面向業(yè)務(wù)感知的流量監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)、下一代網(wǎng)絡(luò)等電信技術(shù)的出現(xiàn)，寬帶用戶量急劇上升，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越多樣化，運(yùn)營環(huán)境發(fā)生了很大的變化。P2P、VoIP、VoD、IPTV、在線游戲、即時(shí)通信等各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的出現(xiàn)，對IP網(wǎng)絡(luò)提出了越來越高的品質(zhì)需求和帶寬需求。在當(dāng)前情況下，無監(jiān)管的VoIP業(yè)務(wù)、P2P業(yè)務(wù)、異常流量以及不受控的寬帶私接占據(jù)了大量的帶寬，沖擊著各大運(yùn)營商的運(yùn)營管理模式，運(yùn)營商逐漸對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用失去掌控能力，同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)管道化嚴(yán)重，運(yùn)營商增加投入提高網(wǎng)絡(luò)容

2、量，但是卻難以分享增值業(yè)務(wù)帶來的收入，形成“增量不增收”的尷尬局面。這些環(huán)境的變化促使運(yùn)營商必須對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行精細(xì)化的管理和控制，提供差異化的服務(wù)。從業(yè)務(wù)監(jiān)控、初級運(yùn)營到高級階段，通過詳細(xì)分析流量和用戶行為數(shù)據(jù)，為流量管理和業(yè)務(wù)運(yùn)營提供管理手段，并提供定制化服務(wù)，從而改進(jìn)運(yùn)營手段。針對這一現(xiàn)狀和需求，本文從運(yùn)營商的角度出發(fā)，著重研究了面向業(yè)務(wù)感知的流量監(jiān)控技術(shù)，在基本網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)管的基礎(chǔ)上，能夠深入發(fā)掘用戶業(yè)務(wù)類型和用戶行為，減少共享私接

3、帶來的業(yè)務(wù)損失，通過定制化的信息推送提高增值業(yè)務(wù)收入，從而推動(dòng)運(yùn)營商由管道商向服務(wù)提供商的轉(zhuǎn)型。
　　 本文是以業(yè)務(wù)采集分析平臺(tái)技術(shù)為基礎(chǔ)，輻射業(yè)務(wù)識別檢測、流量控制、共享接入檢測和Web推送等多項(xiàng)業(yè)務(wù)類型，同時(shí)深入研究并解決了這些業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，能夠滿足不同方面不同場景下對于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的要求。具體來說，研究工作主要包括以下幾方面：
　　 1、在業(yè)務(wù)識別監(jiān)控方面，研究了從端口識別、特征識別到行為分析的業(yè)務(wù)檢測

4、技術(shù)以及基于TCP和UDP的業(yè)務(wù)阻斷干擾技術(shù)，重點(diǎn)介紹了基于專家?guī)斓牧髁糠诸惣夹g(shù)和基于行為特征的分類算法，其中在專家?guī)熳R別領(lǐng)域提出了專家?guī)斓奈宸N特征模式，并引入了一種利用多流特征進(jìn)行識別的技術(shù)；在行為特征識別領(lǐng)域，提出了一種基于分形理論進(jìn)行分類的檢測技術(shù)；此外，在業(yè)務(wù)識別的基礎(chǔ)上，需要對特定業(yè)務(wù)進(jìn)行限制、干擾甚至阻斷，本文研究了旁路部署模式下的流量控制技術(shù)，在面向無連接的UDP干擾阻斷技術(shù)方面，提出了四種具體的干擾和控制方法及思路，能夠

5、覆蓋大多數(shù)基于UDP的P2P應(yīng)用的干擾控制。
　　 2、在Web推送業(yè)務(wù)方面，分析目前主流的Web推送和廣告推送技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理，提出了一種Web推送的方法，同時(shí)比較了四種主流Web推送方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并分析了各方案所適用的場景，最后從用戶、推送內(nèi)容、推送類型三個(gè)層面對推送業(yè)務(wù)管理策略提出了建議，使Web推送能更好的具備定制化和針對性，從而促進(jìn)業(yè)務(wù)增值的拓展。
　　 3、在共享接入檢測方面，鑒于其既屬于基礎(chǔ)流控平臺(tái)又屬于業(yè)務(wù)范

6、疇的重要性，通過對當(dāng)前主流的共享接入主機(jī)數(shù)目檢測技術(shù)深入的分析，提出了5種檢測算法，包括被動(dòng)Cookie算法、內(nèi)網(wǎng)IP算法、主動(dòng)Cookie算法、系統(tǒng)時(shí)間算法和MTU算法，按照主動(dòng)算法和被動(dòng)算法進(jìn)行分類，總結(jié)了各個(gè)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了當(dāng)前各算法所具有的場景局限性。在此基礎(chǔ)上，提出了一種綜合性共享上網(wǎng)主機(jī)數(shù)目檢測的模型和系統(tǒng)，建立了先使用被動(dòng)算法區(qū)分用戶類型再使用主動(dòng)算法進(jìn)行精確主機(jī)數(shù)目判斷的模型，設(shè)計(jì)了一種可擴(kuò)展的檢測系統(tǒng)，在提高算法準(zhǔn)

7、確度的同時(shí)，極大地避免了正常用戶受到影響，適應(yīng)于各種不同的檢測場景。
　　 4、引入多軌跡識別的概念，對多軌跡識別問題建立了數(shù)學(xué)模型，并將一類軌跡-恒變循環(huán)軌跡的問題歸結(jié)為特例的剩余類循環(huán)軌跡的問題，基于這類軌跡提出了基于冒泡原理的多軌跡識別算法，通過利用各軌跡之間的交替特性依次使各軌跡浮出，容錯(cuò)性能好，在理論上證明了算法的收斂性，利用IPID變化規(guī)律具有恒變循環(huán)軌跡特征可用于共享接入檢測來進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明該算法大大提高了檢測