基于QOS 的高效網(wǎng)絡安全機制研究

徐延強，張志勛，王 娟

（蘭州工業(yè)學院 軟件工程學院，甘肅 蘭州 730050）

1 網(wǎng)絡技術發(fā)展現(xiàn)狀

當前，無論是人們的生活，還是工作，都離不開網(wǎng)絡信息技術。網(wǎng)絡技術的發(fā)展給人們的生活帶來很多的便利，但同時也給人們的數(shù)據(jù)信息安全造成威脅。進一步推動網(wǎng)絡技術發(fā)展，需要全面提升網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全性。

1.1 網(wǎng)絡設備經(jīng)濟成本問題

在使用網(wǎng)絡技術時，除要保障網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的信息安全外，用戶還會關心網(wǎng)絡設備的價格。價格昂貴的網(wǎng)絡設備并不能適用于所有的網(wǎng)絡用戶，對于一些資金有限，需求相對較低的用戶，他們可以根據(jù)自己的實際需要選擇設備，降低網(wǎng)絡設備的維修成本。

1.2 網(wǎng)絡安全發(fā)展現(xiàn)狀

隨著網(wǎng)絡技術的普及，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳遞安全已成為社會焦點。在使用網(wǎng)絡技術時，如果不能有效保障數(shù)據(jù)安全，會給人們的生活和工作造成嚴重的負面影響。在當前網(wǎng)絡信息化時代，僅依靠傳統(tǒng)的防火墻技術已經(jīng)不能有效保障信息安全。網(wǎng)絡技術設計開發(fā)人員需要不斷提高網(wǎng)絡安全系數(shù)，設計開發(fā)網(wǎng)絡安全應用軟件，更好地保障網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全，滿足用戶的業(yè)務需要。

1.3 負載均衡發(fā)展現(xiàn)狀

越來越多的人開始重視內(nèi)外網(wǎng)絡的負載均衡程度。調(diào)節(jié)內(nèi)外網(wǎng)絡的負載均衡可幫助提高網(wǎng)絡技術的安全性，拓寬網(wǎng)絡寬帶負載。同時，網(wǎng)絡內(nèi)網(wǎng)的負載均衡程度與外網(wǎng)的負載均衡程度同樣重要，然而多數(shù)網(wǎng)絡用戶只重視外網(wǎng)的負載均衡程度，給網(wǎng)絡運行造成一定的負載壓力，降低網(wǎng)絡速度。

1.4 數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展現(xiàn)狀

在使用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)時，需要實時對數(shù)據(jù)進行傳輸。大量的數(shù)據(jù)信息傳輸會給網(wǎng)絡寬帶造成較大壓力，影響網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳播速度。因此，需要較大容量的寬帶支撐實時數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。在擴大網(wǎng)絡寬帶支持時，用戶需根據(jù)實際需要開展網(wǎng)絡規(guī)劃，不能盲目進行寬帶數(shù)據(jù)更新，否則外來的網(wǎng)絡寬帶會給用戶的信息安全造成一定的威脅，影響網(wǎng)絡用戶的使用體驗。

2 基于QOS的網(wǎng)絡安全機制研究

QOS即為網(wǎng)絡服務質(zhì)量，在使用網(wǎng)絡技術進行數(shù)據(jù)傳播時，不僅需要保障數(shù)據(jù)信息的安全性，還要盡可能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取Ｍǔ?，提升網(wǎng)絡寬帶的拓展性可以有效提高網(wǎng)絡傳播速度，避免網(wǎng)絡堵塞。然而，網(wǎng)絡資源占用過多會嚴重影響網(wǎng)絡服務質(zhì)量和用戶的網(wǎng)絡使用體驗。因此，開發(fā)設計人員需要根據(jù)用戶的實際需求開展網(wǎng)絡資源的合理分配，最大程度提高網(wǎng)絡資源的利用率，確保為用戶提供良好的網(wǎng)絡服務。

2.1 QOS的經(jīng)濟成本較低

相較于其他網(wǎng)絡安全設備，QOS機制的經(jīng)濟成本較低，可滿足更多的網(wǎng)絡用戶的需求。對那些對安全性要求較低、資金不足的網(wǎng)絡用戶而言，QOS機制是最佳的安全設備選擇[1]。QOS機制不僅可以幫助用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時處理，同時還可根據(jù)用戶的其他需要進行數(shù)據(jù)傳輸，幫助網(wǎng)絡用戶解決大量數(shù)據(jù)處理問題。此外，由于QOS的經(jīng)濟成本相對較低，可以幫助網(wǎng)絡用戶節(jié)省一大筆經(jīng)濟費用，滿足網(wǎng)絡用戶的服務要求[2]。

2.2 QOS的安全性較高

在對網(wǎng)絡設備進行安全保護時，往往需要對設備的網(wǎng)絡IP源地址進行安全策略操作，一方面，可以保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的使用安全；另一方面，也可以提高網(wǎng)絡速度。當前，網(wǎng)絡用戶使用最多的網(wǎng)絡設備安全保護方式是基于項目的的網(wǎng)絡安全策略。若網(wǎng)絡用戶對信息安全的要求度相對較低，QOS機制可完全滿足用戶需求。QOS機制可以輕松實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡寬帶的合理分類，提高數(shù)據(jù)安全與寬帶的匹配度，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡信息安全問題。就當前QOS安全策略而言，越來越多的網(wǎng)絡路由器已可以順利保護網(wǎng)絡信息，在提高網(wǎng)絡流量的傳輸速度的同時，可對用戶輸入的數(shù)據(jù)信息進行科學分類，滿足用戶的使用需求[3]。因此，利用QOS安全策略可以有效降低網(wǎng)絡數(shù)據(jù)安全事故的發(fā)生率，安全控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

2.3 QOS模擬負載均衡能力較強

在使用QOS機制時，用戶可根據(jù)自己的需求開展流量定義，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡負載超標問題，實現(xiàn)網(wǎng)絡負載的均衡處理。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡負載處理模式中，最常用的兩種網(wǎng)絡設備為鏈路負載和IP流負載。其中，鏈路負載均衡設備雖然可以起到較好的均衡負載作用，但設備的經(jīng)濟成本相對較高，不適用于絕大多數(shù)的網(wǎng)絡用戶[4]。IP負載均衡設備的使用范圍則相對較廣，其工作機理與QOS機制相似，設計開發(fā)人員會對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行分類標記，后對標記好的數(shù)據(jù)進行指令傳輸，且在指令傳輸過程中，會根據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級分類。用戶的數(shù)據(jù)信息通常分為8類，重要性越高，數(shù)據(jù)的優(yōu)先級越高。負載均衡設備會根據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級進行列表更新，提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳播的效率，有效避免網(wǎng)絡傳播堵塞問題。

2.4 QOS對實時數(shù)據(jù)的處理能力較強

為有效提高網(wǎng)絡寬帶的拓展性，開發(fā)人員設計開發(fā)QOS機制。利用QOS機制，用戶可對數(shù)據(jù)進行實時處理。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理模式中，若用戶用同一固定寬帶進行大量數(shù)據(jù)信息的實時處理，會出現(xiàn)網(wǎng)絡卡頓現(xiàn)象，網(wǎng)絡傳播速度嚴重下降[5]。而在使用QOS機制后，QOS機制中的隊列機制可緩解網(wǎng)絡堵塞問題，提高網(wǎng)絡信息的傳播速度，即使網(wǎng)絡用戶同時處理大量視頻、音頻數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)也能夠得到正常傳輸。當前，QOS中最常用的列隊機制有如下幾種：（1）先人先出的FIFO隊列機制；（2）按照用戶優(yōu)先級分配的PQ隊列機制；（3）根據(jù)用戶預定義的網(wǎng)絡接口順序排布的CQ隊列機制；（4）根據(jù)用戶傳輸?shù)木W(wǎng)絡數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡接口IP優(yōu)先級進行分配的WFQ隊列機制。不同的隊列機制的功能有所不同，用戶可以根據(jù)自己的實際需要選擇合適的隊列機制，有效提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳播效率，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)堵塞現(xiàn)象，提升網(wǎng)絡安全性。

3 結 論

當前，很多用戶對QOS機制的了解程度有限，并沒有將更多的精力放在QOS機制的使用，不僅限制了QOS的發(fā)展，同時，也浪費了一定的網(wǎng)絡資源。筆者通過深入分析QOS機制，從多個層面闡述QOS機制的使用模式，希望可以為網(wǎng)絡用戶提供更加安全的網(wǎng)絡環(huán)境。