雙出口校園網(wǎng)IP計費系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

1、雙出口校園網(wǎng)是指學校在原來校園網(wǎng)單一出口(CERNET)的情況下，為擴大出口帶寬和減少一部分國際流量而采用的與本地ISP連接以獲得第二條連接INTERNET的方式，這種校園網(wǎng)通過兩個以上出口路由器連接CERNET和公網(wǎng)的方法稱為雙出口校園網(wǎng)。 本文對國內(nèi)外現(xiàn)有的IP計費方式進行了深入調(diào)查和研究，分析了現(xiàn)階段校園網(wǎng)管理所面臨的主要難題：比如通過計費網(wǎng)關(guān)計費易造成網(wǎng)絡的堵塞；依靠SNMP計費時間間隔的確定困難；路由器緩沖數(shù)據(jù)包容易溢

2、出；依靠代理計費手工環(huán)節(jié)過多；系統(tǒng)的集成性差；嵌入現(xiàn)實環(huán)境需要很多改造等。在此基礎上，本文提出了在雙出口校園網(wǎng)上引入NetFlow技術(shù)，實現(xiàn)多模式疊加(包括疊加SNMP技術(shù)等)的計費模型。NetFlow計費方式區(qū)別于以往任何數(shù)據(jù)采集方式，它是一種依靠網(wǎng)絡流計費的方式，明顯減少對網(wǎng)絡帶寬和用于統(tǒng)計流量的網(wǎng)絡設備的影響，減少網(wǎng)絡設備的額外負擔，避免了網(wǎng)絡設備不斷地響應請求和應答請求。這種模型使核心路由器采用優(yōu)良的不丟包的計費方式，獲得詳盡的

3、流量信息，同時考慮到當今網(wǎng)絡管理協(xié)議的事實標準--SNMP協(xié)議，在不支持NetFlow的路由器上采用SNMP計費。另外，本文設計了基于此模式的校園網(wǎng)計費的詳細解決方案，此方案具有良好的跨平臺性，適用于不同等級和類型的校園網(wǎng)構(gòu)架。 在具體工程實現(xiàn)中，本文自行設計了一種NetFlow數(shù)據(jù)采集器，它可以接收NetFlow的V1、V5等報文格式，并存入緩沖；報文處理模塊采用多線程方式，但是根據(jù)實驗結(jié)果，過多地線程反而會占用太多的CPU時

4、間片，以致寫數(shù)據(jù)線程的性能也呈下降的趨勢，故最終線程數(shù)目應該依照測試所提供的報文接收報告確定。其中特別設計的報文解析器可以把兩種報文解析成格式相同的計費信息，記入實時數(shù)據(jù)庫。針對SNMP報文的采集時間間隔難于確定這一弱點，本文還提出一種補救方案，即每次遍歷路由表時記錄此次采集數(shù)據(jù)所占路由器緩沖比率，若是達到上限可能已經(jīng)丟包則依次遞減采集間隔，反之依次增加，這是一種以分析流量趨勢來調(diào)整采集頻率的機制。本文也將TRAP技術(shù)運用于中，當通訊流

5、量短期內(nèi)猛增，超過了己設好的路由器中緩沖區(qū)閾值，則路由器會自動的發(fā)出TRAP警報信息。相應的我們也設計開發(fā)了TRAP報文接收機制，當它確定了接收的TRAP報文的種類是路由器計費數(shù)據(jù)緩沖溢出時，就喚醒SNMP信息采集器去采集計費信息。這是一種利用中斷解決臨時大量數(shù)據(jù)溢出的方法。兩方配合工作基本上從長短兩個時段，緩解了SNMP方式下由于采集不及時而導致的流量數(shù)據(jù)丟失問題。 本文由兩部分組成，一是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)原理，SNMP協(xié)議和Net