个性化网络架构和服务

　　网络架构

　　传统的网络拓扑结构中，采用路由器、防火墙等设备串联在一起的模式，此种模式防火墙对所有用户的启动有一定保护作用，同时提升了全网的安全性。但在实际运行中，传统的网络结构存在着防火墙保护能力有限、用户安全需求不强、增加网络数据传输延时、容易产生全网中断等问题。通过对用户需求分析和网络设备(防火墙和路由器)性能分析，采用图1所示结构。

　　用户访问外部数据时，直接通过核心交换机和路由器转发到I SP 运营商，减少了很多中间设备，提升了数据传输速率；防火墙可以专门负责保护DMZ 区域的服务器，保护对象减少之后，减轻了防火墙的压力，同时可以针对服务器的特性进行更加细致的防火墙策略配置，提升整个DMZ 区域的安全性；建立高速VIP通道，利用Cache 缓存技术原理，通过分析互联网资源热度，允许常用且占用带宽资源较小和重点保护的应用服务走高速通道，从而提升校园网络的可用性。

　　通过以上三点，使得校园网提供的服务更加人性化，保证了整个网络的稳定性和高效性。

　　资源分类

　　在出口资源方面，采用类似“高速公路”和“国道”方式，建立两种类型的出口路径。在工作中，经常遇到某个时段要对某个网络应用服务和业务的特殊保障。例如，招生期间数据的上传和下载，相关计算机考试数据上传，重要的视频会议等等。通常的手段是利用流控设备进行出口带宽和服务的调整，但是稳定性不佳，效果也不理想。更极端的方法是中断其他用户的使用，确保关键业务和服务在某个时段的运行。

　　在应用服务和业务方面，按照用户访问的热度分为若干等级，分类和归纳出相关应用服务和业务的路由表。

　　在用户分类方面，用户对网络资源的需求各不相同，办公区域可以按照部门的网络需求特性进行保障，分重点响应和一般响应两种，其他区域按照需求和时间段的不同进行分类。

　　路径选择

　　由于出口带宽资源、应用服务、用户等不同，使得路径选择比传统校园网更加复杂，但可以提升校园网络管理的可控性。需要管理员在进行路径选择前，把资源、应用服务、用户，包括时间之内的各个因素了解清楚，做出合理的规划，然后再进行实施。

　　路径选择通常采用静态路由和策略路由(PBR)配合使用的模式，在某些特殊情况下还要考虑使用地址转换(NAT)策略，同时IP地址规划一定要合理。若IP地址规划不合理，会增加如CPU 等硬件资源设备的损耗。

　　Cache技术融合

　　传统的出口解决方案采用牺牲用户网络体验，保证关键业务的处理办法。在2005年左右，流量控制设备能有效控制P2P流量，从而保证了关键应用能够获得充分的带宽资源。而近年来，Cache(缓存)技术的出现，一定程度上解决了单纯依靠流量控制设备控制、牺牲用户体验模式的弊端。

　　Cache技术通过监控网络热点资源，分析互联网资源的热度，通过存储技术将热点资源存储在本地，使用重定向等图7 策略配置技术，实现资源本地化。Cache技术包括Web Cache和P2PCache，将HTTP和P2P中的热点内容引入校园网络，提高数据利用率。采用Cache技术，使用最少的成本，缓存最热点的数据，使得热点内容更靠近最终用户，以此提高用户体验，节省网络出口资源。相比于封堵限速、增加出口带宽、引入内容源带来的有限改善，Cache技术实现了低成本运营、高品质服务。

　　Web Cache 技术支持对HTTP、HTTPS 内容的缓存，它通过采用各种策略，最大限度地提高Web 用户的体验并保证数据安全传输。Web Cac he 服务器分为九大模块：Web Cache模块、FLV Cache模块、网站镜像模块、ICP模块、ICAP模块、缓存加速模块、安全增强模块、安全增强模块、管理监控模块。

　　P2P缓存技术支持迅雷、比特彗星、utorrent、比特精灵、eMule、eDonkey协议等客户端，能够提供P2P缓存加速、协议分析、流量控制三大功能。P2P Cache包含重定向子系统、调度子系统、缓存子系统、管理子系统。

　　Cache 部署可以采用旁路、分布式方式。首先需要设置端口镜像，然后将Cache 设备接入到骨干网络中，同时对Cache进行IPv4 和IPv6 地址等相关网络参数的配置。

　　Cache技术虽然能够解决一些问题，但是也存在以下问题：

　　1.存储空间不足。10T 的存储空间一周左右就可以装满，不能够处理大规模的视频资源。例如PPTV，一个热点备份就能达到10-20T，可以考虑与存储设备互联。

　　2.数据加密。各P2P视频厂商为了防止盗链都对源进行了加密，一般加密后只对当时打开的I E 有效，换一台电脑再打开同一个视频，密码会发生变化，所以Cache下载的数据无效。

　　3.利用率不高。Cache设备通常疯狂下载数据源，占用出口带宽资源。如热点资源分析不足，造成提供内网下载的数据量也不足。

　　4.价格较高。依据各校实际情况决定是否购买。目前通过对几款Cache设备的测试，Cache技术对解决HTTP网页、HTTP下载比较有效，但对P2P的支持还需要提升。

　　(作者单位三峡电力职业学院)