淺談運營商網(wǎng)絡(luò)流量精細(xì)化運營

郭興國

摘 要：建設(shè)運營商智能帶寬通道，實現(xiàn)運營商網(wǎng)絡(luò)流量精細(xì)化運營服務(wù)的核心是深度數(shù)據(jù)包檢測（DPI/DFI）技術(shù)和七層應(yīng)用數(shù)據(jù)路由的成功運用。利用DPI深度包識別技術(shù)處理網(wǎng)絡(luò)流量，深入分析網(wǎng)絡(luò)流量中用戶的行為，對比域內(nèi)域外網(wǎng)絡(luò)資源，不斷提高本地化服務(wù)水準(zhǔn)。對于需要跨越運營商網(wǎng)絡(luò)的域外資源，經(jīng)過加工處理后，使其具備相關(guān)的應(yīng)用特征，以此作為路由的基本條件，實現(xiàn)基于應(yīng)用的路由，從而達到流量的精細(xì)化運營。擬用Panabit提供的“DPI流量分析管理系統(tǒng)”實現(xiàn)運營商網(wǎng)絡(luò)流量的精細(xì)化運營。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用路由；內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)；緩存CDN；鐵通NDC

中圖分類號：TN929.5 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.071

長時間來，電信運營商一直承擔(dān)著流量管道的幕后工作，為各行各業(yè)提供信息的傳輸服務(wù)?；仡欉^去，互聯(lián)網(wǎng)主要流量類別從HTTP類型轉(zhuǎn)變?yōu)镻2P類型，P2P類型經(jīng)過爆炸式的發(fā)展后，又理性地回歸到了HTTP類型。分析其中的相關(guān)內(nèi)容，無論是P2P類型還是HTTP類型，其中，視頻、音樂一直占據(jù)著統(tǒng)治地位，互聯(lián)網(wǎng)看似無規(guī)律的業(yè)務(wù)發(fā)展其實都是流量運營的具體體現(xiàn)。應(yīng)用的提供商是互聯(lián)網(wǎng)廠商，運營商在其中充當(dāng)了管道的作用。多年來，雖然一直提倡帶寬精細(xì)化運營服務(wù)，但是，這一直停留在概念和實驗階段，中國電信和中國聯(lián)通的骨干網(wǎng)還是各種應(yīng)用流量混跑，并沒有真正跨入流量精細(xì)化運營時代。

中國移動、鐵通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同于電信和聯(lián)通，出口帶寬有限、質(zhì)量低、用戶體驗差，這樣，流量精細(xì)化運營建設(shè)就顯得尤為重要了。從實際情況來看，雖然中國移動、鐵通建設(shè)了大量的本網(wǎng)內(nèi)容，包括IDC/NDC建設(shè)、TOP10000等工程，但是，它們還是飽受用戶投訴的苦惱。究其原因，還是流量精細(xì)化運營沒有完全發(fā)揮作用。在核心建設(shè)完成后，如何利用好區(qū)域的內(nèi)部內(nèi)容體現(xiàn)本地優(yōu)勢，弱化出口弱勢，是流量精細(xì)化運營需要解決的核心問題。

1 流量精細(xì)化運營關(guān)鍵技術(shù)

流量精細(xì)化運營就是按照應(yīng)用進行限速、疏導(dǎo)和提高各種應(yīng)用出口的復(fù)用比，即引入恰當(dāng)?shù)馁Y源，利用內(nèi)容調(diào)度將更多數(shù)據(jù)消化在本地內(nèi)網(wǎng)里，降低骨干網(wǎng)的壓力，以滿足運營商網(wǎng)絡(luò)流量的精細(xì)化運營。流量精細(xì)化優(yōu)化拓?fù)淙鐖D1所示。

要想實現(xiàn)智能管道服務(wù)，技術(shù)上看主要包括以下幾個方面。

1.1 應(yīng)用識別

應(yīng)用識別就是透過“DPI/DFI等流量分析技術(shù)”對通信管道內(nèi)的所有流量進行應(yīng)用識別分析，從而得出各種應(yīng)用在帶寬流量中的占比，分析其中的行為，深挖數(shù)據(jù)價值，促成商機，提高出口復(fù)用比，從而使網(wǎng)絡(luò)管理者對自己網(wǎng)絡(luò)流量狀況的管理做到有據(jù)可依，比如，透過應(yīng)用識別分析網(wǎng)絡(luò)的出口流量，從而判斷實施CDN網(wǎng)絡(luò)前后的對比效果，生成報告，進而反復(fù)優(yōu)化CDN網(wǎng)絡(luò)，以達到內(nèi)網(wǎng)資源消化的最佳狀態(tài)，或?qū)μ厥饬髁坎扇　皯?yīng)用路由”技術(shù)，提高用戶體驗度。因此，“應(yīng)用識別”是實現(xiàn)流量精細(xì)化運營的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

1.2 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）是部署在距離終端用戶最近的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商，用戶的網(wǎng)絡(luò)請求總是先到達它的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商那里，在這里緩存網(wǎng)站的一些靜態(tài)資源（較少變化的數(shù)據(jù)），然后便可以就近以最快速度將相關(guān)內(nèi)容返回給用戶，比如視頻網(wǎng)站和門戶網(wǎng)站會將用戶訪問量大的熱點內(nèi)容緩存在CDN內(nèi)。這樣，當(dāng)其他用戶訪問已經(jīng)緩存到的資源時，不僅降低了響應(yīng)的延時，還緩解了運營商的出口壓力，所以，CDN網(wǎng)絡(luò)建立的差異直接影響著用戶的感知度。

1.3 智能DNS管控

南電信北聯(lián)通的格局已經(jīng)根深蒂固，用戶在使用網(wǎng)絡(luò)時，配置非本地運營商DNS地址的行為已經(jīng)司空見慣。DNS作為影響緩存CDN節(jié)點加速的先決條件之一，必須得到有效的管理（使用非本地運營商的DNS將影響用戶獲取本地的緩存內(nèi)容，導(dǎo)致體驗度的下降），這樣，才能使內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)更加行之有效。

1.4 應(yīng)用路由和廣域網(wǎng)加速

傳統(tǒng)的三四層路由設(shè)備只能根據(jù)IP和端口號選擇和應(yīng)用路由，但是，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷豐富，一些新型應(yīng)用已經(jīng)采用隨機端口、加密技術(shù)等手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，使用傳統(tǒng)手段選擇路由或保證其Qos儼然力不從心，這也是智能管道提出但遲遲未能落實的根本原因。因此，網(wǎng)絡(luò)流量的精細(xì)化運營管理必須落實到七層應(yīng)用路由的層面上，根據(jù)不同應(yīng)用的流量路由到不同的鏈路上，比如新概念廣域網(wǎng)加速，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用劃分服務(wù)等級，杜絕各種流量在鏈路上的混跑——BUG鏈路大多承載動態(tài)實時的應(yīng)用流量（比如游戲、網(wǎng)頁等流量），NAT鏈路承載那些響應(yīng)不是特別敏感的應(yīng)用（比如在線緩沖、QQ等），而本地網(wǎng)絡(luò)提供靜態(tài)熱點內(nèi)容服務(wù)（比如P2P下載、Web視頻等），所以，智能管道最核心的體驗在于有效落實應(yīng)用路由。

2 對流量運營的技術(shù)準(zhǔn)備

2.1 內(nèi)容準(zhǔn)備

內(nèi)容資源儲備豐富和提供低時延服務(wù)是公眾選擇寬帶接入因素的不二選擇，由于前期資金和場地規(guī)模等因素的限制，中國鐵通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)起步比較晚，但是，通過鐵通NDC、TOP10000等工程的建設(shè)，鐵通IDC熱點內(nèi)容服務(wù)覆蓋已基本完善，能為用戶訪問靜態(tài)資源（比如視頻服務(wù)、P2P下載等）時提供較為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.2 七層感知和七層調(diào)度

應(yīng)用感知即互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的識別能力，流量精細(xì)化運營的關(guān)鍵基礎(chǔ)在于應(yīng)用的感知度上，在此基礎(chǔ)上，通過七層調(diào)度實現(xiàn)“智能管道服務(wù)”，將更多數(shù)據(jù)消化在本地內(nèi)網(wǎng)里，從而降低骨干網(wǎng)的壓力。在這一層面上，吉林鐵通主要采用Panabit提供的“DPI流量分析管理系統(tǒng)”作為實現(xiàn)七層應(yīng)用的感知和七層調(diào)度。Panabit是國內(nèi)率先研究互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，并根據(jù)相關(guān)應(yīng)用作為路由條件的一家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商，其供給的平臺支持20 Gbps的接入鏈路，能夠滿足電信級網(wǎng)絡(luò)的運營需求。

3 流量運營在運營商帶寬應(yīng)用實踐

3.1 中國移動和鐵通政企帶寬的優(yōu)劣分析

隨著中國移動、鐵通各地紛紛加大互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的推廣力度和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在中國移動、鐵通局部資源上已經(jīng)形成了一定的高地，完全有條件壓制對手，比如視頻、下載等資源。在帶寬銷售方面，中國移動、鐵通在政企行業(yè)里推出了比電信和聯(lián)通更為優(yōu)惠的帶寬接入服務(wù)，形成了具有誘惑力的價格體系。但是，由于公眾對網(wǎng)絡(luò)知識的缺乏和其他因素，鐵通鏈路特別是在多出口的政企行業(yè)內(nèi)普遍存在一些問題——鏈路利用率低、質(zhì)量差、得不到用戶的認(rèn)同。查找原因，主要包括以下2個方面。

3.1.1 內(nèi)在因素和競爭對手

由于種種原因，中國移動、鐵通固網(wǎng)中的CDN網(wǎng)絡(luò)命中率低，帶寬落地質(zhì)量不佳。雖然自身互聯(lián)網(wǎng)BGP的出口比較大，但是，由于運營商之間的競爭比較激烈，其互聯(lián)網(wǎng)出口一直受中國電信、聯(lián)通等競爭對手的人為擠壓和干擾，所以，選擇從集團統(tǒng)一出口落地應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量普遍存在問題。

3.1.2 傻瓜式的負(fù)載均衡設(shè)備

傻瓜式的負(fù)載均衡設(shè)備只起到了匯聚帶寬的作用，解決不了實質(zhì)上的問題。政企用戶大多具有多條不同運營商的出口鏈路，如果使用傻瓜式的負(fù)載均衡設(shè)備，就會產(chǎn)生一些問題，主要包括以下2點：①由于觀念的固化，客戶主要使用電信、聯(lián)通為主的DNS，甚至是Google的DNS，而普通的負(fù)載均衡設(shè)備大多采用目的地址算法選擇均衡鏈路，致使中國移動、鐵通線路流量非常小，達不到客戶預(yù)期的帶寬利用率；②如果使用源地址算法進行均衡，勢必會引起同源多宿的問題，致使部分游戲和網(wǎng)頁瀏覽等敏感應(yīng)用的體驗度下降，受到強烈的投訴，因此，移動固網(wǎng)帶寬一直得不到足夠的認(rèn)可。

3.2 與核心網(wǎng)結(jié)合的政企帶寬新思路

如何很好地利用中國移動、鐵通的局部資源高地優(yōu)勢解決政企寬帶的落地質(zhì)量和負(fù)載均衡之間的矛盾，是打造政企寬帶極速體驗的關(guān)鍵問題。通過“應(yīng)用路由”技術(shù)可有效解決此矛盾，從而驗證流量精細(xì)化運營的成果。

這項工作的具體思路是基于2/8規(guī)律組成的方案，即針對政企寬帶經(jīng)常遇到的多線接入用戶場景，使用Panabit應(yīng)用路由功能，將一般日常常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分配在占比為“8”的帶寬上，這部分帶寬由于中國移動、鐵通在后期的大力建設(shè)，很多主流互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如P2P下載的迅雷、在線視頻優(yōu)酷、愛奇藝等主流應(yīng)用都能在其線路上得到了很好的體驗；將不常見、需要特殊保障的應(yīng)用流量分流分配至占比為“2”的線路帶寬上，這部分帶寬的特點是帶寬小、成本高，訪問中國移動、鐵通網(wǎng)中沒有的資源（尤其是跨省跨國跨運營商）會有比較好的體驗。

這樣做，可以有效利用中國移動、鐵通網(wǎng)絡(luò)局部資源高地，發(fā)揮城域網(wǎng)傳輸和價格的優(yōu)勢，立足“替換聯(lián)通電信部分帶寬，降低客戶成本”的方法，能夠為用戶取得較好的帶寬使用效果。例如，原有聯(lián)通線路1 G，增加了中國移動、鐵通寬帶后，聯(lián)通方向降低為200 M，中國移動、鐵通方向為800 M，達到了與之前聯(lián)通1 G一樣的網(wǎng)絡(luò)效果，甚至結(jié)果可能會更好。客戶在帶寬成本上的消費與之前僅使用1 G帶寬的成本相比，價格便宜了1/2以上，當(dāng)使用節(jié)省的成本購買多余的移動帶寬時，體驗效果是立竿見影的。

3.3 在高校核心出口的實踐檢驗

目前，高校寬帶運營網(wǎng)絡(luò)出口與中國移動、鐵通寬帶運營相類似，高校在出口帶寬上普遍存在出口帶寬需求與運營成本之間的矛盾。雖然電信和聯(lián)通老牌運營商的鏈路質(zhì)量比較好，但是，其擴充帶寬的成本很高，如果不擴充帶寬，采用粗暴的限制內(nèi)網(wǎng)IP速度的方式，不能很好地滿足校園網(wǎng)用戶訪問Internet的體驗，從而降低了體驗度，影響了校園網(wǎng)絡(luò)中心的運營聲譽，這恰恰也是中國移動、鐵通運營商存在的不足。在高校出口應(yīng)用路由技術(shù)，有效地驗證了“智能通道技術(shù)”給流量精細(xì)化運營帶來的好處。高?！傲髁烤?xì)化運營”拓?fù)淙鐖D2所示。

該方案在不增加帶寬成本的基礎(chǔ)上，使高校用戶獲得了極致的體驗效果。該方案不需要改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，只需要在網(wǎng)絡(luò)出口上部署1臺具有“應(yīng)用路由”功能的Panabit和中國移動、鐵通帶寬線路即可，通過Panabit將大量用戶訪問的熱門資源分流到中國移動、鐵通網(wǎng)上，從而提高移動、鐵通鏈路的利用率，以保證用戶的體驗。由于目前中國移動、鐵通政企寬帶在價格上具有一定的競爭力，并且已經(jīng)具備絕大多數(shù)熱門資源，所以，用戶不必?fù)?dān)心體驗度下降的問題。由于視頻和下載等重載流量被分流到中國移動、鐵通線路上，對原有中國電信和聯(lián)通出口的帶寬需求會大大降低，進而降低帶寬成本。圖3為分流部分視頻的效果圖。

4 結(jié)束語

通過對流量精細(xì)化運營的研究，能夠使中國移動、鐵通運營商更好地利用局部資源為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。隨著中國移動、鐵通對網(wǎng)內(nèi)內(nèi)容建設(shè)的投入，其互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的覆蓋也已越來越全面，與聯(lián)通、電信等老牌運營商相比，其帶寬優(yōu)勢也變得越來越明顯，性價比也越來越具有誘惑力。推廣“應(yīng)用路由”等技術(shù)，使得中國移動、鐵通智能管道服務(wù)建設(shè)的前景越來越明朗。

〔編輯：白潔〕