基于策略分配的高校网络出口资源优化分析

靳盼

摘 要：随着国家对高校教育事业的大力发展，校园各种业务对信息化依赖越来越强，高校的网络规模也日益扩大，但校园网的出口带宽存在利用率普遍不高的情况。本文通过对高校网络出口应用现状进行分析后，最终实现通过流控及策略分配进行资源优化，最大程度地利用校园出口已有带宽，以此来提升校园网用户的使用体验。

关键词：策略分配 网络出口 资源优化

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（c）-0012-02

Abstract：With the great development of the colleges education by the country，all kinds of business on campus are becoming more and more dependent on information，and the network scale of colleges is also increasing.However，the bandwidth of campus network is generally not used efficiently.After analyzing the current situation of the colleges network export applications，resource optimization is achieves through flow control and policy allocation，to having the maximum usage of existing export bandwidth，in order to improve the users experience of the campus network.

Key Words：Strategy allocation Network export Resource optimization

在一个移动支付已普及至随处可见的时代，高校的网络应用也发展并形成了它独有的特点。庞大的用户数量和无线网络应用的增长，使网络出口流量多以运营商的级别为计量单位，面对如此高的网络出口带宽，如何在众多网络应用中保障传统教学应用质量俨然成为高校网络中心一个亟待解决的难题。面对网络带宽承载的巨大压力，出口资源需要加以优化处理和合理调配。

1 校园网出口现状

1.1 校园网出口应用情况简介

伴随高校网络的高速发展以及规模的日益扩大，网络应用也变得更加多种多样，为了满足此需求，出口现在均由移动、联通、电信、教育网等多家ISP（Internet Service Provider）承接，不同的应用通过不同的渠道获取资源，各高校用户的流量使用情况也不尽相同，但是学校信息化建设共同的发展，却也使其形成了一定的规律。

以本校为例，图1为未做校园网出口资源优化的状态下，日常网络应用的分布情况，除了我们最常用的HTTP协议外，占用网络带宽较多的即为网络电视和P2P下载项目，而且很多视频请求还是通过HTTP请求发起的，但是网络游戏和即时通信这类对网络稳定性要求比较高的应用，挤压至带宽占比较少。

1.2 校园网出口存在的问题

从高校校园網出口应用情况统计中可看出，当前校园应用所具备的特点：视频类、下载类等重载资源严重冲击着网络出口带宽，且随着政府与各大高校的促进，例如，像网易云课堂、慕课等在线教学视频资料已成为极为重要的教学补充资源。因此，在用网高峰期，教育与娱乐性视频资源并行，甚至有可能冲击校园正常教务教学业务，使之受到相当程度的影响，造成在线教学资源的访问不畅以及用户体验低下等问题，关键应用得不到保障[1]。总结高校校园网络出口存在的主要问题，即多链路资源分布不均，部分带宽利用率不高，导致的用户普遍反映网络体验不佳。

2 网络出口资源优化分析及技术

2.1 网络出口资源优化分析

分析和优化高校网络出口资源，需要遵循以下原则。

（1）分析了解校园网现状，包括应用带宽占比和连接数，吞吐的实时和历史数据等，对用户行为进行检测，以及对应用故障和网络速率的定位。

（2）不轻易关闭应用，而是通过调整比例对各别应用进行限速处理[2]，明确流量大小与重要性无关。

（3）基于各运营商内容优势进行应用分流，而不是盲目地址指向。

2.2 网络出口资源优化技术

（1）应用识别。基于报文的DPI（Deep Packet Inspection）深度报文监测是效率最高的识别技术之一，能够进行节点跟踪，和对识别到的信息进行共享，主动探测原目的端状态，辅助分析节点特性，并且支持加密分析，提高识别准确率和性能。

（2）应用路由。将数据流量通过识别出的网络应用协议，通过特定的链路路由至目标地址，同时对应用层协议进行重建，提高牵引比例，实现按照应用特性路由到不同质量出口的目的。

（3）智能DNS。通过负载均衡[3]缓解DNS服务器压力，形成类CDN机制，实现镜像缓存。

（4）缓存技术。使用网络设备将HTTP重定向至缓存中，通过缓存回传数据，针对Web视频则是镜像数据到缓存入口。

3 高校网络出口资源优化技术方案

要对校园网出口带宽进行优化，不仅需要对出口应用的占比进行统计，还应根据场景区分应用类型。针对多出口链路的流量控制，设计网络拓扑图如图2所示。

首先需要通过长时间以纯分析状态运行流控设备，透明地分析流出/流入两个方向的网络流量，根据应用层协议特征精确识别并细分应用，协议识别率的高低，决定了用户能否真正实现带宽精细化运营、智能流控管理的核心目标，这就要求所包含的协议样本具有一定的广泛性，才能保证识别效果。

针对统计分析结果制定并设置策略[4]，将P2P下载类和网络电视类流量控制在一个合理的范围，进行流量调峰，带宽整形和应用分流，让用户的关键应用如HTTP、E-mail、网络游戏、网络课堂等始终有充裕的带宽可用。具体操作为在设备上设置流量代理，将数据网卡设置为“监控模式”，设备分析网络应用流量模型后将应用协议的服务器地址通过日志系统输出并导出文件，路由器根据这些服务器IP地址配置策略，将应用流量路由至指定出口上。

与此同时，监控统计是不可或缺的，需要实时掌握流量动态，发现异常流量，根据实际情况来修改对应策略配置，以达到最终使网络顺畅，提高出口带宽利用率的目的，显著提高其网络体验。

4 结语

当今社会，信息化建设已提升为高校核心竞争力至关重要的因素，校园管理人员不能为了满足不断增长的网络需求，只通过扩容出口带宽来应对。本文在分析了校园网络出口现状后，提出了开展流量分析与优化的思路，分析网内流量组成结构，进行网络的策略调度，最终实现出口流量可视、可控和可管，为后续高校网络发展打好坚实的基础。

参考文献

[1] 杨兴林.高校管理信息化建设存在的问题与对策[J].江苏经贸职业技术学院学报，2014（6）：52-54.

[2] 宋岩.高校网络多出口带宽资源优化调配和管理的分析与研究[J].长春师范学院学报：自然科学版，2012（3）：36-39.

[3] 龚文涛，郎颖莹，夏凌云.一种基于负载均衡的网络架构设计[J].微型电脑应用，2017（3）：75-77.

[4] 孙剑颖，邹鹏.东北财经大学校园网网络安全及出口优化解决案例[J].中国教育信息化，2010（3）：23-24.