浅谈运营商网络流量精细化运营

郭兴国

摘 要：建设运营商智能带宽通道，实现运营商网络流量精细化运营服务的核心是深度数据包检测（DPI/DFI）技术和七层应用数据路由的成功运用。利用DPI深度包识别技术处理网络流量，深入分析网络流量中用户的行为，对比域内域外网络资源，不断提高本地化服务水准。对于需要跨越运营商网络的域外资源，经过加工处理后，使其具备相关的应用特征，以此作为路由的基本条件，实现基于应用的路由，从而达到流量的精细化运营。拟用Panabit提供的“DPI流量分析管理系统”实现运营商网络流量的精细化运营。

关键词：应用路由；内容分发网络；缓存CDN；铁通NDC

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.071

长时间来，电信运营商一直承担着流量管道的幕后工作，为各行各业提供信息的传输服务。回顾过去，互联网主要流量类别从HTTP类型转变为P2P类型，P2P类型经过爆炸式的发展后，又理性地回归到了HTTP类型。分析其中的相关内容，无论是P2P类型还是HTTP类型，其中，视频、音乐一直占据着统治地位，互联网看似无规律的业务发展其实都是流量运营的具体体现。应用的提供商是互联网厂商，运营商在其中充当了管道的作用。多年来，虽然一直提倡带宽精细化运营服务，但是，这一直停留在概念和实验阶段，中国电信和中国联通的骨干网还是各种应用流量混跑，并没有真正跨入流量精细化运营时代。

中国移动、铁通的网络结构不同于电信和联通，出口带宽有限、质量低、用户体验差，这样，流量精细化运营建设就显得尤为重要了。从实际情况来看，虽然中国移动、铁通建设了大量的本网内容，包括IDC/NDC建设、TOP10000等工程，但是，它们还是饱受用户投诉的苦恼。究其原因，还是流量精细化运营没有完全发挥作用。在核心建设完成后，如何利用好区域的内部内容体现本地优势，弱化出口弱势，是流量精细化运营需要解决的核心问题。

1 流量精细化运营关键技术

流量精细化运营就是按照应用进行限速、疏导和提高各种应用出口的复用比，即引入恰当的资源，利用内容调度将更多数据消化在本地内网里，降低骨干网的压力，以满足运营商网络流量的精细化运营。流量精细化优化拓扑如图1所示。

要想实现智能管道服务，技术上看主要包括以下几个方面。

1.1 应用识别

应用识别就是透过“DPI/DFI等流量分析技术”对通信管道内的所有流量进行应用识别分析，从而得出各种应用在带宽流量中的占比，分析其中的行为，深挖数据价值，促成商机，提高出口复用比，从而使网络管理者对自己网络流量状况的管理做到有据可依，比如，透过应用识别分析网络的出口流量，从而判断实施CDN网络前后的对比效果，生成报告，进而反复优化CDN网络，以达到内网资源消化的最佳状态，或对特殊流量采取“应用路由”技术，提高用户体验度。因此，“应用识别”是实现流量精细化运营的关键基础。

1.2 内容分发网络CDN

内容分发网络（CDN）是部署在距离终端用户最近的网络服务商，用户的网络请求总是先到达它的网络服务商那里，在这里缓存网站的一些静态资源（较少变化的数据），然后便可以就近以最快速度将相关内容返回给用户，比如视频网站和门户网站会将用户访问量大的热点内容缓存在CDN内。这样，当其他用户访问已经缓存到的资源时，不仅降低了响应的延时，还缓解了运营商的出口压力，所以，CDN网络建立的差异直接影响着用户的感知度。

1.3 智能DNS管控

南电信北联通的格局已经根深蒂固，用户在使用网络时，配置非本地运营商DNS地址的行为已经司空见惯。DNS作为影响缓存CDN节点加速的先决条件之一，必须得到有效的管理（使用非本地运营商的DNS将影响用户获取本地的缓存内容，导致体验度的下降），这样，才能使内容分发网络更加行之有效。

1.4 应用路由和广域网加速

传统的三四层路由设备只能根据IP和端口号选择和应用路由，但是，随着网络应用的不断丰富，一些新型应用已经采用随机端口、加密技术等手段实现数据的传输，使用传统手段选择路由或保证其Qos俨然力不从心，这也是智能管道提出但迟迟未能落实的根本原因。因此，网络流量的精细化运营管理必须落实到七层应用路由的层面上，根据不同应用的流量路由到不同的链路上，比如新概念广域网加速，根据互联网应用划分服务等级，杜绝各种流量在链路上的混跑——BUG链路大多承载动态实时的应用流量（比如游戏、网页等流量），NAT链路承载那些响应不是特别敏感的应用（比如在线缓冲、QQ等），而本地网络提供静态热点内容服务（比如P2P下载、Web视频等），所以，智能管道最核心的体验在于有效落实应用路由。

2 对流量运营的技术准备

2.1 内容准备

内容资源储备丰富和提供低时延服务是公众选择宽带接入因素的不二选择，由于前期资金和场地规模等因素的限制，中国铁通互联网业务起步比较晚，但是，通过铁通NDC、TOP10000等工程的建设，铁通IDC热点内容服务覆盖已基本完善，能为用户访问静态资源（比如视频服务、P2P下载等）时提供较为优质的服务。

2.2 七层感知和七层调度

应用感知即互联网应用的识别能力，流量精细化运营的关键基础在于应用的感知度上，在此基础上，通过七层调度实现“智能管道服务”，将更多数据消化在本地内网里，从而降低骨干网的压力。在这一层面上，吉林铁通主要采用Panabit提供的“DPI流量分析管理系统”作为实现七层应用的感知和七层调度。Panabit是国内率先研究互联网应用，并根据相关应用作为路由条件的一家网络设备制造商，其供给的平台支持20 Gbps的接入链路，能够满足电信级网络的运营需求。

3 流量运营在运营商带宽应用实践

3.1 中国移动和铁通政企带宽的优劣分析

随着中国移动、铁通各地纷纷加大互联网业务的推广力度和基础设施建设，在中国移动、铁通局部资源上已经形成了一定的高地，完全有条件压制对手，比如视频、下载等资源。在带宽销售方面，中国移动、铁通在政企行业里推出了比电信和联通更为优惠的带宽接入服务，形成了具有诱惑力的价格体系。但是，由于公众对网络知识的缺乏和其他因素，铁通链路特别是在多出口的政企行业内普遍存在一些问题——链路利用率低、质量差、得不到用户的认同。查找原因，主要包括以下2个方面。

3.1.1 内在因素和竞争对手

由于种种原因，中国移动、铁通固网中的CDN网络命中率低，带宽落地质量不佳。虽然自身互联网BGP的出口比较大，但是，由于运营商之间的竞争比较激烈，其互联网出口一直受中国电信、联通等竞争对手的人为挤压和干扰，所以，选择从集团统一出口落地应用的服务质量普遍存在问题。

3.1.2 傻瓜式的负载均衡设备

傻瓜式的负载均衡设备只起到了汇聚带宽的作用，解决不了实质上的问题。政企用户大多具有多条不同运营商的出口链路，如果使用傻瓜式的负载均衡设备，就会产生一些问题，主要包括以下2点：①由于观念的固化，客户主要使用电信、联通为主的DNS，甚至是Google的DNS，而普通的负载均衡设备大多采用目的地址算法选择均衡链路，致使中国移动、铁通线路流量非常小，达不到客户预期的带宽利用率；②如果使用源地址算法进行均衡，势必会引起同源多宿的问题，致使部分游戏和网页浏览等敏感应用的体验度下降，受到强烈的投诉，因此，移动固网带宽一直得不到足够的认可。

3.2 与核心网结合的政企带宽新思路

如何很好地利用中国移动、铁通的局部资源高地优势解决政企宽带的落地质量和负载均衡之间的矛盾，是打造政企宽带极速体验的关键问题。通过“应用路由”技术可有效解决此矛盾，从而验证流量精细化运营的成果。

这项工作的具体思路是基于2/8规律组成的方案，即针对政企宽带经常遇到的多线接入用户场景，使用Panabit应用路由功能，将一般日常常见的网络应用分配在占比为“8”的带宽上，这部分带宽由于中国移动、铁通在后期的大力建设，很多主流互联网应用，比如P2P下载的迅雷、在线视频优酷、爱奇艺等主流应用都能在其线路上得到了很好的体验；将不常见、需要特殊保障的应用流量分流分配至占比为“2”的线路带宽上，这部分带宽的特点是带宽小、成本高，访问中国移动、铁通网中没有的资源（尤其是跨省跨国跨运营商）会有比较好的体验。

这样做，可以有效利用中国移动、铁通网络局部资源高地，发挥城域网传输和价格的优势，立足“替换联通电信部分带宽，降低客户成本”的方法，能够为用户取得较好的带宽使用效果。例如，原有联通线路1 G，增加了中国移动、铁通宽带后，联通方向降低为200 M，中国移动、铁通方向为800 M，达到了与之前联通1 G一样的网络效果，甚至结果可能会更好。客户在带宽成本上的消费与之前仅使用1 G带宽的成本相比，价格便宜了1/2以上，当使用节省的成本购买多余的移动带宽时，体验效果是立竿见影的。

3.3 在高校核心出口的实践检验

目前，高校宽带运营网络出口与中国移动、铁通宽带运营相类似，高校在出口带宽上普遍存在出口带宽需求与运营成本之间的矛盾。虽然电信和联通老牌运营商的链路质量比较好，但是，其扩充带宽的成本很高，如果不扩充带宽，采用粗暴的限制内网IP速度的方式，不能很好地满足校园网用户访问Internet的体验，从而降低了体验度，影响了校园网络中心的运营声誉，这恰恰也是中国移动、铁通运营商存在的不足。在高校出口应用路由技术，有效地验证了“智能通道技术”给流量精细化运营带来的好处。高校“流量精细化运营”拓扑如图2所示。

该方案在不增加带宽成本的基础上，使高校用户获得了极致的体验效果。该方案不需要改变网络架构，只需要在网络出口上部署1台具有“应用路由”功能的Panabit和中国移动、铁通带宽线路即可，通过Panabit将大量用户访问的热门资源分流到中国移动、铁通网上，从而提高移动、铁通链路的利用率，以保证用户的体验。由于目前中国移动、铁通政企宽带在价格上具有一定的竞争力，并且已经具备绝大多数热门资源，所以，用户不必担心体验度下降的问题。由于视频和下载等重载流量被分流到中国移动、铁通线路上，对原有中国电信和联通出口的带宽需求会大大降低，进而降低带宽成本。图3为分流部分视频的效果图。

4 结束语

通过对流量精细化运营的研究，能够使中国移动、铁通运营商更好地利用局部资源为用户提供最优质的服务。随着中国移动、铁通对网内内容建设的投入，其互联网内容的覆盖也已越来越全面，与联通、电信等老牌运营商相比，其带宽优势也变得越来越明显，性价比也越来越具有诱惑力。推广“应用路由”等技术，使得中国移动、铁通智能管道服务建设的前景越来越明朗。

〔编辑：白洁〕