雙出口校園網(wǎng)IP計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、雙出口校園網(wǎng)是指學(xué)校在原來(lái)校園網(wǎng)單一出口(CERNET)的情況下，為擴(kuò)大出口帶寬和減少一部分國(guó)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(guò)兩個(gè)以上出口路由器連接CERNET和公網(wǎng)的方法稱(chēng)為雙出口校園網(wǎng)。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的IP計(jì)費(fèi)方式進(jìn)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(guò)計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)計(jì)費(fèi)易造成網(wǎng)絡(luò)的堵塞；依靠SNMP計(jì)費(fèi)時(shí)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(jì)費(fèi)手工環(huán)節(jié)過(guò)多；系統(tǒng)的集成性差；嵌入現(xiàn)實(shí)環(huán)境需要很多改造等。在此基礎(chǔ)上，本文提出了在雙出口校園網(wǎng)上引入NetFlow技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多模式疊加(包括疊加SNMP技術(shù)等)的計(jì)費(fèi)模型。NetFlow計(jì)費(fèi)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(luò)流計(jì)費(fèi)的方式，明顯減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和用于統(tǒng)計(jì)流量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的額外負(fù)擔(dān)，避免了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷地響應(yīng)請(qǐng)求和應(yīng)答請(qǐng)求。這種模型使核心路由器采用優(yōu)良的不丟包的計(jì)費(fèi)方式，獲得詳盡的

3、流量信息，同時(shí)考慮到當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)--SNMP協(xié)議，在不支持NetFlow的路由器上采用SNMP計(jì)費(fèi)。另外，本文設(shè)計(jì)了基于此模式的校園網(wǎng)計(jì)費(fèi)的詳細(xì)解決方案，此方案具有良好的跨平臺(tái)性，適用于不同等級(jí)和類(lèi)型的校園網(wǎng)構(gòu)架。 在具體工程實(shí)現(xiàn)中，本文自行設(shè)計(jì)了一種NetFlow數(shù)據(jù)采集器，它可以接收NetFlow的V1、V5等報(bào)文格式，并存入緩沖；報(bào)文處理模塊采用多線(xiàn)程方式，但是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，過(guò)多地線(xiàn)程反而會(huì)占用太多的CPU時(shí)

4、間片，以致寫(xiě)數(shù)據(jù)線(xiàn)程的性能也呈下降的趨勢(shì)，故最終線(xiàn)程數(shù)目應(yīng)該依照測(cè)試所提供的報(bào)文接收?qǐng)?bào)告確定。其中特別設(shè)計(jì)的報(bào)文解析器可以把兩種報(bào)文解析成格式相同的計(jì)費(fèi)信息，記入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)SNMP報(bào)文的采集時(shí)間間隔難于確定這一弱點(diǎn)，本文還提出一種補(bǔ)救方案，即每次遍歷路由表時(shí)記錄此次采集數(shù)據(jù)所占路由器緩沖比率，若是達(dá)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(shì)來(lái)調(diào)整采集頻率的機(jī)制。本文也將TRAP技術(shù)運(yùn)用于中，當(dāng)通訊流

5、量短期內(nèi)猛增，超過(guò)了己設(shè)好的路由器中緩沖區(qū)閾值，則路由器會(huì)自動(dòng)的發(fā)出TRAP警報(bào)信息。相應(yīng)的我們也設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了TRAP報(bào)文接收機(jī)制，當(dāng)它確定了接收的TRAP報(bào)文的種類(lèi)是路由器計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)緩沖溢出時(shí)，就喚醒SNMP信息采集器去采集計(jì)費(fèi)信息。這是一種利用中斷解決臨時(shí)大量數(shù)據(jù)溢出的方法。兩方配合工作基本上從長(zhǎng)短兩個(gè)時(shí)段，緩解了SNMP方式下由于采集不及時(shí)而導(dǎo)致的流量數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。 本文由兩部分組成，一是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)原理，SNMP協(xié)議和Net