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IP流量控制技术在宽带中的应用

时间:2013-12-03 09:59 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:谢廷贤 点击次数:

  摘要:随着宽带中国战略的出台,我国的几大电信服务企业逐渐加快了宽带提速的步伐,给人们的现代生活带来了很大的便利。但是随着网速的不断提升,以及一些网络P2P应用的普及,网络宽带变得越来越拥挤,严重影响了人们的上网体验,一些重要的网络信息传输也受到了严重的阻塞。通过IP流量控制技术可以有效缓解网络拥挤现象,增加宽带的利用率,保证网络通讯的顺畅进行。
  关键词:IP;网络;流量控制;应用
  对宽带信息流量进行必要的控制能够保障整个网络平稳、高速的运转,也是开展各种高质网络服务的前提。目前互联网上的大多数流量是基于TCP协议和UDP协议进行传输的,TCP是一种面向连接的传输协议,具有安全可信的特点,而UDP协议是一种无连接的传输协议,适用于一些高效的信息传送任务。UDP因为缺乏传输层的流量管控体制,容易导致对宽带资源的不合理的使用,对TCP传输性能也造成了一定影响。通过IP流量控制技术可以有效的做好基于TCP及UDP协议的流量管理工作,维护信息网络的良好秩序。
  1IP流量去向的分析
  IP流量的控制与IP流量的分析密切相关,只有做到良好的流量分析,才能实现对流量的有效管理和控制。目前主要有以下几种常用的流量分析方法。一是以简单网络管理协议为基础的流量分析,这是目前最普遍的一种流量统计手段,它借助于收集网络节点等关键位置的数据流量信息,得知网络重要节点的数据流量的大小,对流量大小的掌握较为精确,但是对数据的出处和流向无法进行有效地监控。二是以DFI为基础的流量分析,它是通过抽样的手段,以一定的比例来采集和记录网络流量信息,可以准确得到各流向数据的比例关系,其缺陷是需要设备开放某些特殊的功能,并在一定程度上降低了设备的性能;三是以DPI为基础的流量分析,它是通过广泛布置的DPI设备获得全面、丰富的流量统计信息,其缺点是投入的成本太高、统计的信息比较繁杂。通过以上三种手段,可以对网络流量的分布、流向和大小都有一个比较具体的了解。
  2IP流量控制的方法
  目前存在多种IP流量控制技术,但是根据作用对象的不同,可以将其分为宏层控制和微层控制两大类,宏层控制是一种对全网资源的统筹调控,其技术手段复杂,触及的层面较多,本文着重对微层控制的相关技术手段和原理进行讲述。微层控制面向的对象是数据包,它通过对网络中各节点数据的调动、舍弃和拦截,实现对流量的有效控制。
  2.1对数据的调动
  在网络信息传输中,每个端口对信息的吞吐速率都是有限的,当多个数据流共享同一端口时,可能出现输入的数据总量超过端口容纳上限的情况,此时端口对信息的输出速率落后于数据的输入速率,便会采取一种排队处理的机制对数据进行有效的管理。在传统的IP流量控制中,对数据采取的是先来先服务的调动模式,即以时间的先后顺序为优先级对数据进行划分,对先到达的信息进行优先处理,这是一种笼统的数据管理模式,存在一定的缺陷。首先它无法兼顾数据的重要性,如果后到达的数据中包含重要信息,会因为排队等待而增加其延迟,降低数据处理的效率,其次这种数据管理模式对有害数据的侵袭缺乏有效的抵抗力。目前比较流行的是一种基于数据优先级的排队处理机制,这是一种对数据进行"插队"的灵活处理方式,是对传统列队处理机制的一种改进,他在对数据进行排队管理的基础上兼顾数据的重要性。当一些数据包进入端口之后,端口设备首先根据各数据包的重要性确定他们的优先级,然后根据优先情况将他们放至队列中不同的位置,排队等待处理。在这种模式下,优先级越高的数据包越靠前,其延迟就越低,传输性能越高,从而实现了对宽带资源的充分利用。虽然采用优先级的排队处理机制仍然寻在一定的缺陷,但经过不断的技术改进和创新之后,它已经越来越完善和合理,能够实现对网络IP流量的有效控制。
  2.2对数据的拦截和丢弃
  在数据的排队处理机制中,队列的长度是有上限的,即端口对数据的缓存能力是有限的。当网络阻塞的情况比较严重时,排队等候的数据总量有可能超过端口的最大缓存,此时端口必须拦截和舍弃部分的数据来维持正常的数据队列。一般会舍去优先级较低的数据,保留优先级较高的数据,虽然这种情况造成了部分数据的丢失和浪费,但是从整体上讲,它维护了网络的畅通,有效保障了整个网络的良好运转。
  3总结
  随着信息网络突飞猛进的发展,网络信息流量呈爆炸式的增长,又因为IP网络无固定连接的特性,使得整个宽带信息资源的流动充满无序性和混乱性,宽带资源的合理利用和通讯信息的正常传输正面临着巨大的挑战。本文就IP流量控制技术在宽带中的应用进行了分析,希望能够对我国的宽带网络建设起到一定的指引和帮助作用。
  [参考文献]
  [1]欧亮,陈迅,沈晨,黄晓莹,吕屹.IP网络流量流向分析与预测技术研究[J].电信科学,2013(07).
  [2]鲁旭涛,赵晓东,翟蓓蓓.IP网络流量控制技术的应用及发展[J].山西电子技术,2012(06).
  [3]王志安.IP网络流量控制技术的应用及发展[J].无线互联科技,2013(07).

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