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如何選擇網絡出口優化設備

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術語

鏈路

        互聯網的出口資源。
        例如:公(gōng)司C通過一條20M的聯通專線(xiàn)、50M的電(diàn)信專線(xiàn)上網,則公(gōng)司C有(yǒu)兩條互聯網鏈路,分(fēn)别是:聯通鏈路(20M)、電(diàn)信鏈路(50M)。


負載均衡
 
      在多(duō)個鏈路之間分(fēn)配網絡流量,從而達到用(yòng)戶訪問速度最快、鏈路資源利用(yòng)最充分(fēn)。
       例如某企業有(yǒu)2個鏈路出口:聯通鏈路、電(diàn)信鏈路。
       用(yòng)戶U訪問www.sina.com.cn時走的聯通鏈路,其首頁(yè)的flash視頻V1來自優酷在電(diàn)信機房的視頻服務(wù)器,走電(diàn)信鏈路訪問,flash視頻V2來自新(xīn)浪視頻在聯通機房的視頻服務(wù)器,通過聯通鏈路訪問。
       這樣打開www.sina.com.cn的所有(yǒu)流量,分(fēn)别走了電(diàn)信鏈路和聯通鏈路,網絡出口優化設備為(wèi)上網訪問智能(néng)選擇最佳鏈路出口,這一過程即為(wèi):鏈路負載均衡。

DNS解析

       DNS(Domain Name System)解析是指将域名(míng)解析為(wèi)IP地址的過程,類似将公(gōng)司名(míng)稱、學(xué)校名(míng)稱翻譯成通訊地址,這樣做的好處是當服務(wù)器的地址發生改變後,隻需要修改DNS解析的指向,所有(yǒu)的用(yòng)戶還是通過原有(yǒu)的域名(míng)去訪問,如果直接通過IP訪問,則需要通知到所有(yǒu)用(yòng)戶自己的服務(wù)器新(xīn)的IP地址。

内網用(yòng)戶和外網用(yòng)戶

       内網用(yòng)戶,即局域網用(yòng)戶,也即位于一個公(gōng)司或者一個運營商(shāng)所組建的局域網内的用(yòng)戶。
       外網用(yòng)戶泛指局域網以外的用(yòng)戶。
       如果局域網代表一個國(guó)家,則内網用(yòng)戶指本國(guó)公(gōng)民(mín),外網用(yòng)戶指外國(guó)人。

何時需要優化互聯網出口?

出口帶寬資源和帶寬需求存在矛盾的網絡中(zhōng)

       1、需要為(wèi)内網用(yòng)戶科(kē)學(xué)地動态分(fēn)配帶寬資源
       需要保障關鍵應用(yòng)的出口帶寬:如果任由P2P下載、P2P視頻等應用(yòng)沒有(yǒu)限制地侵占大量鏈路出口帶寬,必然會影響網頁(yè)浏覽、郵件發送、視頻會議等應用(yòng)的正常使用(yòng);
需要集中(zhōng)管理(lǐ)DNS:用(yòng)戶訪問教育網或者省廣電(diàn)網絡時,用(yòng)戶配置的DNS不能(néng)解析出正确的地址,導緻網頁(yè)訪問緩慢;另外當用(yòng)戶自己配置的DNS服務(wù)器異常,導緻無法訪問網頁(yè);
       需要選擇合适的鏈路出口:常規而言,訪問聯通地址的網站,應該走聯通鏈路,如果錯誤選擇了電(diàn)信鏈路,則打開網頁(yè)緩慢或視頻播放不順暢;但是當聯通鏈路過分(fēn)擁擠,而電(diàn)信鏈路比較空閑時,應該選擇走電(diàn)信鏈路而不是走聯通鏈路。
保障關鍵應用(yòng)走優質(zhì)鏈路出口:為(wèi)網頁(yè)浏覽、遊戲、郵件收發等關鍵應用(yòng)分(fēn)配優質(zhì)鏈路(時延小(xiǎo),速度快),為(wèi)P2P等響應時間要求較低的應用(yòng)分(fēn)配低質(zhì)量鏈路(時延大,速度慢)。
       2、需要保證外網用(yòng)戶訪問内網資源的質(zhì)量
       外網用(yòng)戶需要訪問内網架設的各種服務(wù)器,例如:郵件服務(wù)器、視頻會議服務(wù)器、FTP服務(wù)器。如果DNS解析不夠智能(néng)(例如為(wèi)聯通接入的外網用(yòng)戶,解析成了電(diàn)信鏈路出口的地址)、沒有(yǒu)為(wèi)重要服務(wù)器的外網訪問預留帶寬,将導緻外網用(yòng)戶無法正常訪問内網資源(例如郵件服務(wù)器擁塞、視頻會議不能(néng)得到保障)。
       3、需要對網絡進行自動安(ān)全防護
       需要對來自内網或外網的病毒、網絡攻擊自動進行防禦和保護,例如:内網用(yòng)戶中(zhōng)毒或外網大量的傀儡主機發送大量virflooding(通過建立大量的會話,使得網絡設備無法為(wèi)合法用(yòng)戶提供正常的服務(wù)),阻塞了互聯網出口。網絡出口優化設備應該能(néng)内置防火牆,基于規則和攻擊特征,自動進行防禦和保護,對攻擊會話進行攔截,限制内網主機的并發會話數量,屏蔽内網主機的網絡訪問。

互聯網出口服務(wù)可(kě)靠性需要提高

       網絡出口服務(wù)會發生各種異常,例如:
       ● 用(yòng)戶配置的DNS服務(wù)器不可(kě)用(yòng)或部分(fēn)地址解析錯誤(錯誤地址或者為(wèi)聯通用(yòng)戶解析了電(diàn)信地址),導緻用(yòng)戶不能(néng)上網或者訪問網絡速度慢。
       ● 單一鏈路故障(中(zhōng)斷或者質(zhì)量嚴重下滑)後不能(néng)自動将流量切換到其它鏈路,導緻用(yòng)戶斷網。
       ● 鏈路發生故障能(néng)自動切換到另一條鏈路,但是當故障鏈路恢複時,不能(néng)自動将流量重新(xīn)切回故障鏈路,降低了鏈路保障能(néng)力,鏈路利用(yòng)率下降,增加了管理(lǐ)負擔。
       ● 不能(néng)為(wèi)響應時延要求高的應用(yòng)選擇優先走優質(zhì)鏈路出口,為(wèi)響應時延要求低的應用(yòng)選擇低質(zhì)量的鏈路出口,導緻用(yòng)戶上網體(tǐ)驗不好,不能(néng)充分(fēn)利用(yòng)帶寬資源。

充分(fēn)利用(yòng)鏈路資源,優化帶寬成本

        鏈路資源通常有(yǒu):聯通、電(diàn)信、廣電(diàn)鏈路、教育網鏈路等運營商(shāng)。
        不同鏈路的質(zhì)量、價格不同,走不同鏈路訪問特定目标地址的速度也不同。要更加精(jīng)細地管理(lǐ)各種類型的帶寬資源,就需要根據用(yòng)戶的應用(yòng)特點,将用(yòng)戶流量調度到适合的鏈路出口資源。例如:訪問教育網的FTP服務(wù)器應該讓用(yòng)戶走教育網鏈路出口去訪問;電(diàn)信地址的服務(wù)器通常來說不要為(wèi)用(yòng)戶選擇聯通鏈路出口;當出口鏈路中(zhōng)有(yǒu)視頻緩存服務(wù)器,應當通過視頻緩存加速訪問;如果是網頁(yè)訪問,則應該通過ICMP等協議探測最佳鏈路,從而繞過網頁(yè)緩存,讓用(yòng)戶實時獲得最新(xīn)的網頁(yè)内容。
        将不同時延要求的應用(yòng)流量分(fēn)配到不同鏈路質(zhì)量的鏈路出口,就能(néng)最大程度發揮所有(yǒu)鏈路出口的作(zuò)用(yòng),節約帶寬成本。

提升互聯網出口管理(lǐ)水平、降低管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)量

        互聯網出口有(yǒu)多(duō)種設備,故障點多(duō),管理(lǐ)難度大,如果配置不智能(néng)化(不能(néng)根據用(yòng)戶應用(yòng)需求、鏈路質(zhì)量、鏈路出口帶寬、鏈路出口的負載自動進行均衡調度),需要手工(gōng)根據網絡狀況進行調配,不僅管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)量大,管理(lǐ)效率低,而且管理(lǐ)效果差。
        在這樣的互聯網出口網絡中(zhōng),拓撲複雜;如果進行雙機熱備時,網絡拓撲變得異常複雜。
        提升的方法是:使用(yòng)能(néng)識别用(yòng)戶流量的應用(yòng)類型(網頁(yè)訪問、網頁(yè)視頻,P2P下載、網頁(yè)視頻、即時通訊等)的網絡優化設備,根據應用(yòng)類型,結合鏈路質(zhì)量、鏈路帶寬、鏈路實時負載,科(kē)學(xué)地進行網絡調度和帶寬資源分(fēn)配。選擇多(duō)功能(néng)一體(tǐ)化(流量控制、負載均衡、NAT、智能(néng)DNS服務(wù)、内置安(ān)全防護)的網絡出口優化設備,不僅可(kě)以大大簡化網絡拓撲,而且減少網絡中(zhōng)的故障點,同時還可(kě)以實現集中(zhōng)管理(lǐ)、聯動管理(lǐ)。

選擇網絡優化設備前要考慮的問題

是否需要管理(lǐ)多(duō)條鏈路、降低總帶寬成本

        可(kě)靠的互聯網訪問需要至少兩條鏈路。如果隻有(yǒu)一條接入互聯網的鏈路出口,當該鏈路出口斷網時,所有(yǒu)用(yòng)戶就無法訪問互聯網,例如:傳輸光纜中(zhōng)斷、資源方進行機房割接,割接過程中(zhōng)所有(yǒu)用(yòng)戶處于斷網狀态。
        需要多(duō)種運營商(shāng)鏈路:由于曆史原因,不同運營商(shāng)間的互連互通一直存在問題,因此很(hěn)多(duō)用(yòng)戶一般采用(yòng)同時接入多(duō)條運營商(shāng)鏈路以解決此類問題,例如:同時有(yǒu)電(diàn)信、聯通、廣電(diàn)、教育網等多(duō)種運營商(shāng)的鏈路。常規的鏈路出口分(fēn)配基本原則是:訪問電(diàn)信地址段的服務(wù)器,走電(diàn)信鏈路出口;訪問聯通地址段的服務(wù)器,走聯通鏈路出口;諸如此類,但是這不是唯一不變的法則,我們常會需要違反這一原則,參閱“支持動态選擇最佳路”(極端的例子:當聯通鏈路丢包嚴重或者斷網時,要為(wèi)用(yòng)戶選擇電(diàn)信鏈路出口去訪問聯通地址段的服務(wù)器)。
        帶寬資源是有(yǒu)價的,流經優化設備往往會有(yǒu)損耗,尤其是走UDP協議的P2P應用(yòng),10G的帶寬,1G帶寬平均按照300MP2P流量計算,行業内的損耗通常在10%-15%,如果能(néng)少損耗5%,即每G節約15M,10G節約150M帶寬,一個月節省的費用(yòng)(1G帶寬按照10萬元計算)是1.5萬元,一年能(néng)節約18萬元。如果将這些節省的帶寬接入更多(duō)的用(yòng)戶,增加的業務(wù)收入至少是成本的3倍,即54萬元以上。因此優化設備如果能(néng)減少損耗、充分(fēn)利用(yòng)帶寬資源,其帶來的經濟效益的提升是明顯。
        随着互聯網訪問要求的提高,所需要的鏈路出口數量會上升、帶寬會增加,鏈路供應商(shāng)的類型會變得多(duō)種多(duō)樣,網絡出口優化将變得富有(yǒu)挑戰性:要兼顧各種鏈路出口帶寬容量、鏈路質(zhì)量的差異,科(kē)學(xué)地在各個鏈路出口上分(fēn)配流量,在保證接入用(yòng)戶上網體(tǐ)驗的同時,充分(fēn)利用(yòng)各鏈路帶寬資源,降低總帶寬成本,提高服務(wù)的用(yòng)戶數量。

是否要提升用(yòng)戶體(tǐ)驗

        用(yòng)戶體(tǐ)驗很(hěn)直觀的感覺是從打開網頁(yè)、下載郵件、音視頻畫面的流暢性等得出的,因此在帶寬資源緊張時,我們應該優先保證用(yòng)戶體(tǐ)驗直接的應用(yòng)的質(zhì)量,這樣用(yòng)戶體(tǐ)驗會比較好。同樣帶寬資源之間也存在質(zhì)量和價格差異,如果能(néng)将用(yòng)戶應用(yòng)分(fēn)配到合适的鏈路上,不僅能(néng)增加用(yòng)戶體(tǐ)驗,還可(kě)以充分(fēn)節約帶寬使用(yòng)成本。
        因此優化設備應該具(jù)備識别用(yòng)戶應用(yòng)類型(例如:訪問網頁(yè))的能(néng)力,并根據鏈路的實時質(zhì)量(鏈路質(zhì)量是會動态變化的)進行動态選路,将用(yòng)戶訪問分(fēn)配到合适的鏈路出口上。相關實踐經驗如下:
       ● 能(néng)為(wèi)最關鍵的應用(yòng)預留帶寬:保障在任何時候這些最關鍵的應用(yòng)都能(néng)得到所需要的帶寬資源。
       ● 能(néng)優先為(wèi)響應時延要求高的應用(yòng)提供優質(zhì)鏈路:用(yòng)戶的上網體(tǐ)驗主要來自這些響應時延要求高的應用(yòng),這樣做可(kě)以保證用(yòng)戶體(tǐ)驗。
       ● 系統能(néng)自動處理(lǐ)各種突發異常:例如:DNS解析發生異常時,能(néng)自動代理(lǐ)提供域名(míng)解析服務(wù);鏈路丢包嚴重時,能(néng)自動将時延要求高的請求優先分(fēn)配到其它鏈路上。
       ● 能(néng)夠提供鏈路保障:自動識别鏈路質(zhì)量,鏈路發生故障時可(kě)以自動将該線(xiàn)路上的負載轉移到其他(tā)正常的鏈路上,同時根據用(yòng)戶設定的閥值判斷鏈路是否恢複正常,恢複正常後則重新(xīn)啓用(yòng)該鏈路。
       ● 在帶寬資源緊張的時候,為(wèi)直接影響用(yòng)戶體(tǐ)驗的應用(yòng)(遊戲、網頁(yè)浏覽等)分(fēn)配優質(zhì)鏈路出口,為(wèi)其它應用(yòng)(例如:P2P下載、網頁(yè)視頻等)分(fēn)配時延大,資費低的鏈路上,保證用(yòng)戶體(tǐ)驗,增加鏈路的利用(yòng)率。當優質(zhì)鏈路的負載到達預設值時(通常是負載過大或者要為(wèi)最關鍵的應用(yòng)提供保障帶寬),自動将此鏈路新(xīn)增流量引至其它空閑鏈路,提高鏈路帶寬使用(yòng)率。


是否要采用(yòng)分(fēn)布實施優化

        互聯網出口在整個網絡中(zhōng)屬于咽喉要道,其重要性不言而喻,因此進行網絡優化時首先要保證的是網絡的可(kě)用(yòng)性、出現故障的可(kě)恢複性。網絡拓撲結構多(duō)種多(duō)樣,用(yòng)戶的業務(wù)規則各不相同,其管理(lǐ)難度很(hěn)大,部署互聯網出口優化設備時,難免會發生配置失誤,因此優化的實時過程必須要允許犯錯。
        通常會采用(yòng)的實施策略是:      
       ●
旁路運行合格後串接到網絡中(zhōng):采用(yòng)透明部署模式,即不改變任何網絡拓撲,隻是通過旁路将優化設備接入網絡,當優化設備出現任何問題,會自動走原有(yǒu)通路。當優化設備出現各種問題時,可(kě)以及時與廠家溝通,當優化設備連續穩定運行時間超過考驗期後,将優化設備串接到網絡,替下原有(yǒu)設備。
       ● 雙軌運行:即新(xīn)增的鏈路出口和用(yòng)戶直接接入到優化設備上,待運行穩定後,将原有(yǒu)用(yòng)戶和鏈路出口遷移到優化設備,這種方式将出現錯誤的範圍限制在有(yǒu)限的區(qū)域中(zhōng),可(kě)以平滑地實施網絡出口優化。


是否需要同時滿足内、外網用(yòng)戶的需要

        内網用(yòng)戶通常會使用(yòng)各種應用(yòng)(程序)訪問外網資源,有(yǒu)些程序(例如:BT下載、P2P的網頁(yè)視頻)會占用(yòng)大量帶寬,如果不進行管控将影響其它用(yòng)戶正常使用(yòng)網絡,例如:收發郵件慢、打開網頁(yè)慢,視頻會議帶寬被侵占。
        外網用(yòng)戶主動訪問内網的目标是集中(zhōng)的,通常是訪問設置在内網的郵件服務(wù)器、網站服務(wù)器。從聯通鏈路、電(diàn)信鏈路等不同鏈路過來的用(yòng)戶,網絡優化設備應該為(wèi)不同用(yòng)戶解析對應鏈路出口的地址,從而使得聯通用(yòng)戶能(néng)通過我們的聯通出口地址訪問内網資源,電(diàn)信用(yòng)戶能(néng)通過我們的電(diàn)信出口地址訪問内網資源。此技(jì )術稱之為(wèi)智能(néng)DNS,即根據外網用(yòng)戶所使用(yòng)的鏈路。

是否需要在出口做地址轉換(NAT)

        IPV4協議下的地址當前無法滿足為(wèi)每一台接入互聯網的設備分(fēn)配一個唯一的IP地址,于是也就産(chǎn)生了NAT技(jì )術,即讓多(duō)台設備複用(yòng)一個IP地址。另外做NAT還可(kě)以防止局域網設備直接暴露自己的IP地址,從而保護局域網的設備。
        内網用(yòng)戶的請求在互聯網出口,需要将局域網地址轉換成互聯網地址;返回的數據從互聯網出口進入内網時,也要将目标地址轉換成内網用(yòng)戶的局域網地址。
        出于保護内部服務(wù)器的需要,服務(wù)器會向外提供一個互聯網訪問地址,但是這個地址并非該服務(wù)器在局域網的IP,需要通過互聯網出口設備進行地址和端口映射,将外網用(yòng)戶的請求送達局域網内部的服務(wù)器。

是否提供安(ān)全防護功能(néng)

        内網用(yòng)戶可(kě)能(néng)因為(wèi)感染病毒木(mù)馬,對網絡進行攻擊,導緻網絡阻塞,從而影響内網所有(yǒu)用(yòng)戶上網,因此需要有(yǒu)針對内網用(yòng)戶的攻擊保護,能(néng)及時識别中(zhōng)毒用(yòng)戶,對其會話進行限制,限制或攔截其網絡訪問。
        來自外網的攻擊種類比較多(duō),網絡出口優化設備要提供詳細的包過濾功能(néng)實現網絡安(ān)全保障功能(néng),隔離和阻止各種攻擊和有(yǒu)害流量,确保關鍵部門和關鍵應用(yòng)的安(ān)全。

是否能(néng)簡化網絡拓撲,提高管理(lǐ)效率、降低管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)量?

        随着網絡的不斷發展,網絡設備越來越多(duō),網絡拓撲越來越複雜,用(yòng)戶對網絡服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高。設備越多(duō)、拓撲越複雜,管理(lǐ)難度越大,如果能(néng)将多(duō)個網絡出口優化的功能(néng)集成在一起管理(lǐ),不僅可(kě)以簡化管理(lǐ),還可(kě)以實現流控、負載均衡、NAT、智能(néng)DNS服務(wù)的聯動配置,
        如果在分(fēn)散的設備上實施這些功能(néng),不僅不能(néng)集中(zhōng)管理(lǐ),而且無法實現聯動管理(lǐ),例如:基于負載均衡的流量控制(控制每個用(yòng)戶各種應用(yòng)在多(duō)個鏈路出口上分(fēn)别占用(yòng)多(duō)少帶寬資源),基于DNS的負載均衡調度(通過DNS解析結果,将用(yòng)戶流量引導到不同的出口鏈路上,實現負載均衡)。
        管理(lǐ)互聯網出口的策略規則應該提供足夠的靈活度,能(néng)為(wèi)各種業務(wù)狀态提前制定适合的規則,從而動态地适應業務(wù)變化,而非發生時再通過手工(gōng)修改,不僅效率低、管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)強度大,而且容易因為(wèi)情況緊急而發生配置失誤。一次網絡訪問的要素為(wèi):來源地址(使用(yòng)的IP地址)、來源用(yòng)戶(賬号)、來源接口、發起訪問的應用(yòng)、訪問時間、目标地址、鏈路出口,基于這些要素進行規則配置可(kě)以幫助管理(lǐ)員應對大部分(fēn)情況;但有(yǒu)時候還需要根據一些動态要素,例如:各個鏈路帶寬、鏈路出口實時負載等,進行規則的調整。

廠商(shāng)是否能(néng)伴随業務(wù)發展持續提供服務(wù)?

        随着業務(wù)的持續發展,需要的帶寬資源可(kě)能(néng)增長(cháng)幾倍、甚至幾十倍。如果廠商(shāng)能(néng)提供全系列容量的産(chǎn)品(100Mb到1000Mb,到10Gb),可(kě)以随着業務(wù)的發展,平滑地擴展,網絡拓撲和管理(lǐ)模式不變。減少了選擇供應商(shāng)的次數,降低了選型風險,網絡管理(lǐ)人員無需學(xué)習新(xīn)設備的使用(yòng),以往的技(jì )能(néng)知識得到延續,消除了熟悉新(xīn)設備過程中(zhōng)的誤操作(zuò)風險。

廠商(shāng)是否能(néng)提供快速的個性化定制服務(wù)?

        客戶的網絡出口優化需求在具(jù)有(yǒu)普遍性的同時,也具(jù)有(yǒu)個性化的特點,如果廠商(shāng)能(néng)快速針對用(yòng)戶的個性化需求進行定制,将使得客戶的需求很(hěn)好地被滿足,通常涉及到系統對接(例如:radius)、增值服務(wù)開發、零散帶寬聚合等。

如何選擇網絡出口優化設備

        經過上述探讨,我們可(kě)以總結出選擇網絡出口優化設備的關鍵字如下:       
       ●
滿足用(yòng)戶需求:智能(néng)負載均衡(忙時優化、識别應用(yòng)、預留帶寬)、服務(wù)外網用(yòng)戶的智能(néng)DNS、自動處理(lǐ)DNS異常、鏈路保障
       ● 簡化管理(lǐ):管理(lǐ)多(duō)條多(duō)運營商(shāng)提供的鏈路、降低帶寬成本、綜合管理(lǐ)、一台設備可(kě)以集中(zhōng)多(duō)種功能(néng)、規則靈活、集中(zhōng)管理(lǐ)、設備适應帶寬範圍大
       ● 降低風險:分(fēn)布實施、平滑過渡,内置安(ān)全防護(病毒、攻擊)
       ●  廠商(shāng)的持續服務(wù)能(néng)力:個性化定制服務(wù)、增值服務(wù)

多(duō)種均衡算法,滿足各種均衡需求

        基于流量進行均衡:根據各個出口流量的負載,為(wèi)内網流量選擇最适合的出口,從而保證各出口的負載百分(fēn)比盡可(kě)能(néng)接近;
        基于會話進行均衡,根據各出口已經建立連接的會話數量,為(wèi)内網的流量選擇最适合的出口,從而保證各出口會話數量的比例與各出口帶寬比例盡可(kě)能(néng)接近;
        基于主機數的均衡,根據各出口的主機數量,為(wèi)内網的流量選擇最适合的出口,從而保證各出口的主機數量比例與帶寬比例盡可(kě)能(néng)接近;
        最佳鏈路動态選擇算法:在盡可(kě)能(néng)保證所有(yǒu)用(yòng)戶上網質(zhì)量的同時,充分(fēn)利用(yòng)各出口的帶寬資源。
        根據來源用(yòng)戶(用(yòng)戶的優先等級)、訪問的目标IP(不同網段适合走)、各出口的負載情況來綜合計算,為(wèi)内部用(yòng)戶訪問Internet選擇最佳路徑。
        最佳鏈路動态選擇算法根據多(duō)種因素來選擇鏈路,例如,當一台内部主機訪問互聯網時,系統會根據主機訪問的目标IP地址進行"最小(xiǎo)響應時間"計算,另外系統還會計算不同鏈路為(wèi)此次訪問"新(xīn)建的會話響應時間",結合"最小(xiǎo)響應時間"、"會話數"以及"流量狀況"等因素,加權得到最佳的鏈路;

支持動态最佳選路-根據網絡實時狀況選擇最佳鏈路

        傳統做法是根據所訪問的目标地址進行鏈路選擇。
        在不同運營商(shāng)的鏈路資源之間選路時,大部分(fēn)時候是有(yǒu)效的。但是當根據目标地址選擇的鏈路質(zhì)量出現嚴重問題時,例如:中(zhōng)斷或者嚴重丢包,無法選擇其它鏈路資源。
當有(yǒu)多(duō)條同一運營商(shāng)鏈路時,在這些鏈路之間基本采用(yòng)的是輪詢算法,不能(néng)按照多(duō)條鏈路資源的實時變化的鏈路質(zhì)量和負載情況為(wèi)用(yòng)戶選擇合理(lǐ)的鏈路資源。
        因此科(kē)學(xué)的選路應該要能(néng)實時探測所有(yǒu)鏈路資源的鏈路質(zhì)量,并結合鏈路的負載情況,為(wèi)用(yòng)戶選擇合理(lǐ)的鏈路資源,這就像結合靜态的地圖數據+實時的路況數據來為(wèi)汽車(chē)進行導航。
        動态最佳選路原理(lǐ),如下兩幅圖所示:

        動态最佳選路原理(lǐ)示意圖1:鏈路低負載-基于最優路徑選錄

        動态最佳選路原理(lǐ)示意圖2:鏈路高負載-基于負載延時權值選擇鏈路

基于應用(yòng)識别的負載均衡-應用(yòng)牽引

        用(yòng)戶租用(yòng)不同的鏈路通常在資費、帶寬上都有(yǒu)差異,因此用(yòng)戶希望将一些非關鍵應用(yòng)引導至資費低的數據鏈路,即希望針對應用(yòng)進行負載均衡。這種基于應用(yòng)識别的負載均衡,稱之為(wèi)應用(yòng)牽引(北京靈州網絡技(jì )術有(yǒu)限公(gōng)司在其NetMizer系列産(chǎn)品中(zhōng)首創),可(kě)把一些非關鍵應用(yòng)流量如P2P下載,在線(xiàn)視頻等,牽引至網絡時延大,鏈路質(zhì)量較差的鏈路,将正常的網頁(yè)浏覽、收發郵件等流量引至質(zhì)量較好的鏈路,在保證了用(yòng)戶上網體(tǐ)驗的同時,也充分(fēn)利用(yòng)了較差鏈路的帶寬資源。

        如上圖所示,可(kě)以将P2P應用(yòng)牽引至質(zhì)量相對較差的且帶寬充裕的其它鏈路,而網頁(yè)浏覽、郵件收發和網絡遊戲等仍使用(yòng)質(zhì)量較好的聯通和電(diàn)信鏈路,在提高了鏈路使用(yòng)率的同時也保證了用(yòng)戶上網體(tǐ)驗。
        應用(yòng)牽引功能(néng)可(kě)綁定時間策略和某條鏈路帶寬利用(yòng)率,例如可(kě)以設置牽引策略在晚高峰19:00至23:00間生效,或當電(diàn)信鏈路利用(yòng)率達到80%時,應用(yòng)牽引策略生效。滿足用(yòng)戶複雜的應用(yòng)牽引需求。

能(néng)夠通過DNS解析進行鏈路之間的流量均衡

        通過為(wèi)用(yòng)戶選擇帶寬利用(yòng)率低的鏈路G1所綁定的DNS,可(kě)以實現将HTTP流量多(duō)走鏈路G1,從而改善鏈路負載均衡的效果;
        通過優化設備為(wèi)域名(míng)指定DNS代理(lǐ)服務(wù)器,可(kě)以将訪問這些域名(míng)的流量牽引到DNS代理(lǐ)所綁定的鏈路上,從而實現基于域名(míng)的流量牽引。

為(wèi)外網用(yòng)戶提供智能(néng)DNS解析

        為(wèi)外網用(yòng)戶提供内部服務(wù)器智能(néng)解析服務(wù)功能(néng),解決由外網訪問内網服務(wù)器鏈路選擇的問題。
        在沒有(yǒu)負載均衡設備的網絡中(zhōng),外網用(yòng)戶訪問内部服務(wù)器時隻能(néng)選擇單一鏈路或者随機選擇鏈路,未經優化的随機鏈路選擇無法保障外網用(yòng)戶的訪問體(tǐ)驗效果。智能(néng)DNS模塊,可(kě)以配合客戶的解析服務(wù)器引導内部服務(wù)器的域名(míng)解析,當外網用(yòng)戶通過域名(míng)訪問客戶的内部服務(wù)器時,負載均衡設備就會通過靜态列表或者動态判斷算法,選擇最佳的線(xiàn)路,然後将域名(míng)解析成相應線(xiàn)路的IP地址。

        例如:某高校的出口鏈路有(yǒu)電(diàn)信出口和Cernet出口,當來自電(diàn)信網的外部用(yòng)戶訪問學(xué)校内部服務(wù)器時,首先向該用(yòng)戶本地的域名(míng)服務(wù)器發起域名(míng)解析請求,該域名(míng)服務(wù)器會向服務(wù)器所在園區(qū)網的内網DNS服務(wù)器請求解析,内網DNS服務(wù)器會對該請求作(zuò)出回應報文(wén),該回應報文(wén)流經網絡出口優化設備時,通過靜态列表或者動态鏈路選擇算法選擇最佳的電(diàn)信線(xiàn)路而不選擇Cernet鏈路,然後将域名(míng)解析成電(diàn)信線(xiàn)路的IP地址,并把解析結果傳回到這個外網用(yòng)戶本地的域名(míng)服務(wù)器。
        這樣電(diàn)信用(yòng)戶在訪問内部服務(wù)器資源時就會使用(yòng)電(diàn)信的解析地址,通過電(diàn)信的線(xiàn)路進行訪問,實現了訪問時鏈路方面的負載均衡優化。
        智能(néng)DNS技(jì )術可(kě)以支持透明模式和集成模式:
       ● 透明模式:主要應用(yòng)在用(yòng)戶DNS服務(wù)器部署在負載均衡設備所連接的内部網絡中(zhōng),此時用(yòng)戶無需對自己的域名(míng)服務(wù)器進行修改;
       ● 集成模式:适用(yòng)于用(yòng)戶DNS服務(wù)器部署在外部環境下,此時客戶需要将域名(míng)的解析功能(néng)重定向到負載均衡設備上。
 
能(néng)進行高性能(néng)的地址轉換(NAT)

        支持各種NAT方式,滿足内網訪問外網需要,外網用(yòng)戶訪問内網服務(wù)器的需要。
        支持FTP、H.323、IPSEC等應用(yòng)層代理(lǐ)服務(wù),充分(fēn)保障用(yòng)戶應用(yòng)的兼容性。
        支持會話IP地址保持,以滿足網銀等需要用(yòng)戶保持相同IP地址的應用(yòng)需要(如果用(yòng)戶多(duō)次訪問網銀,被NAT為(wèi)不同地址,網銀會認為(wèi)用(yòng)戶IP地址異常,從而強制用(yòng)戶重新(xīn)登錄)。
        NAT效率能(néng)滿足大帶寬使用(yòng)需要,單機NAT最大能(néng)支持10G帶寬,滿足運營商(shāng)萬兆互連需要。

能(néng)自動處理(lǐ)DNS的異常情況

        如果在每條ISP鏈路上綁定多(duō)個DNS服務(wù)器地址,當某個DNS服務(wù)器發生故障或無法提供正常解析服務(wù)時,自動跳過該故障DNS,為(wèi)用(yòng)戶使用(yòng)其它DNS提供解析服務(wù),實現DNS的冗餘。
        内網用(yòng)戶DNS配置不當或者所配置DNS服務(wù)器提供的解析服務(wù)異常或者其解析地址不正确時,網絡優化設備能(néng)自動接管DNS解析,為(wèi)用(yòng)戶選擇正确的DNS服務(wù)器或者直接返回解析結果。例如:針對特定的教育網服務(wù)器域名(míng),為(wèi)用(yòng)戶解析為(wèi)教育網鏈路出口,保證用(yòng)戶的訪問速度。又(yòu)比如:用(yòng)戶訪問特定視頻網站時,将解析結果指向内部的緩存服務(wù)器,加速用(yòng)戶訪問,節省互聯網出口的帶寬。

自動探測鏈路健康狀況-鏈路保障

        可(kě)以在各種網絡環境下檢測網絡通信狀況,通過4~7層的檢查手段準确判斷鏈路的健康狀況,不僅僅是通過判斷某個網站是否能(néng)連通,而是通過網絡流量、連接建立情況進行綜合檢查,從而科(kē)學(xué)地判定鏈路質(zhì)量狀态、鏈路的中(zhōng)斷、鏈路的恢複。
        基于鏈路狀态的診斷,自動将有(yǒu)故障鏈路的既有(yǒu)流量均衡到其它鏈路出口上,當判斷故障鏈路恢複正常後,重新(xīn)将該鏈路納入負載均衡所使用(yòng)的鏈路出口。

保障用(yòng)戶體(tǐ)驗的前提下用(yòng)足帶寬資源-帶寬定速巡航

        當帶寬資源富餘時不對受限應用(yòng)限速,在帶寬資源緊張時對受限應用(yòng)限速,鏈路出口的總帶寬在高峰期流量如恒定不變的帶寬一般,稱之為(wèi)帶寬定速巡航。其原理(lǐ)圖如下圖所示:

        帶寬定速巡航示意圖
 
        實施實例如下圖所示:


        帶寬定速巡航實施示例
        如上圖所示,在18:30-22:30,随着高優先級應用(yòng)(對用(yòng)戶體(tǐ)驗影響直接的應用(yòng))流量上升,受限應用(yòng)(棕色的迅雷)流量明顯被壓縮,流量總量幾乎是一條直線(xiàn),充分(fēn)利用(yòng)了帶寬資源,同時保障了高優先級應用(yòng)的帶寬。

管理(lǐ)規則能(néng)動态适應網絡實時狀況,降低管理(lǐ)難度,提升管理(lǐ)效果

        能(néng)針對不同時間段制定管理(lǐ)規則,例如:可(kě)以為(wèi)工(gōng)作(zuò)日的工(gōng)作(zuò)時間、工(gōng)作(zuò)日的非工(gōng)作(zuò)時間、非工(gōng)作(zuò)日分(fēn)别制定不同的規則,保證用(yòng)戶在不同時間段,合理(lǐ)占用(yòng)帶寬資源;
        能(néng)針對不同的用(yòng)戶來源制定管理(lǐ)規則,從而保證優先級高的用(yòng)戶能(néng)優先獲得帶寬資源;
        能(néng)針對不同的目标地址制定管理(lǐ)規則,保證管理(lǐ)需要的目标地址能(néng)按照指定的鏈路方式進行訪問;
        能(néng)針對用(yòng)戶訪問流量的應用(yòng)制定管理(lǐ)規則,保證優先級高的應用(yòng)能(néng)優先獲得帶寬資源;
        能(néng)基于網絡通訊特點自動加速,例如:優先讓TCP會話的确認報文(wén)通過。
        能(néng)基于鏈路出口的負載大小(xiǎo)制定管理(lǐ)規則,可(kě)以配置不同負載時各鏈路的優先級,例如:根據各出口的負載百分(fēn)比,将流量均勻分(fēn)配到各個鏈路出口,當鏈路負載比例高時,增加其響應時延,降低其選路權重。
        能(néng)基于鏈路質(zhì)量制定管理(lǐ)規則,例如:根據鏈路的響應時延,自動為(wèi)用(yòng)戶選擇最佳的鏈路。
        能(néng)自動監控鏈路狀态,自動處理(lǐ)鏈路的中(zhōng)斷,自動在可(kě)用(yòng)鏈路中(zhōng)為(wèi)用(yòng)戶選擇鏈路出口。

使用(yòng)多(duō)功能(néng)一體(tǐ)化設備,降低網絡複雜度,減少故障點

        使用(yòng)流控、NAT、負載均衡、智能(néng)DNS一體(tǐ)化設備後,網絡結構可(kě)以簡化為(wèi):

        當實現雙機熱備或者冷備時,二者的差别更大,大大減少了故障點(每加一台設備就增加了一個故障點),雙機熱備的示例拓撲如下圖所示:

 
提供豐富的展示圖表,幫助管理(lǐ)人員直觀了解系統狀态

       ● 系統狀态的統計圖表:CPU和内存消耗曲線(xiàn),會話和主機數的趨勢圖。
       ● 接口的流量圖表:各種物(wù)理(lǐ)接口、Vlan接口、聚合端口等的流量圖形。
       ● 鏈路網關的流量圖表:各個鏈路出口網關的流量圖形。
       ● 應用(yòng)分(fēn)類流量圖:各種應用(yòng)協議、協議組的流量趨勢圖表,各個來源接口、目标鏈路出口上的流量,各種協議/協議組分(fēn)别占其總流量的百分(fēn)比、絕對值,協議以及協議組的流量排名(míng)。
       ● 用(yòng)戶流量圖:查看各用(yòng)戶/用(yòng)戶組的總流量、流入流出的流量,用(yòng)戶使用(yòng)的各種應用(yòng)及其所産(chǎn)生的流量趨勢圖表。



提供多(duō)種診斷工(gōng)具(jù),幫助管理(lǐ)人員快速定位網絡故障

       ● ping和trace工(gōng)具(jù):進行網絡檢查
       ● 網絡連接測試工(gōng)具(jù):可(kě)以測試特定主機的指定端口是否可(kě)以訪問
       ● 網絡流量檢測:通過各個接口上的進、出方向的報文(wén)數量、錯誤報文(wén)數量、字節數,診斷網絡流量是否正常、傳輸質(zhì)量是否正常
       ● 抓包工(gōng)具(jù):在各個接口上抓包
       ● 會話搜索:根據主機IP,搜索該主機的所有(yǒu)會話,并可(kě)以查看會話的路由信息、報文(wén)數量、流入流出速率
       ● 主機:根據會話數量、流入流出速率進行主機排序,定位主機。
       ● 應用(yòng)接口分(fēn)類:查看各個接口,各種應用(yòng)的流量
       ● 各種應用(yòng)的即時流量:查看各種應用(yòng)會話數、流入及流出流量

設備型号全,能(néng)持續支持客戶業務(wù)不斷發展

        低端産(chǎn)品管理(lǐ)從20M到500M帶寬
        中(zhōng)端産(chǎn)品管理(lǐ)從500M-2G帶寬
        高端産(chǎn)品管理(lǐ)從2G-10G帶寬
        ACTA架構産(chǎn)品可(kě)以支撐100G帶寬(其規模相當于運營一個地級市的終端用(yòng)戶接入)
        齊全的帶寬管理(lǐ)範圍,保證廠商(shāng)可(kě)以持續為(wèi)您提供服務(wù)。

多(duō)種部署方式-支持分(fēn)布實施

        為(wèi)了支持平滑地實施網絡出口優化設備,通常需要支持如下的部署模式:
       ●透明方式部署:設備部署在防火牆與核心交換機之間,通過物(wù)理(lǐ)層(MAC地址)進行通訊,其優點是當網絡出口優化設備斷電(diàn)時,不會影響原有(yǒu)網絡的使用(yòng),就好像不存在該設備,因此稱之為(wèi)透明模式。網絡出口優化設備可(kě)以基于4- 7層的識别,對流量進行控制(攔截或者放行)、對用(yòng)戶流量進行均衡(基于MAC地址進行均衡)。NAT在防火牆上做。
       ● 路由方式部署:設備部署在防火牆與核心交換機之間,通過IP層進行通訊,網絡出口優化設備負責為(wèi)用(yòng)戶選擇路由,NAT在防火牆或網絡優化設備上做。
混合部署:設備部署在防火牆與核心交換機之間,鏈路A以透明方式部署,NAT在防火牆上做。鏈路B以路由方式部署,NAT在防火牆或NetMizer上啓用(yòng)。 當網絡優化設備斷電(diàn)時,走鏈路A的用(yòng)戶依舊能(néng)正常訪問網絡,走鏈路B的用(yòng)戶無法訪問網絡。這種模式适合用(yòng)戶逐步将所有(yǒu)網絡流量接入網絡優化設備,可(kě)以實現平滑遷移。
       ● 集成部署模式:設備部署在核心交換機和各出口鏈路之間,網絡優化出口優化設備負責做流控、負載均衡、NAT、實施防火牆策略。這種模式可(kě)以極大地簡化網絡拓撲,減少故障點,對于做雙機熱備将非常方便。

有(yǒu)效抵禦病毒和内外網發起的攻擊

        提供傳統防火牆的基于地址/端口的訪問控制方法,例如:禁止發起攻擊的外網IP的訪問,隻允許外網對特定IP和端口進行訪問。
        對于virflooding等分(fēn)布式攻擊,能(néng)自動進行識别,并自動進行攔截,對于内網用(yòng)戶會話數異常的能(néng)自動進行識别和限制。
        僅依靠基于地址/端口的訪問控制,已經不能(néng)可(kě)靠地提供安(ān)全防護,還需要基于應用(yòng)進行精(jīng)細管理(lǐ),不僅能(néng)提高對病毒和攻擊的識别、攔截,還能(néng)更好地保障合法用(yòng)戶的互聯網訪問。能(néng)按照會話的要素進行應用(yòng)訪問控制:來源地址、入口、目标地址、出口、應用(yòng),支持在管制時段,對訪問進行放行、攔截,還應該支持轉發該請求給其它處理(lǐ)系統(從而便于多(duō)系統對接)。
        例如:
        僅允許授權的外網地址(若幹外網IP),在工(gōng)作(zuò)時間,通過指定的視頻軟件訪問視頻服務(wù)器;
        僅允許授權的外網地址(多(duō)個分(fēn)公(gōng)司的外網地址),通過指定的郵件應用(yòng)訪問内網的郵件服務(wù)器。

廠商(shāng)是否能(néng)在其它增值服務(wù)領域提供潛在的價值

        1、與其它系統進行對接
        與radius、BRAS系統集成,從而實現對上網用(yòng)戶的信息統計和分(fēn)析
        與移動運營商(shāng)的移動流量數據集成,實現DPI分(fēn)析
        2、整合各種帶寬資源,降低帶寬采購(gòu)成本
        化零為(wèi)整,自動管理(lǐ)各種零散帶寬資源。整合後的帶寬資源整合成分(fēn)組網關,提供給用(yòng)戶使用(yòng),對于用(yòng)戶完全透明,就像給用(yòng)戶提供了整G的帶寬資源。
        3、内置安(ān)全防護功能(néng)的個性化定制
        4、頁(yè)面推送管理(lǐ):基于用(yòng)戶訪問的頁(yè)面,按照管理(lǐ)需要向用(yòng)戶推送各種提示、警示信息或者相關推薦的服務(wù)。

NetMizer簡介

       ● 2003年開始進入鏈路負載均衡以及流控領域,推出一體(tǐ)化的解決方案
       ● 2004年底增加應用(yòng)層流量分(fēn)析功能(néng)
       ● 2006年推出高性能(néng)優化版本
       ● 2009年推出10GE/10G POS流控方案以及4GE負載均衡一體(tǐ)化高性能(néng)解決方案
       ● 2010年推出業内首款應用(yòng)牽引/應用(yòng)路由産(chǎn)品,業内首次推出流控損耗優化技(jì )術以及帶寬智能(néng)巡航技(jì )術
       ● 2011年研發萬兆負載均衡産(chǎn)品以及推出移動運營商(shāng)核心網的DPI流量分(fēn)析平台
        多(duō)種獨有(yǒu)的功能(néng)模塊,為(wèi)用(yòng)戶優化鏈路資源提供完善而周密的解決方案。主要功能(néng)模塊如下:
       ● 動态最佳鏈路選擇;
       ● 地址轉換和映射;
       ● 智能(néng)流量均衡;
       ● DNS服務(wù)模塊;
       ● 鏈路健康狀态檢測;
       ● 應用(yòng)牽引;
       ● 網絡應用(yòng)及主機流量實時監控;
       ● 應用(yòng)層流量分(fēn)析和控制(可(kě)選);
       ● 用(yòng)戶接入認證(可(kě)選);
 


功能(néng)特性 描述
最佳路徑 實時鏈路優化技(jì )術,可(kě)以瞬時識别最佳鏈路,引導流量至最佳路徑;
均衡算法 靜态和動态均衡方式結合流量、會話和主機對網絡流量進行均衡;
鏈路監控 自動檢測鏈路是否正常,實現鏈路冗餘;
應用(yòng)牽引 将指定七層應用(yòng)牽引至固定鏈路;
内置防火牆 集成防火牆功能(néng),抵禦網絡攻擊、減少安(ān)全隐患,降低網絡攻擊對網絡運行的影響;
部署方式 透明模式、路由模式、混合模式
應用(yòng)分(fēn)析 實時監控網絡流量,可(kě)以實時監控每個應用(yòng)的流量以及每個用(yòng)戶的流量、會話。
網絡攻擊 Ping、tracerout、連接檢測工(gōng)具(jù)、流量監測工(gōng)具(jù)、網絡抓包工(gōng)具(jù)、ARP宣告;
DNS服務(wù) DNS代理(lǐ)、解析策略、智能(néng)DNS、DNS解析;
管理(lǐ)功能(néng) 采用(yòng)HTTPS管理(lǐ)方式,管理(lǐ)語言為(wèi)中(zhōng)文(wén);
地址轉換(可(kě)選) 支持一對多(duō)的動态地址轉換、服務(wù)映射以及一對一地址映射功能(néng);
其它功能(néng)(可(kě)選) 可(kě)選應用(yòng)層流量管理(lǐ)、用(yòng)戶認證模塊、ADSL綁定模塊和頁(yè)面推送模塊;
 
 
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