作者：阿尔卡特朗讯 王超
华北科技学院 赵文杰
1 IP网络带宽管理及应用优化需求分析
随着互联网的逐步发展，网上用户和业务流量在不断增长，除传统数据业务外，网络电话、网络视频、P2P下载等新型网络应用使得骨干网络中语音、视频、点到点下载流量呈几何数级膨胀趋势。
对于用户而言，新型的业务和流量类型使他们的网上应用变得日益丰富；对于网络运营商而言，用户和业务流量的增长在表面看来是再好不过的事情，但实际情况往往事与愿违：
l目前，国内各级运营商的网络从网内汇聚链路到核心网络出口链路都不同程度地存在带宽资源紧张的问题。某运营商在其国内互联出口扩容一条2.5Gbit/s电路的第2天，该条链路的利用率就达到了90％以上。
l在不断增长的网络业务流量当中，只有一部分是能够给目前的骨干网运营商带来真正业务收益的流量。许多“低价值”的业务流量不仅最大限度地侵占网络带宽，而且对很多运营商的当前业务造成了一定程度的冲击和影响，丢包率、网络时延及抖动大大增加，网络服务质量恶化，部分对端到端QoS要求较高的语音、视频、游戏类业务的发展受到很大影响。
对于今天的骨干网运营商而言，通过适当的带宽管理技术来解决带宽增长与业务收益、网络扩容与用户体验之间的不对称关系，实现对用户和业务的分级化识别管理以及基于用户和用户业务流量的管理和计费显得尤为重要。
2 主流带宽管理技术介绍
一般情况下，我们可以通过IP包头中的“5Tuples”,即“五元组”信息来确定当前流量的基本信息；在传统的网络中，IP路由器也正是通过这一系列信息来实现一定程度的流量识别和QoS的。但随着网上应用类型的不断丰富，仅通过第4层端口信息已经不能真正判断流量中的应用类型，基于开放端口、随机端口甚至采用加密方式进行传输的应用类型在目前的网络中比比皆是，在这种情况下，传统的流量识别和QoS控制技术逐渐显得捉襟见肘。通过加大对网络流量的监控，可以在一定程度上比较准确地识别流量中的用户应用类型。目前，在这一领域主要可以分为DPI（DeepPacketInspection，深度包检测）和DFI（Deep/Dynamic Packet Inspection，深度/动态流检测）两大技术体系。
2.1DPI技术
DPI技术是一种基于应用层的流量检测和控制技术，当IP数据包、TCP或UDP数据流经过基于DPI技术的带宽管理系统时，该系统通过深入读取IP包载荷的内容来对OSI7层协议中的应用层信息进行重组，从而得到整个应用程序的内容，然后按照系统定义的管理策略对流量进行整形操作。
基于DPI技术的带宽管理解决方案与防病毒软件系统在某些方面比较类似，即其能识别的应用类型必须为系统已知的。以用户熟知的BT为例，其Handshake的协议特征字为“.BitTorrentProtocol”，也就是说，防病毒系统后台要有一个庞大的病毒特征数据库。同理，基于DPI技术的带宽管理系统也要维护一个应用特征数据库，当流量经过时，通过将解包后的应用信息与后台特征数据库进行比较来确定应用类型；而当有新的应用出现时，后台的应用特征数据库也要更新才能具有对新型应用的识别和控制能力。
2.2DFI技术
DFI技术是一种较新的应用流量监控技术，与DPI进行应用层的载荷匹配不同，DFI采用的是一种基于流量行为的应用识别技术，即不同的应用类型体现在会话连接或数据流上的状态也不同。
