技術(shù)部分創(chuàng)新點-新產(chǎn)品

1、項 目 技術(shù)方 案與創(chuàng) 新性、工程的技術(shù)原理工程的技術(shù)原理1、技術(shù)依托本工程產(chǎn)品的研發(fā)是在本公司研發(fā)團隊在綜合比擬國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)情況的根底上,充 分借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)成果,并緊跟技術(shù)開展趨勢而開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,該工程3國內(nèi)外的立項依托了： 1國內(nèi)外同類的產(chǎn)品先進技術(shù)；2國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)成果；相關(guān)論文及專利.具體參考了以下材料：123456789孫瑋,無線充電,經(jīng)濟學人,2021馬勇,無線充電,龍源電子期刊,2021魏坤、王衛(wèi)潔,自制無線充電器,無線電,2021王傳亮,無線充電技術(shù)簡介及其監(jiān)管機制思考,人民郵電出版社,黃潔琳,無線充電器設(shè)計,山西電子技術(shù),2021郭言平,無線充電的

2、關(guān)鍵技術(shù)和研究,合肥學院學報,20212021白旭,基于無線充電的無線傳感網(wǎng) LEACHT法改良,武漢理工大學學報, 肖志堅,關(guān)于便攜式電子設(shè)備新型無線充電系統(tǒng)的研究,自動化技術(shù)和應(yīng)用,郭言平,無線充電技術(shù)持續(xù)開展,數(shù)字通訊,20212021200710洪枚,無線充電-未來的充電模式,電動自行車, 202111謝利濤,無線充電技術(shù)及其應(yīng)用,河南科技, 202112劉陽春,無線充電設(shè)備 WILD CHARGE電世界,202113韓霜,無線充電,開啟移動設(shè)備充電新紀元,世界電子元器件,202114大秋,無線充電解決方案,軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,20212、技術(shù)原理s工程總體技術(shù)原理網(wǎng)絡(luò)流量限制與應(yīng)用優(yōu)

3、化產(chǎn)品可以限制網(wǎng)絡(luò)中s所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù),能在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,限制不同的業(yè)務(wù)流走不同的通道,關(guān)鍵的業(yè)務(wù)走可靠的通道并保證服 務(wù)質(zhì)量,并且在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下,動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸,使得網(wǎng)絡(luò)資源得以優(yōu)化運用.本工程正是基于這種思想而實施的,其操作系統(tǒng)體系構(gòu)架框圖如下：其產(chǎn)品功能實現(xiàn)的具體步驟為：第一步：對網(wǎng)絡(luò)報文進行流限制,分類到每個session議號、源端口、目的端口五元組,為每個第二步：對報文進行應(yīng)用層協(xié)議識別,session 的 key.數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊中,即：根據(jù)源IP、目的IP、協(xié)A即用DPI技術(shù),對應(yīng)用層報文進行叱務(wù)的識別工作.通過這兩步可以將報文根寸戶、應(yīng)用和業(yè)務(wù)進行分類,

4、利用網(wǎng)絡(luò)流量限制中的策略1用戶、應(yīng)用、vlan、時間等條件進行流量的治理.再次通過B分工QoS來時帶寬的,化工作,主要包括限速和流量整形兩心分工作VW速見對不同類別的流量根據(jù)用戶設(shè)置進行保產(chǎn)用了的六鍵注 口制非關(guān)鍵業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的影響；整形：為了讓網(wǎng)絡(luò)瓶頸的備翎赫務(wù)流量占用的帶寬,t的注入主干網(wǎng),減少數(shù)據(jù)配的邊緣網(wǎng)關(guān)排隊等待時間,從而減少了邊緣網(wǎng)關(guān)緩存的大小據(jù)包的喪失率.整形能夠降步!朋展現(xiàn),給用戶提供圖形化E以下為各模塊功1 $劇封:本模塊典g協(xié)議號、源林iP i保咪絡(luò)的穩(wěn)定性.最后流量統(tǒng)計和數(shù)也分方海冢疏夠泗!戶對自己的網(wǎng)絡(luò)完全了解.f IQI_ip協(xié)議規(guī)QoS流量U限制模塊口匚二二江IP報根

5、扼械IpTW笑抵拗J傳播方向,我麗用RBTree支術(shù)將五元組相同的報文歸屬于同一個流的報文,利用Session將這些報文聯(lián)系起來,為數(shù)據(jù)分流提供依據(jù).(2) DPI協(xié)議識別模塊本模塊利用深度數(shù)據(jù)包檢測DPI技術(shù),DPI技術(shù)在分析包頭的根底上,增加了對應(yīng)用層的分析,是一種基于應(yīng)用層的流量檢測和限制技術(shù),當 IP數(shù)據(jù)包、TCP或UDP數(shù)據(jù)流經(jīng)過基于 DPI技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時,DPI引擎通過深入讀取IP包載荷的內(nèi)容來對 OSI 7層協(xié)議中的應(yīng)用層信息進行重組,從識別出IP包的應(yīng)用層協(xié)議.這是通過對一系列數(shù)據(jù)包的包頭以及負載中的簽名/I征(Signature)進行分析,同時 DPI提供了對網(wǎng)絡(luò)的利用率的

6、分析,為網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化提 供了手段.例如下列圖,顯示了一個數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)；如果只是通過常見的HTTP應(yīng)用簽名特征進行判斷,就很容易將它誤判為一個Web訪問的應(yīng)用.由于如果我們只觀察第一個簽名特征樣本(例如HTTP/),那么它看上去很像是一個標準的HTTP協(xié)議.然而通過對數(shù)據(jù)包的負載局部的進一步深入考察,我們發(fā)現(xiàn)了該數(shù)據(jù)包具有的第二個代碼樣本簽名特征,即KaZaA這樣我們就能夠了解這個數(shù)據(jù)包的真實身份和目的.有時候,不同的代碼樣本簽名特征是分散在一次協(xié)議會話 的多個數(shù)據(jù)包之中的.為了能夠準確的對應(yīng)用進行識別,就必須使用精密的第7層協(xié)議偵測系統(tǒng)對往來的數(shù)據(jù)包進行分析,從而實現(xiàn)與應(yīng)用代碼樣本匹配.(3)

7、 策略限制模塊本模塊利用多維樹算法實現(xiàn)了內(nèi)置靈活的、高效的應(yīng)用層防火墻策略限制方法.應(yīng)用層 防火墻通過將傳統(tǒng)防火墻的訪問限制策略深化到應(yīng)用層面,治理員可以實現(xiàn)基于應(yīng)用優(yōu)先級、 源IP地址、目標IP地址、VLAN時間段、協(xié)議或協(xié)議組、動作、會話數(shù)、帶寬的進出通道等 靈活的帶寬流量限制和應(yīng)用優(yōu)化功能,治理員可以根據(jù)上述參數(shù)對網(wǎng)絡(luò)流量進行劃分,并確定 如何有效、合理地進行帶寬的治理與限制.(4) QoS流量限制模塊本模塊采用令牌桶(tocken bucket) 機制實現(xiàn)的一種流量限制方法.帶寬限制和應(yīng)用優(yōu)化 系統(tǒng)使用的流量整形對 CAR 中需要丟棄的報文進行緩存一一當令牌桶中的令牌少到報文不能發(fā) 送

8、時,報文將被緩存入流量整形隊列中.當流量整形隊列中有報文的時候,流量整形按一定的 周期從隊列中取出報文來發(fā)送,每次發(fā)送都會與令牌桶中的令牌數(shù)作比擬,直到令牌桶總的令 牌數(shù)減少到隊列中的報文不能再發(fā)送或者是隊列中的報文全部發(fā)送完畢為止.該產(chǎn)品使用的帶寬流量治理和分配算法,提供自定義的虛擬帶寬通道、最大帶寬限制、保 證帶寬、帶寬租借、 Per-IP帶寬限制、Vlan帶寬限制、時間、應(yīng)用優(yōu)先級以及隨機公平隊列 等一系列的應(yīng)用優(yōu)化和帶寬治理限制功能.強大的應(yīng)用層優(yōu)化策略將網(wǎng)絡(luò)帶寬的治理從被動 的、消極的、無效的傳統(tǒng)模式提升到主動的、有效的、智能化的帶寬治理效勞,最終到達保證 關(guān)鍵應(yīng)用正常運行的目標,有

9、效地提升用戶網(wǎng)絡(luò)的運維、治理水平.基于協(xié)議或應(yīng)用組的帶寬保證和限制：流量限制和應(yīng)用優(yōu)化系統(tǒng)支持組對象的配置,如： 用戶可以自定義組(IP組)、協(xié)議組、時間組,方便用戶根據(jù)不同類型的應(yīng)用、IP、時間等帶寬治理策略的限制.帶寬限制策略：流量限制和應(yīng)用優(yōu)化系統(tǒng)基于源/目的IP、時間段、VLAN應(yīng)用協(xié)議、進入/出去帶寬通道等參數(shù)治理和限制用戶的網(wǎng)絡(luò)帶寬流量.(5)統(tǒng)計分析和實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊統(tǒng)計分析模塊利用了 hash、樹、鏈表等算法的結(jié)合,能夠利用報文中IP信息,一次性定位到需要統(tǒng)計的單元數(shù)據(jù)中,實現(xiàn)高效的查詢統(tǒng)計功能.實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊采用應(yīng)用實時系統(tǒng)(Application Real-Time An

10、alyzer System )實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可視化. ARAS采用Java Swing構(gòu)架,提供了實時流量采集、分析和展現(xiàn)功能.本產(chǎn)品使用一套自主分析算法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的實時統(tǒng)計.基于對網(wǎng)絡(luò)報文的分析方法,即以網(wǎng)絡(luò)層分 析和傳輸層分析為根底,可以實現(xiàn)以IP、網(wǎng)段、端口、連接信息的實時統(tǒng)計和實時速率展現(xiàn)；基于以應(yīng)用協(xié)議分析為根底,可以提供給用、應(yīng)用組的各類實時報表.將多種分析方法相互結(jié) 合,可以展現(xiàn)出應(yīng)用、應(yīng)用組、網(wǎng)段、IP等相互組合的實時分析數(shù)據(jù),通道流量、設(shè)備運行的實時數(shù)據(jù),讓用戶可以全面的掌控網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用情況,使網(wǎng)絡(luò)運行狀況、應(yīng)用使用情況、帶 寬使用情況等完全可視化.二、工程國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀

11、工程國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀一、國內(nèi)外技術(shù)開發(fā)總表達狀網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控及優(yōu)化技術(shù)經(jīng)過近幾年的開展,技術(shù)越來越成熟,已經(jīng)到達實用的地步.目前,國內(nèi)外已經(jīng)有多種產(chǎn)品面世,但總體表現(xiàn)出國外產(chǎn)品質(zhì)量、性能明顯優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品,高端市 場皿國外產(chǎn)品占據(jù),國內(nèi)生產(chǎn)廠家完全是低端品牌,一直處于弱勢地位.造成這種結(jié)果主要的原因在 于：國內(nèi)外生產(chǎn)廠家對于技術(shù)的開發(fā)采取了完全不同的態(tài)度,國外廠家注重對相關(guān)技術(shù)的全面研究,注 重自主創(chuàng)新,因而始終處于技術(shù)開展前沿；反觀國內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家很少重視技術(shù)研發(fā),主要采取的是技 術(shù)跟進、技術(shù)模仿和 OEMJ方式,因而產(chǎn)品質(zhì)量、性能均無法與國外同類產(chǎn)品比擬.雖然國內(nèi)一些公司做了很大的努力,

12、但在技術(shù)上仍然無法取得突破.1、國外技術(shù)現(xiàn)狀國外相關(guān)產(chǎn)品研究、開發(fā)、使用的時間相對較長,先后開展了幾代產(chǎn)品,有著豐富的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化 經(jīng)驗,具有較高的技術(shù)水平,代表著行業(yè)技術(shù)開展的水平,引領(lǐng)著技術(shù)開展方向.目前,在網(wǎng)絡(luò)流控設(shè) 備行業(yè)中領(lǐng)先的有 ALLOT Sandvine等公司,他們生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品性能不錯,但價格很高、國內(nèi)協(xié)議 識別率較低、用戶界面不太友好、功能偏少、難以調(diào)試,不太符合國內(nèi)客戶的需求,另一方面,基于國 內(nèi)信息平安的考慮,國外產(chǎn)品也受到了較大的限制.2、國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀我國研發(fā)、制造和使用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控及優(yōu)化產(chǎn)品的時間比擬短,其產(chǎn)品主要采用OE肥式生產(chǎn),因而核心技術(shù)不能被自己所掌握,

13、產(chǎn)品質(zhì)量和功能都比國外差,不能滿足眾多客戶的需求,只能應(yīng)用于 要求不高的場合,因而無法得到眾多客戶的認可,無法實現(xiàn)大規(guī)模的市場銷售.目前,國內(nèi)僅有北京網(wǎng)康科技和深圳深信服科技等幾家公司展開了相關(guān)的研究和 開發(fā),然而其技術(shù)水平還處于較低的階段,短時間無法取得技術(shù)上的突破,因而其產(chǎn)品質(zhì)量和功能也無 法得到較大的提升,仍屬于低端產(chǎn)品,市場認可度也不高,因而市場表現(xiàn)不佳.3、技術(shù)開展趨勢國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量監(jiān)控及優(yōu)化技術(shù)開展現(xiàn)狀說明,研究具有網(wǎng)絡(luò)資源利用率高、識別率高、處理 流量大的網(wǎng)絡(luò)流控治理與優(yōu)化產(chǎn)品是未來產(chǎn)品開展的方向,其所依托技術(shù)的主要算法也向著更加簡介、 快速、高效、適用范圍更廣、可靠性和穩(wěn)定

14、性都更高的方向開展,以便適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)開展的需求.二、本工程已有技術(shù)根底及現(xiàn)狀本工程技術(shù)是在充分比擬借鑒國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的根底上提出來的,通過全體技術(shù)人員的協(xié)同攻關(guān)和創(chuàng)新而開發(fā)出來的,完全具有自主知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)品到達國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進的技術(shù)水平見查新報告 目前公司申請了一項與本工程相關(guān)的軟件著作權(quán),與之配套的相關(guān)技術(shù)算法根本解決.目前,該工程已經(jīng)制造出樣品,正在做各項測試和改良,從各項數(shù)據(jù)的檢測結(jié)果和用戶試用的情況 來看,該產(chǎn)品質(zhì)量可靠,可以滿足各種復(fù)雜條件下的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化,產(chǎn)品具 有智能化程度高、適應(yīng)水平強、處理速度快、處理水平強等特點,產(chǎn)品質(zhì)量到達并局部超過國外同類產(chǎn) 品

15、.三、工程主要內(nèi)容及創(chuàng)新點1、工程主要內(nèi)容及技術(shù)路線申報工程研究內(nèi)容及涉及的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標描述 1、本工程研發(fā)內(nèi)容本工程旨在通過總結(jié)和借鑒目前國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)的根底上,通過自我技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改 造,設(shè)計開發(fā)一種基于流的源端限制技術(shù)的高帶寬利用率的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)優(yōu)化平臺,實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)流量業(yè)務(wù)的綜合治理和優(yōu)化,滿足國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)客戶對高性能產(chǎn)品的需求.本工程研發(fā)的主要內(nèi) 容有：(1)網(wǎng)絡(luò)報文解析技術(shù)的研究本工程是對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行優(yōu)化,主要是研究對象是：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文的根本 結(jié)構(gòu)如下列圖：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上面的數(shù)據(jù)報文主要有,二層數(shù)據(jù)鏈路層信息、三層IP頭部信息、四層傳輸層協(xié)議信息和七層應(yīng)用層

16、數(shù)據(jù)信息組成.通過我們的內(nèi)核實現(xiàn)對報文的逐步解開,根據(jù)協(xié)議進行 分類處理.(2)網(wǎng)絡(luò)流建立技術(shù)研究為了對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文進行完整的分析,由于本設(shè)備放在網(wǎng)絡(luò)的出口處,我們將報文的五個 關(guān)鍵域來表示每股網(wǎng)絡(luò)流量： 源IP地址 目的IP地址 4層協(xié)議號 TCP/UDP 源端口- TCP/UDP目的端口如果不同的IP報文中所有的五個關(guān)鍵域都匹配,那么這些IP報文都將被視為屬于同一股流量.程序?qū)崿F(xiàn)的構(gòu)架圖：(3)DPI協(xié)議識別技術(shù)研究DPI全稱為"Deep Packet Inspection ,即深度包檢測.所謂深度是和普通的L2-L4交換或路由器的報文分析層次相比擬而言的.DPI除了像對IP數(shù)據(jù)

17、包進行四層以下的分析之外,還增加了應(yīng)用層特征分析,識別各種應(yīng)用,甚至內(nèi)容的識別.DPI識別實現(xiàn)模型：DPI技術(shù)能夠精細和準確識別網(wǎng)絡(luò)協(xié)議.不同的應(yīng)用通常會采用不同的協(xié)議,而各種協(xié)議 都有其特殊的指紋,這些指紋可能是特定的端口、特定的字符串或者特定的Bit序列.基于特征字的識別技術(shù),正是通過識別數(shù)據(jù)報文中的指紋信息來確定業(yè)務(wù)所承載的應(yīng)用.根據(jù)具體檢 測方式的不同,基于特征字的識別技術(shù)又可細分為固定特征位置匹配、變動特征位置匹配和狀 態(tài)特征字匹配三種分支技術(shù).通過對指紋信息的升級,基于特征字的識別技術(shù)可以方便的擴展 到對新協(xié)議的檢測.(4)DFI協(xié)議識別技術(shù)研究DFI(Deep/Dynamic F

18、low Inspection ,深度/動態(tài)流檢測)采用的是一種基于流量行為的應(yīng) 用識別技術(shù),即不同的應(yīng)用類型表達在會話連接或數(shù)據(jù)流上的狀態(tài)各有不同.例如,網(wǎng)上IP語音流量表達在流狀態(tài)上的特征就非常明顯：RT航的包長相對固定,一般在 130220byte ,連接速率較低,為2084kbit/s ,同時會話持續(xù)時間也相對較長；而基于P2PF載應(yīng)用的流量模型的特點為平均包長都在 450byte以上、下載時間長、連接速率高、首選傳輸層協(xié)議為TC噂.DFI技術(shù)正是基于這一系列流量的行為特征,建立流量特征模型,通過分析會話連接流的包長、 連接速率、傳輸字節(jié)量、包與包之間的間隔等信息來與流量模型比照,從而實

19、現(xiàn)鑒別應(yīng)用類型.根據(jù)會話連接流的包長、連接速率、傳輸字節(jié)、包和包的間隔時間等元素,建立數(shù)學模型.數(shù)據(jù)報文通過設(shè)備建立的模型,將DPI無法準確識別的流,進行第二次識別.這樣將加密的協(xié)議進行分類識別了.(5)QoS流限制技術(shù)的研究Qo流限制技術(shù)利用了 一個非常精確的調(diào)度程序.該調(diào)度程序決定某一特定時刻哪個流可 能發(fā)送數(shù)據(jù)包.發(fā)送完數(shù)據(jù)包后,系統(tǒng)將根據(jù)定義的策略和每個流已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量來決 定哪個流將發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包.在該數(shù)據(jù)包到達QoS模塊后,它將會檢查承諾的帶寬是否耗盡以及是否到達了最大界限. 如果承諾的帶寬沒有耗盡,那么將立即(沒有延遲)傳輸數(shù)據(jù)包.如果已經(jīng)到達了該流的最大界 限,那么數(shù)據(jù)

20、包將被放入到緩存中.否那么,該數(shù)據(jù)包將被放入到其流隊列中,并根據(jù)該流的優(yōu)先 級和可用帶寬來傳輸它.(6)網(wǎng)絡(luò)流量可視化技術(shù)研究使用一套自主分析算法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的實時統(tǒng)計,同時通過直觀的圖形、圖表展現(xiàn)出應(yīng)用、應(yīng)用組、網(wǎng)段、IP等相互組合的實時分析數(shù)據(jù),通道流量、設(shè)備運行的實時數(shù)據(jù),讓用戶可以 全面的掌控網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用情況,使網(wǎng)絡(luò)運行狀況、應(yīng)用使用情況、帶寬使用情況等完全可視 化.2、涉及的關(guān)鍵技術(shù)(1)利用REM建立流技術(shù)(2)DFA應(yīng)用于DPI協(xié)議識別技術(shù)(3)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特征庫治理技術(shù)(4)DFI模型建立技術(shù)(5)DPI和DFI協(xié)議識別結(jié)合技術(shù)(6)ECBQ的流的網(wǎng)絡(luò)帶寬限制技術(shù)(7)Per I

21、P 的流限制技術(shù)和帶寬的公平分配技術(shù)(8)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量可視化展現(xiàn)技術(shù)3、本工程主要解決的關(guān)鍵問題(1)網(wǎng)絡(luò)報文解析技術(shù)需要解決RFG的協(xié)議支持；(2)網(wǎng)絡(luò)流建立技術(shù)需要需要解決快速查找、插入和刪除Sessen信息的方法,快速確定流的服務(wù)方式等功能,使得設(shè)備能夠到達8G勺網(wǎng)絡(luò)吞吐量；(3)DPI協(xié)議識別技術(shù)需要解決準確、快速識別網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、將網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用識別率廣和支持大部 分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；(4)DFI協(xié)議識別技術(shù)需要解決加密協(xié)議的識別,數(shù)學模型參數(shù)的準確性學習性的問題；(5)DPI協(xié)議識別和DFI協(xié)議識別結(jié)合技術(shù)需要解決準確識別和DFI模糊識別的分類的問題,使得網(wǎng)絡(luò)流量的識別率到達 90艱上；(6)Q

22、oS流限制技術(shù)需要解決準確的流的流控、流量限制的進度到達1KB和從流的源端限制技術(shù)到達93姒上的帶寬利用率；(7)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量可視化技術(shù)需要,解決人性化的數(shù)據(jù)展現(xiàn)和準確的數(shù)據(jù)分析功能.4、技術(shù)路線描述：(1)工程生產(chǎn)方案由于本工程產(chǎn)品由軟件和硬件兩局部組成,其中硬件局部根本為成熟產(chǎn)品,可以很容易購 得,由上游廠商根據(jù)本公司的需求提供；軟件局部才是本工程產(chǎn)品的關(guān)鍵,它通常固化在設(shè)備 中,這局部由公司自主開發(fā)；因而本工程產(chǎn)品的生產(chǎn)將采取“硬件外購+軟件自主生產(chǎn)的方式進行.(2)技術(shù)路線a、理論模型的建立b、各功能模塊算法設(shè)計c、各功能模塊無縫對接d、在設(shè)備中固化入軟件e、系統(tǒng)配套試用調(diào)試f、產(chǎn)品功

23、能的完善和最終定型.(3)工程實現(xiàn)的系統(tǒng)的框架圖,內(nèi)核實現(xiàn)數(shù)據(jù)展現(xiàn)模塊統(tǒng)計分析模技術(shù)創(chuàng)新DPI協(xié)議識別模塊ij1、DFA技術(shù)皮:用于I D |擎陟梃喇法主要使用正那么表達工機L局部憎假即勺fW僦海町產(chǎn)鼠 袪.曲碇立植FA的匹配限制:咂叫方-determingas%stic finite aWE變由OSOB 數(shù)1utomttO承較慢和難于維護等問題步而DFA弓博在任意時刻必定處于某個確定的狀態(tài),而(寸每一條正那么表達式一條條的匹配,因而存在匹配速JNFA引擎可能處于一組狀怒之中的2、工程創(chuàng)行點任何一個,所以,NFA引擎必須記錄所有的可能路徑(trace multiple possiblerOut

24、es throughthe NFA), NFA之所以能夠提供 Backtrack的功能,原因就在這里.從理論上說,如果我們不需要Backtrack ,或者僅僅需要很小級別的進行匹配,這樣能大大提升速度一-NFA由于不確定,所以限制比代價是,Backtrack ,完全可以從 NFA構(gòu)造出等價的 DFA再DFA需要更多的空間.DFA要少,構(gòu)造起來也比擬方便一點,但匹配速度較慢.而DFA依次匹配并記錄匹配過程中每個字符的位置,因此每個字符最多被匹配一次,其匹配速度比NFA要高許多.雖然要把正那么表達式先轉(zhuǎn)化為NFA再把NFA轉(zhuǎn)換為DFA其轉(zhuǎn)換時間相對要長,但是只需在匹配報文前對正那么表達式編譯一次,

25、因此匹配報文的總體時間要比NFA的匹配引擎快很多.但由于DFA的空間要求比擬高,因而限制了其技術(shù)的使用,始終不能實現(xiàn)商業(yè)化,目前該技術(shù)主要使用在一些表達式的集合匹配算法上面,例如：linux上grep命令和一些簡單的數(shù)據(jù)挖掘上面.針對這種情況,本公司技術(shù)團隊對DFA技術(shù)進行了改良、創(chuàng)新,對DFA節(jié)點進行最小化的處理,大大的較少了內(nèi)存空間的使用,克服了單純使用DFA技術(shù)的缺點,首次實現(xiàn)了 DFA技術(shù)在DPI引擎上的應(yīng)用,其技術(shù)具體實現(xiàn)過程為：首先將正那么表達式轉(zhuǎn)化到NFA將NFA的表達方式轉(zhuǎn)換成DFA最后將DFA進行最小化.其中 DFA最小化技術(shù)就是本工程最大的技術(shù)創(chuàng)新點 之一.DFA最小化技術(shù)

26、實現(xiàn)原理具體如下：有窮自動機分為確定的有窮自動機DFA和不確定的有窮自動機 NFA兩種.定義1DFA :一個確定的有窮自動機, M是一個五元組,M=( K, 2 , f , S , Z) ,其中:K 是一個有窮集,其元素稱為狀態(tài)；2 是一個有窮字母表,其元素稱為輸入符號； SCK,稱為初 態(tài);Z i K,是終態(tài)集；f是轉(zhuǎn)換函數(shù),是 KX2-K上的映射,f(ki,a)=kj,(ki C K,kj C K)表示 狀態(tài)ki ,輸入符為a時,轉(zhuǎn)換為狀態(tài)kj.定義2無用狀態(tài)：從自動機的開始狀態(tài)出發(fā),任何輸入串也不能到達的那個狀態(tài)；或者從這個狀態(tài)沒有通路到達終態(tài)的狀態(tài).定義3等價狀態(tài)：如果說兩個狀態(tài)s和t

27、是等價的,應(yīng)滿足如下條件:(a) 一致性條件：s和t必須同時為終態(tài)或為非終態(tài);(b)蔓延性條件：對于所有輸入符號, 狀態(tài)s和t必須轉(zhuǎn) 換到等價的狀態(tài)里.一個DFAM可以通過消除無用狀態(tài)和合并等價狀態(tài)而轉(zhuǎn)化為一個最小化的與之等價的 DFAM.該過程稱為 DFA的最小化.最小化的思想是在不改變DFA識別的語言的前提下,合并相應(yīng)的結(jié)點,使合并后的DFA與合并前的DFA等效,而結(jié)點數(shù)目減少.但在實現(xiàn)上,采用是從合到分的方法.先從最精簡的結(jié)構(gòu)出發(fā),即,整個系統(tǒng)就兩個集合, 所有的終態(tài)結(jié)點并為一個結(jié)點,所有的非綜態(tài)結(jié)點合并為一個結(jié)點.然后看這種劃分是否可行,如不可行,再分解出更多的集合.而合并可行的依據(jù)就

28、是集合 中的每個元素通過同一條弧到達同一個目標集合.如上圖,首先將所有的非綜態(tài)結(jié)點合并為I0 ,.將綜態(tài)結(jié)點合并為I1 .分別考察兩個集合.對于I0 ,通過0 弧,有如下跳轉(zhuǎn)：S0 ? S1 , S2 ? S1 , S1 ? S3.而S1 I0 ,S3 C I1 ,據(jù)此,S1和S0、S2要分開位于不同集合.現(xiàn)假定 I0= S0 ,S2 , I1= S3 ,S4 , I2 = S1 .考察 I0 ,同樣是通過 1 弧, 那么有如下跳轉(zhuǎn)：S0 ? S2 、S2 ? S4 ,而S2 I 0 ,S4 CI 1 .故,S2與S4分開.可以看出,只要 發(fā)現(xiàn)一條弧不滿足上述條件,就可以將其別離.并非要考察完

29、每條弧.再來考察I1 ,通過0弧可得：S3 ? S3 I1 , S4 ? S3 £ I1 .通過1弧可得： S3 ? S4 I1 , S3 ? S4 I1 .顯然,I1 不可再分.如此重復(fù),直到每個集合Ii I=0,1,均不可再分為止.最小化后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：DFA應(yīng)用于DPI技術(shù)易于理解、升級方便、維護簡單,是目前運用最有效的流量識別方法. 其主要優(yōu)點包括：準確性高、健壯性好、具有分類功能等.準確性高是由于該方法執(zhí)行精確特 征匹配,因此極少存在誤判問題.健壯性好是由于可以處理數(shù)據(jù)包喪失、重組等,因此能適應(yīng) 如今復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用.具有分類功能是由于深層數(shù)據(jù)包檢測技術(shù)可以依據(jù)不同應(yīng)用的

30、載荷特征 來準確分類各網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,因此可以為實施流量監(jiān)管策略提供準確的信息.和DPI技術(shù)結(jié)合目前,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量限制與優(yōu)化的相關(guān)產(chǎn)品中,國內(nèi)廠家大多采用DPI引擎技術(shù),其主要通過源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、會話信息以及對IP包中的荷載Payload 應(yīng)用層數(shù)據(jù)深入分析,匹配應(yīng)用協(xié)議的特征庫,可以探測和跟蹤動態(tài)端口分配的應(yīng)用,能 夠識別變動端口的會話流,并能夠?qū)κ褂猛欢丝诘牟煌瑓f(xié)議進行自動識別,從而可以做到基 于真正七層的協(xié)議或應(yīng)用實現(xiàn)流量整形和帶寬限制,來優(yōu)化用戶的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的可用性.但在實際網(wǎng)絡(luò)中,很多應(yīng)用為了逃避 DPI的檢測來到達對網(wǎng)絡(luò)資源的占用；這些應(yīng)用會對 報文進行加

31、密,特別是 P2P的應(yīng)用,如：BT、eDonkey等都有加密的流量,這就造成了國內(nèi)目 前產(chǎn)品普遍存在網(wǎng)絡(luò)識別率低的問題.針對這種情況,本公司技術(shù)團隊在總結(jié)DPI技術(shù)優(yōu)點的根底上,結(jié)合 DFI的優(yōu)點,提出了“DFI+DPI相結(jié)合的協(xié)議識別方法.DFI全稱為“ Deep Flow Inspection ,稱為深度流檢測.采用一種基于流量行為的應(yīng)用識別技術(shù),DFI技術(shù)的有力的補充了應(yīng)用優(yōu)化過程中對加密流量的應(yīng)用的識別.DFI技術(shù)基于一系列流量的行為特征,建立流量特征模型,通過分析會話連接 流的包長、連接速率、傳輸字節(jié)量、包與包之間的間隔等信息來與流量模型比照,從而實現(xiàn)鑒 別應(yīng)用類型的目的.有了DFI

32、技術(shù)的強力補充,能夠保證正確識別加密傳輸?shù)膽?yīng)用流量.該技術(shù)的使用,使得 DPI技術(shù)DFI技術(shù)相輔相成,從而保證應(yīng)用螂除時脹湎噩誓、目前主流的各種網(wǎng)主蒯括效勞器聯(lián)2P區(qū)VoIP件、傀輸薄栽量企能耐核心應(yīng)用域間的流量行為,并建立I'OW歌 DPs等I DFI技術(shù)為梭隧篁觸基于行為啟發(fā)式的技術(shù),可以識別AL2-L7 植能分類引擎.結(jié)合是了對800多種"絡(luò)協(xié)議和、力幡網(wǎng)P和溺t偉密脅股軟議的識別應(yīng)用特征字簽名及最終實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜婵梢暬?AL2 ,到“L7KAZAA KURO風、KUGOO FASTTRACK GNUTELlAnagaa SoUlSeekpoco IpiR超級旋R

33、EDONKEY中.GO PPDO4 IHlElElIllillEllIllIM 應(yīng)用：MSN Yahoo、ICQ、AOL QQ YAHOO WEBIM IRC、XMP喈 10 多種主流軟件.Streaming 應(yīng)用：QQlive、PPSTREAMPPLIVE、CCIPTV REALPAYERQUICKTIME MMSTVKOO RTSR TVANTS MYSEE FEIDIAN、KOOWO新浪直播等主流的視頻和流媒體應(yīng)用.VoIP 協(xié)議：SIP、SKYPE RTP POLYCOMIRTC噂常用的 VoIP 應(yīng)用協(xié)議.網(wǎng)絡(luò)游戲：QQ堂、QQ游戲、浩方對戰(zhàn)平臺、WOW聯(lián)眾游戲、DOOM3 YAHO

34、O-GAMEQUAKE-HALFLIF假設(shè)網(wǎng)絡(luò)游戲.炒股軟件：同花順、大智慧、招商證券、錢龍、分析家、安信證券、華泰證券、光大證券、 廣發(fā)證券、銀行證券、中銀國際證券、平安證券、聯(lián)合證券、證券之星、方正證券、國泰證券 等數(shù)十種炒股軟件.企業(yè)辦公、數(shù)據(jù)庫：HTTP FTP、SMTP POP3 IMAP、TELNET LOTUS-NOTESSQL SEVERORACLE HTTPS企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用.同時,對于新協(xié)議我們提供特征碼的跟蹤,保證協(xié)議識別的準確性.另外,客戶可以自定 義本網(wǎng)絡(luò)中特有的協(xié)議,能夠針對客戶使用自己特有的特征碼,使得每個客戶都擁有一個高效 的、便捷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境.此技術(shù)為我們公司特有技

35、術(shù),在DPI準確識別的根底上,對協(xié)議流量的特性進行建模,進一步實現(xiàn)對P2P流量的識別,我們的設(shè)備能夠到達95%勺網(wǎng)絡(luò)識別率,遠遠高于國內(nèi)其他廠家80吐右的識別率.3、ECB或術(shù)的流控引擎目前,國內(nèi)外的流控一般采用的是htb/cbq的算法來實現(xiàn),此算法將端口分類多個子類,并在葉子才有最終的通道,結(jié)合使用令牌桶算法,實現(xiàn)流量的限制技術(shù).但基于終端的產(chǎn)品流 控的設(shè)計思路,每個子類可以根據(jù)用戶或業(yè)務(wù)進行流控,無法實現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)復(fù)合的策略配置.針對這種情況,本公司提出了一個ECBQ的算法來實現(xiàn),這套算法為本公司首創(chuàng),它既能夠?qū)崿F(xiàn)的用戶或業(yè)務(wù)單獨策略,又能實現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)復(fù)合策略,即真正做到帶寬嵌套的算法.

36、 結(jié)合流的觀念,我們將帶寬限制方法是根據(jù)下行流量來限制上行流量的大小.即如果流的下行 流量將到達限制狀態(tài)時,此時將上行流量加于限制,這樣能夠限制下行流量的方法.ECBQ勺設(shè)計實現(xiàn)原理： 我們同網(wǎng)絡(luò)接口劃分出第一級 PIPE父通道,第二級的VC虛擬子通 道.所有的流量必須從 VC通道流出,PIPE主要是負責分類,在此根底上我們建立一中share共享通道,share共享通道將需要限制的多個 VC通道或多個PIPE通道共享一定的流量限制.ECB3I擎提供自定義 Pipe通道、自定義 VC通道、最大帶寬限制、帶寬租借、Per-IP帶寬限制、Share Rate Pool 帶寬限制、權(quán)重設(shè)置以及應(yīng)用優(yōu)先

37、級等一系列的應(yīng)用優(yōu)化和帶寬管 理限制功能.將網(wǎng)絡(luò)帶寬的治理從被動的、消極的、無效的傳統(tǒng)模式提升到主動的、有效的、 智能化的帶寬治理效勞,最終到達保證關(guān)鍵應(yīng)用正常運行的目標,有效提升用戶網(wǎng)絡(luò)運維治理 的水平.網(wǎng)管人員可以根據(jù)需求,將假設(shè)干個Pipe 或者VQ放入一個Share Rate Pool中,并設(shè)置不同的權(quán)重,以到達多樣化的流量限制目的.Pipe 和 Pipe 之間可以建立 Share Rate Pool ;VC和VC之間可以建立 Share Rate Pool ,并且VC可以分屬不同的 Pipe;Pipe和VC之間,由于所屬級別不同,不能建立Share Rate Pool ;同一個Sha

38、re Rate Pool內(nèi)的所有 Pipe 或者 VQ 的最大帶寬之和不大于Share RatePool的最大帶寬.如上圖所示,可以將 Pipe1內(nèi)的VC2和VC3建立Share1 ;將Pipe2內(nèi)的VC5和VC6建立 Share2;亦可跨越不同的 Pipe ,將Pipe1的VC1和Pipe2的VC4建立Share3 ;也可以將 Pipe1 和 Pipe2 建立 Share4.我們將每個流的流出/流入都進入了 VC中,我們提供一個數(shù)學模型,將流的帶寬能夠限制在源端.這樣我們大大的提升帶寬利用率,減少了網(wǎng)口外的設(shè)備負載,做到了真正的流量限制、帶寬的節(jié)約和帶寬的優(yōu)化.通過利用我們自創(chuàng)的算法,能夠到

39、達以下幾個優(yōu)點：(1)提升了設(shè)備的效率,大大節(jié)約了發(fā)送報文時的資源消耗,使得我們能夠開發(fā)到達更流量的設(shè)備；(2)對帶寬的限制精度上面,我們限制的精度到達小于1kb,比我們設(shè)計要求的1KB,國外的設(shè)備能夠限制在 1KB;(3)策略實現(xiàn)的靈活性,其他廠家有些測試無法實現(xiàn)的,利用此技術(shù)后完全能夠?qū)崿F(xiàn)只要用戶想要實現(xiàn)的策略,我們就能夠配置實現(xiàn)；(4)流的帶寬能夠限制在源端,做到了真正的流量限制、帶寬的節(jié)約和帶寬的優(yōu)化,減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的負載；(5)帶寬利用率上面得到了大大提升,國內(nèi)設(shè)備一般在 70吐右,國外的設(shè)備在85%左右,我們利用了 ecbq算法后能夠到達93%左右的帶寬利用率,遠遠高于國外同類產(chǎn)品

40、的水平；(6)由于是自己設(shè)計的算法,穩(wěn)定性和維護性強.4、虛擬端口限速算法創(chuàng)新在流量監(jiān)管技術(shù)的運用上,目前國內(nèi)公司主要使用的CAR技術(shù),其監(jiān)管原理如圖 1所示：?根據(jù)預(yù)設(shè)的匹配規(guī)那么先對報文進行分類,不符合匹配規(guī)那么的報文不需要經(jīng)過令牌桶的處 理,直接發(fā)送；符合匹配規(guī)那么的報文,那么需要令牌桶進行處理.當桶中有足夠的令牌那么報文可 以被繼續(xù)發(fā)送下去,同時令牌桶中的令牌量按報文的長度做相應(yīng)的減少；當令牌桶中的令牌缺乏時,報文將不能被發(fā)送,只有等到桶中生成了新的令牌,報文才可以發(fā)送.這就可以限制 報文的流量只能是小于等于令牌生成的速度,到達限制流量的目的.QoS技術(shù)盡管普遍使用,但絕大局部使用隊列

41、機制實現(xiàn),只能通過丟棄已收到數(shù)據(jù)包的方式限制下載方向流量,從而導(dǎo)致下載方向帶寬的損失(多達35%),使得網(wǎng)絡(luò)帶寬資源依然不能得到最大利用,而且關(guān)鍵應(yīng)用的帶寬保證也無法真正實現(xiàn).針對這種情況,本公司采用的新令牌桶算法,并分別將其應(yīng)用于 通用流量整形和端口限速,其具體實現(xiàn)如下：(1)在流量整形中的應(yīng)用通用流量整形中(GTS)(如圖2所示)與CAR的原理稍有差異：第一 ,GTS只用于出方向流 量限速,CAR出入方向均可以,但一般多用于入方向；第二,利用CAR進行報文流量限制時,對超過速率限制的報文直接丟棄,而GTSIJ是對超過速率限制的報文進行緩沖即當令牌桶的令牌少到報文不能再發(fā)送時,報文將被緩存入

42、隊列,等有了足夠的令牌之后再發(fā)送,這樣就減 少了報文的丟棄,但是要注意的是,如果緩存隊列已滿,這時到達的報文仍舊會被丟棄.(2)在虛擬端口限速中的應(yīng)用端口限速(LR)(如圖3所示)也用于出方向,但不同于 GTS的是：第一,GTS與CAR是在IP 層實現(xiàn)的,所以對于不經(jīng)過 IP層處理的報文不起作用,而 LR IJ能夠限制在物理接口上通過 的所有報文；第二,LR不但能夠?qū)Τ^流量限制的報文進行緩存,并且可以利用QoS豐富的隊列如優(yōu)先級隊列(PQ)、自定義隊列(CQ)、加權(quán)公平對列(WFQ殍來緩存報文.我們利用此算法后能夠讓網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率到達93艱上,遠遠超過國外同類產(chǎn)品85%更用率,真正實現(xiàn)了關(guān)

43、鍵應(yīng)用的帶寬保證.5、網(wǎng)絡(luò)完全可視化在網(wǎng)絡(luò)可視化也是本工程一大技術(shù)創(chuàng)新.目前,國內(nèi)廠家利用的是內(nèi)嵌在設(shè)備上的利用Web界面展現(xiàn)技術(shù),對設(shè)備要求高,維護性差,展現(xiàn)出的數(shù)據(jù)不多,只能根據(jù)協(xié)議或用戶來展現(xiàn), 因而不能完全實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的完全可視化.針對這種情況,本公司采用了采用應(yīng)用實時系統(tǒng)(Application Real-Time AnalyzerSystem)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可視化.ARA踩用Java Swing構(gòu)架技術(shù),提供了實時流量采集、分析和展現(xiàn)功能.基于對網(wǎng)絡(luò)報文的分析方法,即以網(wǎng)絡(luò)層分析和傳輸層分析為根底,可以實現(xiàn)以IP、網(wǎng)段、端口、連接信息的實時統(tǒng)計和實時速率展現(xiàn)；基于以應(yīng)用協(xié)議分析為根底,可以

44、提供給 用、應(yīng)用組的各類實時報表.將多種分析方法相互結(jié)合,可以展現(xiàn)出應(yīng)用、應(yīng)用組、網(wǎng)段、IP等相互組合的實時分析數(shù)據(jù),通道流量、設(shè)備運行的實時數(shù)據(jù),讓用戶可以全面的掌控網(wǎng)絡(luò)帶 寬的使用情況,使網(wǎng)絡(luò)運行狀況、應(yīng)用使用情況、帶寬使用情況等完全可視化.應(yīng)用組實時圖表：顯示整個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用組實時圖表(堆疊圖、柱狀圖、餅圖及表格),其中自定義的應(yīng)用可以參加到任意默認分組中.應(yīng)用實時圖表：顯示整個網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實時圖表(堆疊圖、柱狀圖、餅圖及表格).網(wǎng)段實時圖表：顯示整個網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)段實時圖表.IP實時圖表：顯示整個網(wǎng)絡(luò)的IP實時圖表.應(yīng)用組子應(yīng)用實時圖表：顯示某個應(yīng)用組下的子應(yīng)用實時圖表.IP應(yīng)用實時圖表：顯示

45、某個 IP的所有應(yīng)用的實時圖表.IP應(yīng)用組實時圖表：顯示某個IP的所有應(yīng)用組的實時圖表.Session實時圖表：顯示某個 IP的某些應(yīng)用的 Session列表.流量通道實時圖表：實時流量通道的流量情況.INT 口實時圖表：顯示INT 口上線流量、下行流量及總流量曲線.EXT口實時圖表：顯示 EXT口上線流量、下行流量及總流量曲線.在線IP數(shù)量實時圖表：顯示在線IP數(shù)量曲線.并發(fā)會話數(shù)實時圖表：顯示設(shè)備當前的并發(fā)會話數(shù)曲線.CPUJ用率實時圖表：顯示設(shè)備的CPUJ用率曲線.內(nèi)存利用率實時圖表：顯示設(shè)備的內(nèi)存利用率曲線.通過這一技術(shù)的應(yīng)用, 使得本工程產(chǎn)品具有了對網(wǎng)絡(luò)整體情況的實時監(jiān)控,能給用戶方便、直觀的展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實時使用狀況,為用戶治理優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供了科學依據(jù),有效解決 了帶寬的惡意使用的問題,從而有效提升了網(wǎng)絡(luò)的使用效率.同時,通過這一技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)展現(xiàn)的 ARAS系統(tǒng)和設(shè)備的別離,能夠獨立運行 在任何PC機上,做到功能獨立,且維護性好,同時增強了設(shè)備的穩(wěn)定性,提升了設(shè)備的使用