦测组不可达时,静态路由无效.如果某一个ISP 的链路出现故障,绑定了自动侦测组的静态路由和缺省路由自动切换到另一个ISP 的链路,实现了链路备份.这样可以降低园区网接入互联网单点故障的风险,从而提高了园区网运行的健壮性。解决问题4 时采用的方法是将园区网中DNS服务器配置成智能DNS,针对不同ISP 的外网用户返回园区网内网各服务器不同ISP 的IP 地址,园区网出口设备作服务器内网IP 地址、端口与对应的ISP IP 地址、端口的NAT 静态转换.外网用户在访问园区网服务器时数据包通过对应ISP 的线路,这样就避免了外网用户在访问园区网内网服务器时ISP 之间互联互通瓶颈,并且实现了多出口负载分担.DNS服务软件BIND 以上版本的视图功能可以实现对不同ISP 用户返回相应ISP 所分服务器的IP 地址,视图功能允许域名服务器根据查询者DNS服务器源地址而有区别地应答DNS 查询,每个视图定义了一个在用户子集中可见的DNS 名称空间,通过在多个视图中定义同一个域,不同的域数据按照视图语句的顺序可以传递给不同的用户。

在多ISP 网络接入的研究中,利用地址转换(NAT)、自动侦测、静态路由、缺省路由、智能DNS等技术实现了单位用户接入多ISP 网络,提高了内网用户外网资源的访问速度和使用效率,避免了单一ISP 出口容易出现单点故障,利用各ISP 所分IP 地址做内网服务器发布,有效地提高了外网用户访问内网服务器的速度和效率。

参考文献:

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[3]梁可结,魏文红,王高才.一种有效的网络多出口流量调度方案[J].计算机工程,2017,36(5):117–121.

[4]王春丽,杨金艳.运用策略路由解决网络多出口问题[J].铁道通信信号,2016,46(5):70–72.

论文作者:何伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/19

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