浅析油田网络流量分析技术应用

陈高辉+李世红+秦博+蔡海燕

【摘要】 随着油田网络快速发展，已经形成了核心万兆互联，广域网双2.5G互联，接入单位双千兆上联，网络吞吐能力得到很大提升，随之而来需要对网络精细化管理的需求越来越大，对油田业务流量情况需要详细掌握，以便于网络规划以及故障分析，本文采用流量分析技术对油田网络应用流量进行了定量分析。

【关键词】 流量分析 netflow/sflow 网络代理 视频监控

一、现状和问题

油田公司提出“百兆到作业区，十兆到井站”的网络架构，但现在很多井站都实现了百兆接入，同时计算机主干网页实现了广域网双2.5G，核心万兆互联，带宽的快速增加加快了业务数据传送的速度，从公司管理角度出发很多很多应用从井站直接到公司管理部门的核心网络，业务的可靠传输是对网络运维部门提出的新的要求。公司主干网流量组成，对于各个方向的网络流量大小，公司应用系统如视频会议、生产指挥、应急预警、财务系统、OA办公系统、A1A2系统，集团公司的应用系统的流量情况，需要对业务进行深入分析，获取相关流量。二级单位从井站到单位核心，数字化应用系统占有大量的网络链路流量，但管理者不能掌握，具体各类应用系统流量的大小、流向以及各类网络接口流量组成，需要采集网络中各个节点的网络流量，进而对应用系统进行详细的分析，将流量与应用系统进行有效结合，达到应用系统流量的深度分析。

二、流量分析技术应用

2.1流量分析技术

2.1.1基于SNMP

该方法仅能对网络设备端口的整体流量进行分析，可以获得设备端口的实时或者历史的流入/流出带宽、丢包、误包等性能指标，但无法分析具体的用户流量和协议组成。因其具有实现简单、标准统一、接口开放的特点，被业界广泛采用。

2.1.2基于网络探针

该方法的数据抓包、分析和统计等功能一般都在网络“探针”上以硬件方式实现，分析的结果存储在探针的内存或磁盘之中，具体的前端展现依赖与之对应的专门软件。因此具有效率高、可靠性高、高速运行不丢包的特点。

2.1.3基于网络流

相对于会话（Session）而言，流（Flow）具备更细致的标识特征，在传统的 TCP/IP 五元组的基础上增加了一些新的域值，至少包括以下几个字段：源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、IP层协议类型、ToS服务类型、输入物理端口。以上七个字段可以唯一地确定任意一个数据包属于哪个特定的流，换言之任何一个字段出现了差异都意味着一个新的流产生。sFlow是基于端口的流量分析：按照一定的采样比从特定端口上采集报文，由Agent设备对报文进行分析（包括报文内容、报文转发规则信息等等），并将分析结果以及原始报文通告给Collector进行统一分析（Flow采样）；并且支持周期性统计端口的流量计数以及设备CPU、内存等信息（Counter采样）。sFlow关注的是接口的流量情况、转发情况以及设备整体运行状况，因此适合于网络异常监控以及网络异常定位，通过Collector可以以报表的方式将情况反应出来，极大的方便了网络管理人员日常巡检维护，保证企业网络的正常稳定运行。

2.2部署方式

利用公司网络监控平台系统，结合交换机及路由器的FLOW流量采集功能，对油田主干网及试点二级单位的网络流量进行采集，其中计算机主干网，主要采集核心交换机8905和核心路由器t1200设备的流量情况，试点二级单位通过核心交换机软件升级，及试点作业区井站的设备替换，采集内网的流量情况。

2.3流量分析

2.3.1主干网流量分析

通过对流量采集和分析技术进行研究搭建流量分析系统，实现对主要生产办公业务流量分析，重要应用性能追踪。并开展油田计算机终端应用的自动化监控。具体研究内容主要包括一下几点：

通过s-flow、netflow等技术搭建流量分析系统，对区域中心出口、生产指挥中心、应急预警中心、公司视频会议系统及苏里格大厦数信部等重要业务和部门实现业务流量集中统计分析；

通过定制业务模型对主要生产办公流量进行全面分析，包括：视频会议，办公OA系统，生产网中的三端二系统等网络业务；

平均流入速率：450～465Mbps，平均流出速率：30～40Mbps，应用构成为：代理上网占77%，未知应用占13%，HTTP应用占2%。

2.3.2生产指挥流量分析

公司生产指挥系统流量很小，基本没有流入流量，只有流出流量，平均流出速率为1.08Mbps，平均流出速率波动较大，HTTP应用为主包含codasrv和raventbs等生产系统流量。

三、总结

系统采用Netflow及Sflow方式提取流量，系统旁路部署，对网络无影响，被采集系统只需要支持标准FLOW协议即可，流量采集设备只需与流量分析系统路由可达，即可实现所需网络流量数据的采集，采集颗粒度可自由选择，系统支持多台设备流量数据的同时采集，可以实现流量数据的灵活组合

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分析。实现了油田主干网的流量分析，总结分析了网络业务流量的特点，首次完成了采油和采气二级单位内部应用业务系统的分析，分析了从井站一直到厂部核心的网络业务流量状况。利用网络流量分析技术实现了对内网各个环节的流量分析，通过定制业务模型对主要生产、办公流量进行全面分析建立流量模型实现对主要生产、办公系统流量追踪和带宽占用情况的监测与分析，有利于内部流量合理调配及流量有效保障和控制。提出互联网出口采用缓存系统的建议，在不增加出口带宽的情况下，在互联网出口采用缓存技术以“缓存换带宽”，提高了出口带宽利用率，通过对外网资源的内网缓存（包括：视频、下载等大颗粒度网络应用），节约出口带宽，提高用户网络使用感受。