宽带互联网在带宽管理中存在问题及其方法研究论文_洪承化

宽带互联网在带宽管理中存在问题及其方法研究论文_洪承化

(福州寰宇鸿通通讯信息有限公司 福建福州 350001)

摘要:对于带宽运营商来说,网络规划是建设网络中比较重要的一个环节。因此,对于带宽运营商来说,需要建立统计网络流量数据的管理机制,这些网络数据主要包括:每天在线用户数、在线用户平均在线时长以及每位用户平均的带宽消耗等。只有确切地知道这些数据资料,运营商才能建立相关的流量模型来预测未来互联网用户的一些流量数据,以至于为未来网络带宽设计提供数据支撑资料。

关键词:互联网宽带;速率;带宽管理

1我国互联网宽带普及率

根据宽带发展联盟公布的2017年第四季度我国宽带普及状况报告中可以得到,除去企业固定宽带用户以及一些互联网专线接入用户之外,我国目前的家庭固定宽带用户应达到27837.9万户,全国移动宽带用户的数量已经达到98437.5万户。2017年度第2、3、4季度,我国固定宽带和移动宽带互联网普及率。目前我国的互联网宽带普及率已经取得明显的成效,其中移动宽带的普及率要明显高于固定宽带。这也比较好解释,因为随着手机等移动设备的快速发展,目前3G/4G等移动宽带发展较快。

2我国互联网宽带速率

根据宽带发展联盟公布的2017年第四季度我国宽带速率状况报告中可以得到,我国目前固定宽带网络用户的平均下载速率已经达到11.90Mb/s。

运营商应从网络流量、网络流向、业务分布及传输组织、设备容量、网络现状、国际网络发展趋势等方面进行分析,结合自身特点,制定适合网络发展的网络结构优化调整策略。采用分层次的核心汇接结构,可以复用带宽,但转发的同时造成了流量的迂回,转发的流量越大,迂回造成的浪费越大。从理论上看,当转发的点到点流量都超过传输电路能提供的最大颗粒度时,迂回所造成的浪费必然大于复用所带来的节约。所以对于流量大的节点间连接采用直连方式效率更高,既可节省端口资源,又可减轻核心节点的转发压力。随着节点间网络流量的增加,流量大的节点之间宜采用扁平化的网络直连结构。

当网络流向比较集中时,将流量集中的节点设置为核心节点,流量效率较高。当网络流向比较分散时,采用核心汇接结构必然会导致流量迂回中转,造成浪费,更适宜采用扁平化直连结构。现有互联网流量中 P2P 流量是主要的网络流量,根据流量检测,P2P 流量通常会占 50%~60%,占用骨干网大量出口带宽。P2P服务模式下,网络流量分布逐渐分散,不具备明显集中的节点,流量流向随着用户数的增加持续增长。因此在主要节点之间宜采用扁平化的网络直连结构。

受行业拆分、经济发展等因素影响,各运营商业务发展基本都呈区域性不平衡,而流量高的地区一般经济条件较好、业务量较好、传输资源也较为丰富,所以建议,在这样的节点间可根据流量情况,采取扁平化的网络直连结构;而对于业务量小、经济条件不发达的流量较小区域则采用层次化网络结构。运营商应根据各节点流量的具体情况,进行整体网络结构的调整及优化。

核心汇接结构的流量一般较为集中,由于主要流量都需要通过核心节点转接,这样对于核心节点的设备能力要求高。目前大容量的路由器设备发展受到各种硬件发展限制,例如光器件、内存读写、单位功耗等,而且一般情况下,新的设备自发布后需要有2~3 年的成熟期。所以在网络规模仍高速增长的情况下,不能完全寄希望于依靠单设备的硬件性能发展,而要通过网络设计来解决流量快速增长的问题。针对流量快速增长的地区,通过网络优化以缓解目前网络中每节点的流量压力。因此,为降低网络对单设备容量的压力,宜在流量压力大的节点间采用扁平化直连结构。

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3 宽带互联网在带宽管理中存在问题

3.1 带宽增长与网络规划存在差异

由于技术手段的缺失以及对用户流量应用数据的把控不完整,导致目前运营商很难建立出相关的流量模型,因此也就无法对未来的网络建设进行规划。因此,目前网络运营商更多地还是依靠自身的运营经验进行相关的规划和设计,但往往与实际情况存在不小的偏差。

3.2 带宽增长没有提升用户体验

通常情况下,运营商在IP宽带网络的处理上有点不太合理,对于不同级别的业务流量在一些相同的链路或者通道上采用同一种方式,这样无形中就会抢占带宽资源,对于其他用户而言,带宽速度势必要下降,因此用户体验效果也就下降了。对于不同的客户类型,其用户体验下降的原因各不相同。比如对于大客户来说,是因为关键的应用无法得到可靠的质量保证。对于普通用户来说,在上网高峰期,往往无法正常使用一些常用的业务而怨声载道。为了缓解这些情况,运营商不断地对网络进行扩容,但是这些并不能从根本上解决实质问题。

4 带宽管理办法探讨

对于网络运营商来说,最重要的就是客户,因此良好的客户体验才能最终保证其业务量的提升,保证公司的发展。因此,面对不同的用户类型,面对不同用户的业务类别应该做到分别对待。首先,是对不同业务类型的识别控制。目前应用流量变化多端且较为复杂,传统的依据IP地址或者协议端口来识别流量的技术已经无法满足宽带网络的类型分析业务。就目前业界来说,主要使用的业务识别方法包括两大类:深度包检测技术以及流量特征分析技术。深度包检测技术主要优点就是实现起来比较容易,对特征字段变化范围不大的应用识别准确率非常高,而且不要求管理人员具备非常专业的技术,所以综合来看,使用效果比较好。但是任何一种技术有优点必然存在缺点,缺点就是其后台数据库需要根据应用类型的变化不断升级,而且不支持非对称型的路由环境。其主要的应用范围是企业网络。流量特征分析技术主要的优点就是性能比较高,适合那种网络大流量以及流速较高的复杂网络环境,因此对于大型的运营商来说,非常合适。而且支持非对称路由环境。但是,其技术实现起来难度比较大,因此对于管理人员的技术要求也比较高。

其次,对关键业务要实施有效保护措施。对于大客户来说,其使用的一些关键性业务,像ERP系统、跨国/跨地区视频会议等,都是一些需要用户之间互动完成而且信息需要交互的方式。因此,如果在使用过程中出现网络阻塞、抖动等异常情况时,用户体验效果必然会直线下降。因此针对这些大客户的关键性业务需要提供充足的带宽通道。最后,对非关键业务要尽量灵活控制。虽然说对于一些非关键性业务的收益不会太高,但是如果长期出现问题,也会引来用户的怨言。所以,运营商在处理普通业务时,要设定一个突发事件上限,这样既可以保证普通业务的服务质量,而且又能够有效的控制服务成本。

5 结论

就我国目前的网络市场来说,宽带网络用户依然在不断地扩展,但是随着网络应用的急剧增加以及用户对网络速度的需求不断增加,对于网络运营商来说,提升宽带速度依然是一个急需尽快解决的关键问题。因此,还需要运营商进一步完善带宽技术手段,有效应对我国带宽网络目前出现的一些问题。

参考文献:

[1] 田东旭.一种互联网接入带宽瓶颈解决方法探讨[J].计算机与网络.2013(19)

[2] 吴伟泽.企业网络中数据流量的管理与控制[J].一重技术.2013(01)

论文作者:洪承化

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/17

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