何劼芊 英天舒

[摘要]P2P這種新興的以“無集中服務器”模式工作的技術，能充分挖掘很多在線客戶端設備的潛能（如PC機），應用其資源而優(yōu)化提高傳輸文件的能力。其應用可消除服務器的短板和瓶頸，但同時引起了對網(wǎng)絡帶寬資源的嚴重耗損。高校的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡出口因受到帶寬的限制和影響，伴隨P2P應用的增長，必然引起非主要網(wǎng)絡應用導致擠占帶寬和增大延遲的情況發(fā)生。如不實現(xiàn)高效有序的管理與嚴格精準的控制條件下，勢必對正常的網(wǎng)上辦公、教學產(chǎn)生極為不良的后果。本文以探討各種實現(xiàn)流量管控利弊為基礎，結(jié)合北方某院校的真實案例，分析在高校中實現(xiàn)P2P流量管控的途徑與方法。

[關鍵詞]對等網(wǎng)絡技術；高校校園網(wǎng)；流量管控

[中圖分類號]TP393[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432（2014）31-0173-02

1提出背景

對等網(wǎng)絡技術目前被大量應用在文件下載、VoIP、流媒體等領域方面。因其突破了傳統(tǒng)的C/S模式（Client/Server，客戶機/服務器模式）這一工作模型，轉(zhuǎn)而使用“無集中服務器”模式，能充分挖掘很多在線客戶端設備的潛能（如PC機），應用其資源而優(yōu)化提高傳輸文件的能力。其應用可消除服務器的短板和瓶頸，但也同時引起了對網(wǎng)絡帶寬資源的嚴重耗損。

在高校學生常用的應用程序中，迅雷、BT下載、Emule電驢、PPlive影音、eDonkey以及各種在線視頻音頻服務為典型的P2P（即peer to peer技術）應用，使用占據(jù)了校園內(nèi)網(wǎng)絕大多數(shù)的帶寬資源，引起網(wǎng)絡狀況的擁堵和網(wǎng)絡服務質(zhì)量的降低。高校的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡出口因受到帶寬的限制和影響，伴隨P2P應用的增長，必然引起非主要網(wǎng)絡應用導致擠占帶寬和增大延遲的情況發(fā)生，將嚴重影響正常的網(wǎng)上辦公教學。為了確保校園網(wǎng)用戶端能夠相對平等地使用網(wǎng)絡資源和帶寬，盡力使正當?shù)娜粘＾k公教學工作得以有序開展，勢必要采取必要的途徑和方法，對大量耗費帶寬的P2P應用進行一場規(guī)范的監(jiān)測和調(diào)控。

2流量管控的常見途徑

在管理網(wǎng)絡的層面來看，流量管控主體是面向P2P應用協(xié)議、端口和用戶進行帶寬限制，當下常使用的方法如下所示：

2.1對用戶上網(wǎng)流量進行限制

使用專業(yè)的流量控制設備（如城市熱點等）并安排對用戶實現(xiàn)流量管控限制的策略，對單個用戶的網(wǎng)絡流量進行嚴格控制，使之每天可使用的流量限制在一定的范圍內(nèi)。通過實踐得出，此途徑雖可以使用戶在使用P2P時三思而行，但在使用的過程中也經(jīng)常會產(chǎn)生這樣的情況，當用戶處在流量殆盡的臨界值時，可能會有一些重要的操作難以完成或流量不足，也難以避免計算機中病毒之后，流量的非法損失，短時間內(nèi)消耗盡所有的流量，導致其不能正常上網(wǎng)的情況。

2.2使用防火墻封禁端口

通過設置在內(nèi)網(wǎng)出口的相應的防火墻，檢測篩選出流量過大P2P應用，并將其相應端口禁封，可以獲取一定的成效。通過實踐發(fā)現(xiàn)，這一方法的應用，短期內(nèi)雖然可以取得效果，但不久后流量統(tǒng)計再次飆升，和封禁以前并無明顯區(qū)別，而且對UDP端口的封禁又導致一些正常應用無法運行的可能。經(jīng)過調(diào)查分析，原因是部分P2P應用（如迅雷下載）使用的協(xié)議可以自動自主協(xié)商通信端口，某端口被封禁的情況一旦出現(xiàn)，通信雙方可以自動更換通信端口，并且目前使用的P2P軟件均可以設置為80這樣正常的端口，故封禁端口獲得的效果難以獲得長期的理想收效。

2.3應用專用流控設備實現(xiàn)限定

以上方法都有一定的效果，但不可完成穩(wěn)定、科學、可靠的流量管理控制，因此，在需求的條件和背景下，專業(yè)流控設備應運而生，如CiscoSCE、ExtraMonitor等。CiscoSCE使用全部的策略完全是基于IP地址，通過對局域網(wǎng)的所有IP網(wǎng)段進行一定優(yōu)先級別區(qū)分，再因地制宜地制定不同的IP策略，來完成流量管控。舉例說明，如教學科研IP地址上傳與下載的速度要高于學生的IP地址，關鍵的EMAIL，HTTP應用應高于P2P的使用。通過這些有效的措施，可以一定程度使網(wǎng)絡流量從無序轉(zhuǎn)化為智能的管制。缺點是一次性投入比較大，優(yōu)點是管理效果比較可觀，如能權(quán)衡利弊，此種方法可能是未來校園網(wǎng)絡流控管理的主流發(fā)展方向。

3網(wǎng)絡流量管控的案例實施（以北方某高校為例）

3.1某高校校園網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）接入網(wǎng)絡：“網(wǎng)絡中心業(yè)務繁忙”該校園網(wǎng)分成辦公教學網(wǎng)和學生宿舍網(wǎng)兩部分共計6000信息點。其中辦公教學網(wǎng)為按照100M光纖線路接入Internet的核心交換機，學生宿舍網(wǎng)核心交換機則通過另一千兆光纖接入Internet，光纖互聯(lián)兩個核心交換機，并安裝了專用隔離防火墻。

問題：雖然網(wǎng)絡工作建設成果可喜，但不能說高枕無憂了，校園網(wǎng)的日常維護、工人的成本、帶寬租用以及設備的更新，都會產(chǎn)生不小的開銷，盡管領導部門投入一定的人力、財力和物力，但面對實際的壓力還是捉襟見肘。

（2）應用范疇以及資源信息情況：已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)絡聯(lián)通的六十多臺服務器，絕大多數(shù)用于網(wǎng)絡監(jiān)管。并完成開展網(wǎng)上選課、教務管理體系等應用全局的系統(tǒng)，兼有學科網(wǎng)絡教學平臺等業(yè)務服務。

（3）為保證高校內(nèi)網(wǎng)的平穩(wěn)運行，已實施了大量的安全防范舉措：例如，物理方式隔離內(nèi)外網(wǎng)、防火墻的部署安插、抗病毒以及檢測入侵裝置等。

3.2流控設備選型和監(jiān)控模型

網(wǎng)絡來源中的資料數(shù)據(jù)是由很多個小的數(shù)據(jù)包構(gòu)成，對單獨數(shù)據(jù)的整理與分析均耗用一定程度的資源儲備。流控設備作為獨一無二的通道，數(shù)據(jù)吞吐量的大小成為其關鍵的制約因素。所以，相比其他類似的性能指標，應優(yōu)選吞吐量可觀的產(chǎn)品，用以使全網(wǎng)傳輸效率得到保證。

3.3提供相關的服務

內(nèi)外網(wǎng)地址相互轉(zhuǎn)化，以致雙網(wǎng)互達。簡言之，電商會給學生用戶另行劃分一份外網(wǎng)的IP，平時即可自由訪問互聯(lián)網(wǎng)。當學生需要使用校圖書館的數(shù)據(jù)資料時，管理人員便將其地址映射為本地鏡像，這避免遭遇屏障。學生可能察覺不到其變化，僅僅體現(xiàn)在網(wǎng)站訪問的成功，對技術人員是個重要的貢獻。同時也可以完成集成安全模塊，保證網(wǎng)絡實地聯(lián)通、預防非法操作等。應對安全隱患問題，還配置了一部旁路保護儀器，即使系統(tǒng)發(fā)生宕點或掉機，聯(lián)通網(wǎng)絡仍不是難事。

3.4實施開展效果

充分利用了專用網(wǎng)絡流量管控的設備功能，實現(xiàn)了高校網(wǎng)絡本質(zhì)上是為學校辦公教學服務的目的，總結(jié)一下，該高校實施P2P流量管控主要實現(xiàn)如下目標：把握網(wǎng)絡流量運行狀況，應對突發(fā)事故；對非工作使用網(wǎng)絡應用可根據(jù)需要是否設限；對于中心業(yè)務系統(tǒng)，其必需網(wǎng)絡帶寬得到保證，確?；谛@網(wǎng)的學校辦公教學工作能高效進行，運轉(zhuǎn)有序；對校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)用戶的上網(wǎng)行為進行有效地分析與控管。

4結(jié)論

經(jīng)校園網(wǎng)絡P2P流量管控途徑，限定單獨用戶其相關點對點式應用的帶寬，首先，可以有效合理解決網(wǎng)絡流量分配不均衡，而且極少部分用戶占用了絕大部分資源的現(xiàn)狀問題。其次，也避免了用戶因為機器感染病毒引起的UDP洪水大流量對防火墻和網(wǎng)關等的沖擊情況，保證網(wǎng)關和防火墻的安全。再次，針對流量管控的預警相關機制可以讓用戶為不可預知的網(wǎng)絡事態(tài)前期做出提早的反應。

用戶的需求同網(wǎng)絡帶寬的要求可能是一場持久的斗爭，專業(yè)設備也許只發(fā)揮一條捷徑而不是制勝的根本。在控制流量的同時，也要考慮通過豐富校內(nèi)的網(wǎng)絡資源，例如搭建內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡視頻點播服務器，收集影音視頻資料，通過引導讓師生在校內(nèi)進行下載，減少不必要外網(wǎng)下載引起的出口帶寬資源浪費。在控制用戶網(wǎng)絡流量的同時也必須對用戶的上網(wǎng)行為進行合理地引導，并制定相應制度加以規(guī)范，這樣雙方配合才能實現(xiàn)雙贏的結(jié)果。

參考文獻：

[1]盛家川.P2P系統(tǒng)中激勵機制的研究[J].科技廣場，2008（1）.

[2]龔立群，王雅新.基于P2P的Web服務合成中的關鍵問題[J].微計算機信息，2008（12）.

[3]趙貴昉，李真，張學杰.P2P網(wǎng)絡資源共享中基于信譽的訪問控制[J].云南大學學報（自然科學版），2007（S2）.

[4]王祖榮，劉清波.P2P路由算法Tapestry及其改進[J].微計算機信息，2009（36）.

[5]王清水.校園網(wǎng)絡流量的分析和控制[J].消費導刊，2009（5）.

[6]張潔，王亞芳，王妍.基于P2P技術的RFID網(wǎng)絡數(shù)據(jù)清理模型[J].硅谷，2009（9）.

[7]覃宗炎.P2P網(wǎng)絡中流媒體直播系統(tǒng)設計[J].電腦知識與技術，2009（14）.

[8]徐翔.P2P技術相關的信息安全問題研究[J].電腦知識與技術，2008（34）.