智能小区带宽管理解决方案

智能小区带宽管理解决方案XX工程公司年月日目录前言智能小区网络供供应商可能面面对的机遇和和挑战潜在问题的根源源Packeteeer公司的技术,产品和方案案公司背景TCP整形技术术产品与功能方案和增值服务务其它竞争技术Packeteeer成功案例和和国内用户介绍报价售后服务附带资料前言应XX公司邀请请，ZZ公司联同美美国Packeeteer厂家，就XX的YY智能小区带带宽管理项目目提交解决方方案。按XX的要求，这这份方案将首首先分柝网络络提供商面对对的挑战和服服务需求、潜潜在的问题和和根源，然后后提出一个满满足目前服务务需求，技术术上可行，又又能为XX提供将来增增值服务的解解决方案。这份文件后半部部提供了产品品报价和成功功案例，为了了保护集成商商、厂家和第第三方用户的的利益和隐私私权，在此敬敬请各位阅读读此文件后能能尊重各方利利益，不向外外透露文件内内容。B.智能小区区网络供应商商可能面对的的机遇和挑战战随着智能小区宽宽带接入项目目在全国如火火如荼地展开开，为智能小小区宽带接入入提供服务的的供应商面对对着巨大的商商机。与此同同时，这些服服务商也会有有可能面对其其他网络供应应商已经遇到到的挑战。这这些挑战包括括:如何在网络接入入带宽使用中中维持公平原原则；对于一群每月交交付相等服务务月费的客户户来说,经常由于一一些先上网用用户占去大量量带宽而引至至上网速度不不稳定,使用带宽没没保障,这是不公平平的。如何限制个别用用户免费大量量占用带宽；；由于TCP协议议的突发特性性,个别用户的的应用可以轻轻易地占用大大量超出他们们所付费用的的资源。服务务商需要有效效和温和的手手段以控制这这种行为但同同时不希望引引起这些应用用的中断。怎样向客户提供供分等级和增增值服务对于那些有特殊殊要求或愿意意多付服务费费的用户，服服务商希望能能提供等级服服务,供应额外的的资源以满足足用户的需求求。服务商还还希望能为如如IP语音和IP视像等特殊殊应用提供特特别收费服务务以增加收入入。如何提高小区和和骨干网之间间链路使用效效率由于TCP通讯讯协议的大突突发量，通讯讯管道可以被被少数量的讯讯流严重堵塞塞而实际效率率降低。如下下图所示，篮篮色部分资源源被浪费:端到端QOS的的实施对于宽带营运商商，网络营运运商和电讯营营运商来说，实实施真正针对对用户和应用用的端到端QOS要面对的最最大挑战是如如何在广域网网上依据IP协议从局域域网内所带出出来的QOS信息（如COS，TOS，DiffSeerv等）作作相应的支持持（如安排相相应的路由和和分配带宽资资源，承诺和和保障响应时时延等服务水水平协议SLA）。我们一一直没有一套套完整的机制制去实施能跨跨越局域和广广域的QOS。多协议标标签交换（MPLS）技术的产产生和实施为为问题的解决决带来了曙光光。Packetsshaperr能支持COS，TOS，DiffSeerv和MPLS，可以对带带有这些信息息的IP信息包进行行识别，跟踪踪，分类，筛筛选，设值和和改标。这样样一来，Paacketsshaperr就可以在广广域网边缘根根据用户和营营运商的需求求针对不同的的用户，机器器和应用进行行QOS标记，再将将带有这些特特定QOS信息标记的的信息包发往往广域网，实实现真正的端端到端QOS。为营运商商的增值服务务提供强有力力的工具。潜在问题的根源源以上种种挑战和和问题为网络络服务商进一一步提供更好好服务的实施施带来困难和和阻碍。本来来，不少路由由器本身带有有QoS机制，但是是这些机制一一直不能有效效地发挥作用用，也不能从从根本上解决决问题。关键问题有以下下几点:路由器的设计是是为了做路由由，随着路由由表的不断加加大，路由器器本身做路由由所费精力就就很大，要路路由器再加重重负担去处理理其他如QoS,流量分类等等工作,路由器就自自然慢下来。一一般路由器在在网络繁忙时时会引入30-40毫秒时延；；网络对信息源((包括服务器器和客户机)向网络发放放数据的量、时时间和频率完完全缺乏控制制。每一对信信息源的一方方只根据对方方的要求而毫毫无节制地向向对方发送数数据，完全不不顾及网络是是否有足够资资源或对方的的连接速率是是否能承受。当当网络中所有有机器都以这这种行为发放放数据时，网网络自然堵得得水泄不通。网网络来不及处处理的信息包包都堵在路由由器上排队。路由器所采取的的QoS机制都是通通过所谓的“队列”技术来实现现。也就是说说，路由器通通过广域网链链路来不及发发送的信息包包都在路由器器内以不同优优先等级来排排队。当队列列过长时，路路由器只好把把处理不来的的信息包扔掉掉，引起TCP的大量重发发，一些会话话(Sesssion)会因此而中中断。要为网络建立真真正和有效的的服务质量(QoS)机制，以上上问题的根源源必须得到根根治。Packeteeer公司的技术,产品和方案案Packeteeer公司的技术术和产品为以以上的问题带带来一个完整整的解决方案案。以下是有有关Packeeteer公司的背景景、技术、产产品和方案简简述。公司背景成立于硅谷的PPacketteer公司是具领领导地位的带带宽管理设备备提供商之一一。Packeeteer公司运用了了其在许多领领域内的专业业知识，如“应用程序DNA”、网络技术术，以及业界界发展趋势等等以开发解决决方案来满足足日益复杂的的带宽管理需需求。今天，Packketeerr公司的产品品已经被世界界上Forttune11000强企企业以及遍布布全球的服务务供应商广泛泛采用，公司司在世界五十十余个国家建建立起了由100多家增值零零售商、分销销商和系统集集成商组成的的市场网络。Packeeteer公司在美国国纳斯达克上上市，2000年销售总额额达人民币等等值三亿余元元。TCP整形技术术TCP整形技术术是Packeeteer公司发明并并在美国登记记了专利的技技术。这种技技术通过对TCP窗口大小和TCP确认封包时时延的精确控控制，达到了了对TCP突发特性的的调控。这个个技术对网络络中每对对话话的信息源进进行流量监听听、跟踪、计计算和干预，对对信息源向网网络所发送信信息量的多少少、发送时间间和频率进行行控制，从根根本上解决网网络的阻塞问问题。如下图图所示:经过TCP整形形技术处理后后的信流变得得很平滑，不不再严重突发发以影响其他他信流，传输输效率大大提提高，使广域域网资源得到到充份利用。由由于TCP整形技术不不采用队列技技术，大大地地减少了信息息包的丢失，降降低了信流重重发率。利用用TCP整形技术，网网络中所有机机器的发送量量都受到统一一控制，从路路由器流过的的流量如果被被控制到与广广域网瓶颈带带宽相一致，路路由器上再不不会有大量的的队列，这就就减轻了路由由器的负担使使信息包通过过路由器的所所需时间大大大减少。产品与功能Packeteeer公司在世上上独一无二的的TCP整形技术的的实施是通过过公司的Packeetshapper产品系列达达到的。Packeetshapper里所提供的的四项手段帮帮助使用者简简单快捷地达达到有效地管管理带宽的目目的:a).信流分分类Packetsshaperr能够自动地地发现和识别别几百种类型型的信流，而而且经常识别别出没被管理理员发现的潜潜入网络的应应用程序。在在OSI网络模型中中，PackeetShapper可以识别从从第二层到第第七层的信流流特征，从而而区分不同协协议和应用程程序。除了自自动分类，Packeetshapper还让用户手手动地根据以以下信流特征征作人工分类类:MAC地址(用用于非IP协议)、单一IP地址、多个IP地址、IP子网、域名名、TCP应用端口、IPPrrecedeence比特、DiffSServ、URL、档类、所所用协议或应应用等特征。b).信流状状态分析分类功能识别了了网络上的各各类信流，分分析功能则显显示这些信流流的运行状态态，它帮助找找出问题所在在和相应管理理策略的线索索。PackeetShapper跟综平均和和高峰信息流流量，识别最最大的用户和和应用程序，测测量应用程序序响应时间，并并且评估网络络效率。这样样，管理人员员就对目前网网络资源使用用状态有了充充分的了解，为为下一步实施施带宽管理准准备了充实的的数据依据。c).实施管管理PacketSShaperr提供两套灵灵活的带宽管管理工具以帮帮助用户实施施高效的带宽宽管理策略。带宽分区(Paartitiion):为某一类的的信流带宽使使用总量设定定上限和下限限，确保某类类流量有足够够带宽而不受受其他类别的的影响，或者者以上限带宽宽总用量限制制某类流量不不能超过某一一限额。带宽策略(Poolicy)):为某一类的的信流中的每每一个会话(Sesssion)的带宽使用用量设定上限限和下限，确确保这类信流流的每一会话话有足够带宽宽以保障质量量或最低响应应时延。PacketSShaperr运用了TCP速率整形技技术，明晰地地管理带宽资资源和平整突突发性IP流量。与基基于路由器的的解决方案相相比，PackeetShapper积极地对信信息传输进行行双向整形，结结果，PackeetShapper使每个应用用程序都实现现了稳定、迅迅捷、便于控控制的性能。d).报告Packetsshaperr对各巳经分分类的流类进进行统计数据据收集并提供供在线图表报报告，各种收收集数据有三三十多种。图图表报告计有有带宽使用量量、网络效率率、带宽使用用分布、应用用响应时延分分析、大用量量用户分析等等。这些大量量的数据和图图表帮助用户户对网络资源源分配和使用用的过去、现现在和将来趋趋势都有很好好的了解。达达到有效管理理带宽的目的的。方案和增值服务务有了以上对Paacketsshaperr产品实施管管理带宽手段段的描述，以以下我们将对对XX智能小区宽宽带接入服务务的带宽管理理机制提出基基于Packeeteer产品Packeetshapper的建议解决决方案:a).网络拓拓朴图b).建议使用用Packeetshapper型号:根据路由器与骨骨干网链路带带宽大小建议议使用带宽管管理上限为2Mbps的PS15000或上限为10MMbps的PS25000。两型号具具体技术参数数请参阅附带带资料。c).分类、带带宽分区和带带宽策略建议议建议在每一小区区的Packeetshapper上以人手将将该区的所有有IP地址划定，估估算出该区任任意时段实在在线用户数与与总用户数比比率，再算出出每户实在线线用户应分得得带宽量，然然后用Packeetshapper的“基于用户数数动态带宽分分区”功能，自动动对每户在线线用户带宽使使用量进行分分配和限制，以以实施分配公公平的原则。与与此同时，限限制某些用户户和应用免费费占用大量带带宽。另外，在Paccketshhaper的分类树上上，还可以用用一组特定的的IP地址群作定定义，定出某某一组用户为为特别等级用用户，给他们们分配额外的的带宽并对他他们征收额外外服务费用。达达到提供分等等级的服务目目的。作出合适的基于于IP的分类以后后，下一步可可以进一步将将“分类中自动动寻找”(TraffficDDiscovverywwithinnClasss)功能打开，把把每组分类流流量中最大用用量的应用寻寻找出来，并并使用“速率策略”(RateePoliicy)中的TCP整形技术对对突发流量进进行整形以获获得网络最高高使用效率。此外，对有特殊殊带宽需求的的应用，可以以在分类树上上特别将这些些应用定义出出来并分配足足够带宽以收收取特别服务务费用。其它竞争技术如前所述，Paacketeeer公司的TCP整形技术是是由Packeeteer公司发明并并登记了专利利。市场上其其它带宽管理理产品或多或或少都只是基基于队列技术术的。与TCP整形技技术相比,队列技术具具有下列缺点点:a).在队列列形成时，信信息包被大量量丢弃，引起起TCP重发；b).缺乏对对各种协议和和应用的自动动分类，只能能粗糙地依IP地址和TCP端口进行分分类；c).只能粗粗略地对每类类信流总流量量进行带宽分分配而不能为为每一对话(sesssion)进行分配带带宽。这对基基于IP的语音和视视像服务来说说都是不可接接受的；d).队列技技术的天然属属性决定了它它只能对“外向流”(OutbboundTrafffic),即从局域网网流向广域网网的信流才起起作用，而对对“内向流”则根本不起起任何作用；；d).更重要的的是，队列技技术都是被动动地在阻塞发发生了以后才才产生作用，而TCP整形技术则在阻塞未发生之前就主动地采取措