随着视频等各种高带宽应用的普及,企业、政府、居民、高校等对互联网接入带宽需求量的不断增大,业务之间互相挤占带宽的情况就伴随而生。如何让宝贵的带宽充分发挥功效,又能够提升用户的体验度?这是个很大的课题。我们以校园网为例做一说明。
近几年,校园网无论是用户规模还是接入速率都发生了巨大的变化,用户类型和应用类型也比过去复杂许多。
办公教学区,属于典型的企业网应用范畴,从业务类型的角度大致包括三种:
一、学校职能管理业务,如校长办公决策支持系统、教务管理系统、财务管理系统以及人事管理系统等;
二、电子教学业务,主要体现在多媒体教室以及电子图书馆系统的网络应用,该部分业务流量集中在校园网内部;
三、教研室、实验室科研、教学需求,如各科研室内部资源的共享、科学家们在INTERNET上查获有用的资料信息等。
而学生宿舍区和教工家属区则完全另当别论:
学生宿舍区则企业网和商业网的混合应用模式。学生宿舍区主要以收发电子邮件、聊天、视频点播、互动游戏和P2P下载为主,这部分用户有着区别于传统校园网教学区用户的需求,他们类似于商业用户群,对网络提出高可靠与高稳定、便于维护管理、区分内外网计费等要求。
教工家属区则属于典型的商业网应用,业务流量主要为访问INTERNET,与运营商开展的宽带小区业务没有任何本质区别。
目前,流控技术已经非常成熟,其实现原理大同小异。市面上的流控产品也是种类繁多,功能上都各有特点。从以上对高校网络使用情况分析看,高校作为一个特殊的网络接入单位,既与驻地网络运营商有许多相似之处,又比驻地运营商流量业务复杂得多。
对于高校这个特殊的带宽接入群体,在网络出口部署一台流控设备是必不可少的。网络管理员可以通过流控的带宽保障功能为关键的科研教学的网络流量提供可靠的带宽保障,同时也可通过流控对不同的内部网络(如学生宿舍区和办公区)和外部网络(如教育网内外)实施不同的带宽策略,以及有效的控制非关键的应用(如P2P下载、音乐/视频文件共享等)对出口带宽的大量耗费等。以上功能,市场上的知名品牌流控产品大都可以实现。但随着流控技术的日益进步,学校对网络出口流量的管理产生了许多新的需求。
举个简单的例子,网络管理员在规划出口带宽时,经常会遇到以下情况,出口带宽只有在晚高峰2-3个小时才会发生拥塞,如果只针对这3-4个小时做P2P限速策略,节假日用户数骤增,拥塞时间便可能会延长至5-6个小时,这样未做流控的时间段便会发生出口拥塞现象。
例如:某高校接入一条1G链路,周一至周五19:30-22:30带宽会发生拥塞,而周六日高峰期可能发生大幅变化,拥塞时间会变更为18:00-24:00,通常管理员会制定两套流控策略分别针对这两种情况。但是如遇五一、十一和春节这种节假日,高峰期可能还会延长,一般流控系统不会自动调整带宽限速策略,而网络管理员往往也不会实时监控流控设备,实时对限速策略做相应调整。
如果以上问题可以通过配备专门的维护人员解决的话,以下情况将给管理员带来更大困扰。
如下图所示:通过时间段对P2P进行严格控制后,虽然在高峰期有效限制了非关键应用,但是流控生效最初和最后的时间段带宽浪费严重。
如何能让流控系统根据带宽变化实时调整限速策略,当带宽紧张时严格控制非关键应用,当带宽空闲时,自动放开对P2P下载等非关键应用的限制呢?
国内流控知名厂商北京灵州网络,在其系列产品NetMizer中独创了“带宽自动巡航”功能,可以将出口带宽限制在一定范围内,把带宽尽量分配给P2P应用。如下图所示:
在巡航带宽范围内,如正常关键应用增多,系统会自动限制P2P应用,而当正常应用流量渐少时,系统又会逐渐将带宽分配给P2P应用。
白天带宽空闲时,迅雷下载流量不受流控限制,当晚高峰带宽紧张时,其它关键应用增大时,为了保证其他关键应用的正常使用,系统会自动对迅雷及其它P2P下载应用进行限速,而总带宽不会超过设置的带宽阈值。
带宽自动巡航可进行阶梯限速,并且既可应用到任意一条链路,也可应用到全局带宽。例如系统可以设定以下策略:当某条1G链路的总带宽达到800M时,开始对最不重要的P2P下载进行限速,当达到850M时对P2P视频进行限速,当达到900M时对HTTP下载进行限速。在保证用户上网体验的同时,也合理有效地利用了带宽资源。
通过使用带宽自动巡航功能,高校可充分利用出口带宽资源,提高接入教师与学生的上网体验,而最重要的一个优点就是大大减少了网管老师对网络出口的维护量。
目前NetMizer的带宽自动巡航功能已经在多家高校、多地市广电、多个企业客户成功部署,获得用户体验度的大幅度提升。
北京一所知名高校的网络中心主任笑着对笔者说,“真没想到,带宽这东西也能玩自动巡航!”