了解網(wǎng)絡流量的分布、找到優(yōu)化網(wǎng)絡性能的方法、通過網(wǎng)絡管理技術來提升網(wǎng)絡效能,同時做好網(wǎng)絡流量信息安全方面的防護工作,這是網(wǎng)絡流量管理的主要工作內(nèi)容。
近十幾年來,互聯(lián)網(wǎng)得到了飛速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,互聯(lián)網(wǎng)目前已成為人類社會最重要的信息基礎設施,占人類信息交流的80%。在這種大背景下,面對日益復雜的網(wǎng)絡聯(lián)機及逐漸增加的網(wǎng)絡流量,系統(tǒng)和網(wǎng)絡管理者必須花更多時間和精力來了解這些網(wǎng)絡設備的運作狀況,以維持一個企業(yè)網(wǎng)絡的正常運作。一般來說,網(wǎng)絡管理者需要了解各個網(wǎng)段頻寬的使用率、網(wǎng)絡問題的瓶頸發(fā)生于何處,一旦網(wǎng)絡發(fā)生問題,必須能夠很快地分析和判斷出問題的發(fā)生原因,這些就是網(wǎng)絡流量管理的主要工作內(nèi)容。那么,管理網(wǎng)絡流量的時候應該基于什么樣的依據(jù),通過什么手段和策略有效地把流量進行識別、分析和管理呢?
網(wǎng)絡流量管理的目標
隨著網(wǎng)絡流量的不斷增長以及網(wǎng)絡應用的日趨紛繁復雜化,我們不難看到,簡單、無限制地增加網(wǎng)絡帶寬是不能解決網(wǎng)絡流量的根本問題的。我們需要對網(wǎng)絡流量進行管理,從而保證網(wǎng)絡的健康和網(wǎng)絡應用的正常服務。
在網(wǎng)絡流量管理的過程中,我們首要的問題就要明確網(wǎng)絡管理目標。在網(wǎng)絡流量管理主要有4個目標: 首先,我們要了解網(wǎng)絡流量的使用情況; 其次,要找到優(yōu)化網(wǎng)絡性能的途徑; 第三,要通過網(wǎng)絡管理技術來提升網(wǎng)絡效能; 最后,還需要做好網(wǎng)絡流量信息安全方面的防護工作。
要達到上述4個目標,網(wǎng)絡管理員首先要通過有效的分類方式非常明確地知道,我們需要的帶寬到底哪些是實際使用的。其次是找到網(wǎng)絡性能的瓶頸。網(wǎng)絡性能有兩個很重要的指標,一個是吞吐量,即網(wǎng)絡能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量,另一個是延遲等。第三,應用成熟的流量監(jiān)控及控制軟件來提升網(wǎng)絡性能,從而滿足不同的網(wǎng)絡應用需求。最后,網(wǎng)管們還可以綜合運用入侵檢測系統(tǒng)(IDS)、防火墻、統(tǒng)一威脅管理(UTM)設備來對網(wǎng)絡流量進行信息安全方面的防護工作。
在日常的網(wǎng)絡流量管理中,為了有效實現(xiàn)網(wǎng)絡管理4個目標,我們需要采取相應的步驟。這個步驟包括網(wǎng)絡流量捕捉和分類、網(wǎng)絡流量監(jiān)視(統(tǒng)計和分析)和控制策略。
1. 網(wǎng)絡流量捕捉和分類: 這是進行網(wǎng)絡流量管理的第一步。只有通過設置捕捉點,對網(wǎng)絡流量進行捕捉和分類,才能進行后續(xù)的分析和控制工作。這里特別需要強調的是,網(wǎng)絡流量分類可以非常宏觀化,也可以細化。比如TCP、UDP、ICMP等分類就比較宏觀,而HTTP、FTP甚至是諸如Kazza、Skype等P2P流量的分類和識別就比較細化了。在日常工作中,網(wǎng)絡管理員可以采用Wireshark、TCPDump等知名的報文捕捉和分析軟件進行流量捕捉和分類工作。
2.網(wǎng)絡流量監(jiān)視(分析): 監(jiān)視用來顯示流量的運行狀況,幫助找出問題所在和執(zhí)行相應的管理策略。應用程序和網(wǎng)絡管理能夠收集分類、展示和收集信息,包括帶寬利用率、活躍的主機和網(wǎng)絡效率以及活躍的應用程序。該目標可以通過采用市面上常見的NTOP等可視化分析管理工具來協(xié)助網(wǎng)絡管理員在實際工作中實現(xiàn)。
3. 控制策略: 網(wǎng)絡流量分析的下一步是根據(jù)優(yōu)先級別分配帶寬資源。分配的依據(jù)可以是主機、應用等等,特別需要考慮的是注意將消耗資源的P2P程序或者音頻視頻下載等進行滯后考慮。具體操作時可以應用流行的流量控制工具來進行和實現(xiàn),如進行分類監(jiān)視和控制網(wǎng)絡流量,這樣,我們就可以將網(wǎng)絡流量有效管理起來,將原來無序的網(wǎng)絡流量變得有序起來。
以下我們具體介紹如何進行網(wǎng)絡流量管理工作,包括網(wǎng)絡流量的識別、網(wǎng)絡流量的分析和控制。
網(wǎng)絡流量的識別
流量識別,也叫業(yè)務識別(Application Awareness),是網(wǎng)絡流量管理的第一步。網(wǎng)絡流量識別通過對業(yè)務流量從數(shù)據(jù)鏈路層到應用層的報文深度檢查分析,依據(jù)協(xié)議類型、端口號、特征字符串和流量行為特征等參數(shù),獲取業(yè)務類型、業(yè)務狀態(tài)、業(yè)務內(nèi)容和用戶行為等信息,并進行分類統(tǒng)計和存儲。業(yè)務識別的基本目的是幫助網(wǎng)絡管理員獲得網(wǎng)絡層之上的業(yè)務層流量信息,如業(yè)務類型、業(yè)務狀態(tài)、業(yè)務分布、業(yè)務流量流向等。
業(yè)務識別是一個相對復雜的過程,需要多個功能模塊的協(xié)同工作,業(yè)務識別的工作過程簡單描述如下:
1. 識別處理模塊采用多通道識別處理,通過對網(wǎng)絡流量的源/目的IP地址和源/目的端口號的Hash算法,將網(wǎng)絡流量均勻地分配到多個處理通道中。
2. 多處理通道并行執(zhí)行網(wǎng)絡流量的深度報文檢查,獲取網(wǎng)絡流量的特征信息,并與業(yè)務識別特征庫中的特征進行比對。
3. 將匹配結果送往識別處理模塊,并標識特定網(wǎng)絡流量。如果存在多個匹配結果,選取優(yōu)先級較高的匹配結果進行標識。特定網(wǎng)絡流量一經(jīng)識別確定,該網(wǎng)絡流量的后續(xù)連接將不再進行深度的報文檢查,直接將其網(wǎng)絡層和傳輸層信息與已知識別結果進行比對,以提高執(zhí)行效率。
4. 識別處理模塊將網(wǎng)絡流量的業(yè)務識別結果存儲到識別結果存儲模塊中,為網(wǎng)絡流量的統(tǒng)計分析提供依據(jù)。
5. 統(tǒng)計分析模塊從識別結果存儲模塊中讀取相關信息,并以曲線、餅圖、柱狀圖或者文本的方式將識別結果信息顯示或以文件的形式輸出。
6. 在結果存儲模塊中保存的識別結果信息會輸出到網(wǎng)絡流量管理功能區(qū),為實施網(wǎng)絡流量管理提供依據(jù)。
目前常用的業(yè)務識別技術有兩種,即DPI技術和DFI技術。
DPI技術 DPI是深度報文檢測(Deep Packet Inspection)的簡稱。DPI技術之所以稱為“深度”的檢測技術,是相對于傳統(tǒng)的檢測技術而言的。傳統(tǒng)的流量檢測技術僅獲取那些寄存在數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡層和傳輸層協(xié)議頭中的基本信息,包括源/目的IP地址、源/目的傳輸層端口號、協(xié)議號,以及底層的連接狀態(tài)等。通過這些參數(shù)很難獲得足夠多的業(yè)務應用信息,特別是對于當前P2P應用、VoIP應用、IPTV應用被廣泛開展的情況,傳統(tǒng)的流量檢測技術已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡流量管理的需要了。
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