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流量控制范文第1篇

關鍵詞:RTP/RTCP;流量控制

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)25-7075-02

Flow Control Algorithm for RTP/RTCP

LIANG Hong-bo

(Anhui Communications Technology Institute,Hefei 230051,China)

Abstract:On the base of research on RTP/RTCP, four flow control algorithm are proposed consisting: constant multiplicative increase and constant multiplicative decrease, constant additive increase and constant multiplicative decrease, variable increase and constant decrease, and variable increase and variable decrease.

Key words:RTP/RTCP; flow control

目前,視頻會議、在線視頻、VOIP(Voice on IP)、實時監(jiān)控、實時報警等網(wǎng)絡實時業(yè)務非常廣泛,這些環(huán)境需要數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上進行實時傳輸。隨著用戶的增加,帶寬資源顯得非常有限和十分緊張,網(wǎng)絡擁塞時常出現(xiàn)。對每個用戶而言,因特網(wǎng)是一個公平的,不限制數(shù)據(jù)發(fā)送的網(wǎng)絡。但如果用戶向因特網(wǎng)中發(fā)送大量的數(shù)據(jù),而不考慮網(wǎng)絡傳輸能力的話,就會導致網(wǎng)絡擁塞,因而對用戶數(shù)據(jù)流進行控制是必須的。

目前,考慮到網(wǎng)絡實時業(yè)務的廣播特性和實時的特性,一般用UDP協(xié)議作為其傳輸層協(xié)議。由于UDP協(xié)議缺少擁塞控制機制,當大量的實時業(yè)務進入網(wǎng)絡時,網(wǎng)絡可能產生嚴重的擁塞,給UDP增加流量控制成為當務之急[1-3]。而RTP/RTCP(Real-time Transport Protocol/ Real-time Transport Control Protocol)協(xié)議為網(wǎng)絡實時業(yè)務提供了一種解決的方法[4-5]。

由于RTP流的速度和編碼方式可以反映媒體流的質量。用戶一般不希望媒體流速度變化較快,所以要合理調節(jié)發(fā)送速度,減少流的抖動,提高平穩(wěn)性。

1 RTP/RTCP協(xié)議

RTP/RTCP協(xié)議是用于Internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。RTP/RTCP協(xié)議被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作其目的是提供時間信息和實現(xiàn)流同步。RTP/RTCP協(xié)議通常使用UDP來傳送數(shù)據(jù),但RTP/RTCP協(xié)議也可以在TCP或其他協(xié)議之上工作。

RTP/RTCP協(xié)議本身包括兩部分:RTP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和RTCP傳輸控制協(xié)議。為了可靠、高效地傳送實時數(shù)據(jù),RTP和RTCP必須配合使用。通常RTCP傳輸控制協(xié)議包的數(shù)量占所有傳輸量的5%。

RTCP傳輸控制協(xié)議主要用于周期的傳送RTCP包,監(jiān)視RTP傳輸?shù)姆召|量(Qos)。

1.1 RTP協(xié)議

RTP實時傳輸協(xié)議主要用于負載多媒體數(shù)據(jù)并通過包頭時間參數(shù)的配置使其具有實時的特征。RTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包格式[4]如圖1所示。

RTP報文格式中包括固定的RTP報文頭,可選用的作用標識(CSRC項)和負載數(shù)據(jù)。如果RTP所依賴的底層協(xié)議對RTP報文的格式有所要求, RTP報文的格式必須進行修改或重新定義。RTP報文中參數(shù)的意義如下:

1) extension (X,1 bit,擴展位):若設置擴展位,在固定頭部后將有一個頭部擴展位,這在RFC1889有詳細的定義。

2) CSRC count (CC,4 bits,CSRC數(shù)):包含CSRC標示符的個數(shù)。

3) marker (M,1 bit,標記位):在數(shù)據(jù)流中標記一些重大的事情,比如幀邊界。也可以定義其他的標記位。如果無標記位,可以通過改變payload type位的數(shù)目來設定標記位。

4) payload type (PT,7 bits,負載類型):定義了RTP負載的格式,由應用程序決定其含義。最初為視頻和音頻定義的映射集合在Internet-Draft draft-ietf-avt-profile中,后又被the Assigned Numbers RFC的后來版本中進行了擴展。RTP發(fā)送者可以在任何時候發(fā)送一個單獨的RTP負載類型,PT不是專為合成單獨媒體流而設置的。

5) sequence number(16 bits,序列號):每個發(fā)出數(shù)據(jù)包都有一個序列號,且是按1遞增的。有時也被接受者用來檢查包的丟失和修復包的順序。序列號的初始值是隨機的(不可預測的),這使得對加密的純文本的攻擊變得更加困難(即使沒有加密的文本),因為數(shù)據(jù)包是通過翻譯器進行傳輸?shù)摹?/p>

6) timestamp(32 bits,時間戳):時間戳反映了RTP包第一個字節(jié)的直接抽樣。時間戳為同步不同的媒體流提供采樣時間用于重新建立原始音頻或視頻的時序。另外它還可以幫助接收方確定數(shù)據(jù)到達時間的同步或抖動。

7) SSRC(32 bits,同步資源):幫助接收方利用發(fā)送方生成的唯一的數(shù)值來區(qū)分多個同時的數(shù)據(jù)流。必須是一個嚴格的隨機數(shù)。在同一個RTP報文中,沒有兩個同步資源具有相同的SSRC標識。

8) CSRC (作用標識):CC給出了標識符的個數(shù)。如果有多于15個的貢獻資源,只有15個可被標識。CSRC的標識是利用貢獻資源的SSRC標識,由混頻器嵌入的。

就整個RTP所提供的應用類中,就一般情況所需要的功能來說,現(xiàn)有的RTP數(shù)據(jù)包頭是完善的。但是,為了與ALF設計協(xié)議一致,報文頭部還可以通過改變、增加參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化或適應特殊應用。

1.2 RTCP協(xié)議

RTCP是建立在在一個會議中需要周期地向每個參會者傳輸控制包,運用的是數(shù)據(jù)包的分發(fā)機制。RTCP主要支持以下四種功能[4]:

1) 提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量反饋。是作為RTP傳輸協(xié)議的一部分,與其他傳輸協(xié)議的流和阻塞控制有關。反饋對自適應編碼控制直接起作用,但IP組播經驗表明,從發(fā)送者收到反饋對診斷發(fā)送錯誤是致關重要的。給所有參加者發(fā)送接收反饋報告允許問題觀察者估計那些問題是局部的,還是全局的。反饋功能由RTCP發(fā)送者和接收者報告執(zhí)行。

2) RTCP帶有稱作規(guī)范名字(CNAME)的RTP源持久傳輸層標識。如發(fā)現(xiàn)沖突,或程序重新啟動,既然SSRC標識可改變,接收者需要CNAME跟蹤參加者。接收者也需要CNAME 與相關RTP連接中給定的幾個數(shù)據(jù)流聯(lián)系

3) 用于控制RTCP包數(shù)量的數(shù)量用語。前兩種功能要求所有參加者發(fā)送包,因此,為了RTP擴展到大規(guī)模數(shù)量,速率必須受到控制。讓每個參加者給其它參加者發(fā)送控制包,就大獨立觀察參加者數(shù)量。該數(shù)量用語計算包發(fā)送的速率。

4) 傳送最小連接控制信息,如參加者辨識。最可能用在"松散控制"連接,那里參加者自由進入或離開,沒有成員控制或參數(shù)協(xié)調,RTCP充當通往所有參加者的方便通道,但不必支持應用的所有控制通訊要求。

在IP組播場合應用RTP時,前3個功能是必須的,推薦用于所有情形。類似于RTP數(shù)據(jù)包,每個RTCP包以固定部分開始,緊接著的是可變長結構元素,但以一個32位邊界結束。包含安排要求和固定部分中長度段,使RTCP包可堆疊,不需要插入任何分隔符將多個RTCP包連接起來形成一個RTCP組合包,以低層協(xié)議用單一包發(fā)送出去。RTCP包主要包含五種類型[4]:

1) SR:發(fā)送報告,當前活動發(fā)送者發(fā)送、接收統(tǒng)計。

2) RR:接收報告,非活動發(fā)送者接收統(tǒng)計。

3) SDES:源描述項,包括CNAME

4) BYE:表示結束。

5) APP:應用特定函數(shù)。

其中最主要的報文是SR和RR。通常SR報文占總RTCP包數(shù)量的25%,RR報文占75%。

由于RTCP包含了含有已發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失數(shù)據(jù)包的數(shù)量、傳輸間隔等統(tǒng)計資料。因此,我們可以利用這些信息動態(tài)地改變傳輸速率,實現(xiàn)流量控制或擁塞控制。

2 RTP/RTCP流量控制算法

本文介紹四種常用的流量控制算法:常數(shù)乘增長和常數(shù)乘減少,常數(shù)加增長和常數(shù)乘減少,變常數(shù)增長和常數(shù)減少,變常數(shù)增長和變常數(shù)減少。

2.1 常數(shù)乘增長和常數(shù)乘減少

文獻[6]采用了乘增長和乘減少的方法進行流量控制,如公式(1)。

(1)

其中,currentRate為當前的發(fā)送速率;packetLoss為丟包率,可有RTCP報文得出;threshold為閾值,可以取值為[0,0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3]%;alpha為乘減少因子,一般小于1,文獻[6]設alpha=0.9;beat為乘增加因子,文獻[6]設beta=1.2。

該算法在一定程度上可以減少報文的擁塞,但是,當丟報率較小時,發(fā)送速度的快速增加會導致網(wǎng)絡的擁塞,以致發(fā)送速度的快速減少,容易導致流的較大抖動,不能保證流的平穩(wěn)性。

2.2 常數(shù)加增長和常數(shù)乘減少

為了保證每個流的公平性,自適應算法應該采用加增長和乘減少的策略,如公式(2)。

(2)

aI為常數(shù)加增長因子,bD為乘減少因子,一般小于1。

常數(shù)加增長和常數(shù)乘減少控制算法可以保證每個流的公平性,但是,如果常數(shù)aI和bD設定得太大,RTP流的抖動會很大,也會加劇網(wǎng)絡的擁塞;如果設定得太小,RTP流的速度增加就會太慢或減小的太快,不利于網(wǎng)絡帶寬利用率的提高。

2.3 變常數(shù)增長和常數(shù)減少

一種平穩(wěn)的、變常數(shù)增長的自適應算法,如公式(3)。

(3)

其中aI不再為常數(shù),而是按如下的邏輯變換:

(1) 如果網(wǎng)絡中未曾發(fā)生過擁塞,即RTP流第一次進入網(wǎng)絡,則

aI=radd(4)

這時,RTP流按常量增長。

(2) 如果網(wǎng)絡中發(fā)生過擁塞,則

(5)

其中R發(fā)送端到接收端之間可以利用的最大帶寬,它可以是發(fā)送端的先驗知識得出;Xcong為上次發(fā)生擁塞的速度。

變常數(shù)增長和常數(shù)減少的控制方法在一定程度上可以保證流的平穩(wěn)性,但由于其增長函數(shù)設置不合理,使傳輸?shù)膸捪拗圃谇耙淮螕砣l(fā)生時的擁塞帶寬之下,不能適合網(wǎng)絡帶寬動態(tài)變化的特點,不利于提高網(wǎng)絡帶寬的利用率。

2.4 變常數(shù)增長和變常數(shù)減少

一種自適應流量控制算法,如公式(6)。

(6)

其中v0為初始的發(fā)送速度,r為綜合預測量,如公式(7)。

(7)

J可以直接從RTCP報文中獲取,J=jitter [4],而L的計算方法如(8)式所示

(8)

其中:cumu_lostn表示從會話開始到第n個傳輸間隔內所丟失的RTP 包總數(shù);highest_mum_receiven表示從會話開始到第n個傳輸間隔內所接收到的RTP包的最大序列號[4]。

變常數(shù)增長和變常數(shù)減少的方法綜合考慮長期的網(wǎng)絡背景和當前的網(wǎng)絡狀態(tài),采用變常數(shù)增長和變常數(shù)減少的方法對發(fā)送速度進行自適應調整,避免網(wǎng)絡的擁塞,在一定程度上保證了流的平穩(wěn)性。

3 結論

流量控制算法在實時業(yè)務中的具有非常重要的地位,在介紹RTP/RTCP協(xié)議的基礎上,詳細研究了四種常用的流量控制算法,這些控制方法在一定程度上解決了RTP/RTCP中的流量控制問題,曾用于視頻會議、在線視頻、VOIP(Voice on IP)、實時監(jiān)控、實時報警等網(wǎng)絡實時業(yè)務。

參考文獻:

[1] Kim M S,Won Y J, Hong W J. Characteristic Analysis of Internet Traffic from the Perspective of Flows [J].Computer Communications, 2006,29(10):1639-1652.

[2] Bas turk E, BirmanA. Design and Implement of a QoS Capable Switch-router. Computer Networks and ISDN Systems,1999,31(1/2):19-32.

[3] Floyd S, Jacobson V. Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance. IEEE/ACM Transactions on Networking,1993,1(4):397-413.

[4] Schulzrinne H,Casner S,Fredeirck R et a1.RTP:A Transport Protocol for Real-Time Applications[S].RFC 1889,1996.

流量控制范文第2篇

關鍵詞 數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)；流量控制；性能分析

中圖分類號TP392 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）69-0187-01

1數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)的流量控制技術分析

1.1數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)絡中的位置部署分析

在數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)的設備布置中，流量控制設備往往在網(wǎng)絡出口、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)接點的地方。在部署的過程中，可以采用分期的部署方法。在數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)初期可以選擇少數(shù)關鍵點進行部署，在后期可以逐漸增多。

1.2流量控制設備的連接方法

一般情況下，寬帶網(wǎng)流量控制設備的連接方式是透傳方式。透傳方式就是串接入網(wǎng)路鏈路中，路由交換設備端口的IP地址不需要進行相應的修改，通常情況下包括多種接口類型，例如：POS光接口、1000M以太光接口等。流量控制設備主要是由光旁路器、后臺服務器以及設備主機幾個部分組成。在網(wǎng)絡運行的過程中，網(wǎng)絡管理人員能夠通過相應的終端登錄軟件或者是Web瀏覽器登錄流量控制設備的服務器，進而根據(jù)網(wǎng)絡運行的情況對設備進行操作、監(jiān)控和相應的管理。在流量控制的過程中，為了確保網(wǎng)絡運行的安全可靠性，在光鏈路中可以適當增加光旁路器，如果在流量監(jiān)控的時候一旦發(fā)生故障，光旁路器就能夠防止網(wǎng)絡的中斷。

1.3數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)流量控制的環(huán)節(jié)

首先，業(yè)務識別環(huán)節(jié)。流量控制的第一個環(huán)節(jié)就是對各種網(wǎng)路業(yè)務和網(wǎng)絡協(xié)議進行識別和分類，由于網(wǎng)絡應用的種類非常多，一般都要采用高級應用分類技術；

其次，進行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析是流量控制的第二個環(huán)節(jié)，通過相應的檢測分析，掌握數(shù)據(jù)鏈上每個用戶的寬帶使用情況，然后對數(shù)據(jù)進行相應的性能分析。網(wǎng)絡技術人員要把數(shù)據(jù)分析的結果作為流量控制的主要依據(jù)，同時也為網(wǎng)絡運行商進行網(wǎng)絡優(yōu)化提供了依據(jù)；

再次，進行流量控制。通過第二個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)分析，對相關的寬帶流量進行合理分配和控制，從而能更好地確保網(wǎng)絡業(yè)務的流暢運行，防止網(wǎng)絡業(yè)務的中斷。在寬帶數(shù)據(jù)流量控制的過程中，一般都是采取直接丟棄的方式對超出控制門限的UDP數(shù)據(jù)包進行處理。對超出控制門限的TCP數(shù)據(jù)包有兩種不同的處理方式：一種是直接丟棄，另一種是把TCP數(shù)據(jù)包參數(shù)改小，從而使得傳輸速率降低，保證寬帶網(wǎng)流量的穩(wěn)定運行。

2數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)的性能分析

2.1對數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)進行性能分析的必要性

通過對數(shù)據(jù)寬帶系統(tǒng)的流量監(jiān)控，進而對網(wǎng)絡設備的負載、網(wǎng)絡端口的流量以及網(wǎng)絡線路的利用率等數(shù)據(jù)進行分析，通過對數(shù)據(jù)結果的掌握，網(wǎng)絡技術人員要把數(shù)據(jù)分析的結果作為流量控制的主要依據(jù)，同時也為網(wǎng)絡運行商進行網(wǎng)絡優(yōu)化提供了依據(jù)。但是，隨著當前網(wǎng)絡技術的發(fā)展以及網(wǎng)絡環(huán)境的復雜化，網(wǎng)絡病毒不斷增多，各種網(wǎng)絡攻擊也層出不窮，面對這種情況，一定要對數(shù)據(jù)寬帶的網(wǎng)絡性能進行深入分析，最重要的就是對寬帶流量進行分析。

2.2數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)流量性能分析的步驟

首先，通過多種途徑確定數(shù)據(jù)來源。在確定寬帶網(wǎng)數(shù)據(jù)來源的過程中有多種方法：主要包括：RMON、SNMP、NetFlow等，在網(wǎng)絡運行的過程中，通過采用串接到數(shù)據(jù)鏈路等方式獲取相應的數(shù)據(jù)，然后對相應的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的流量分析和記錄；

其次，對數(shù)據(jù)流量分析的部署。在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)運行中，根據(jù)網(wǎng)絡運行的需要選擇相應的配置，網(wǎng)絡關鍵部門一般都是采用SNMP和NetFlow相互結合的方法。然后通過對獲取數(shù)據(jù)方式的系統(tǒng)分析，綜合探究網(wǎng)絡各個部位出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行有效性能分析，從而能夠保證數(shù)據(jù)更加具有深度和廣度，保證信息傳輸?shù)牧鲿承裕?/p>

再次，進行故障預防和排除。在數(shù)據(jù)寬帶網(wǎng)的性能分析中，故障預防和排除非常重要。要從實際出發(fā)及時了解寬帶的流量情況，然后對數(shù)據(jù)情況進行系統(tǒng)分析和掌握，如果發(fā)展異常流量要及時進行檢測，進而查找出網(wǎng)絡內有沒有制造異常流量的終端，以及網(wǎng)絡性能劣化是否來自不友善的流量。于此同時，要對數(shù)據(jù)寬帶的流量進行比較分析，利用流量分析可盡早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡運行中出現(xiàn)的故障，這樣就有利于縮短故障處理時間，減小業(yè)務受到的影響；

最后，對網(wǎng)絡容量進行系統(tǒng)規(guī)劃和分析。在網(wǎng)絡運行的過程中，要及時掌握下轄網(wǎng)絡里各個IP區(qū)段的流量使用情況，根據(jù)寬帶流量的不同情況分析IP區(qū)域內的流量增長情況，把相關的數(shù)據(jù)進行列表和比對，進行趨勢分析，從而能夠更好地支持網(wǎng)絡容量規(guī)劃的決策。能夠保證網(wǎng)絡分析員掌握網(wǎng)絡流量從哪里來，到哪里去，發(fā)現(xiàn)是哪些業(yè)務或應用造成網(wǎng)絡的擁塞，有利于幫助決策如何通過調整路由、QoS參數(shù)等方式進行網(wǎng)絡優(yōu)化和資源分配。

流量控制范文第3篇

關鍵詞：智能卡；流量控制器；模塊

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.117

0 引言

長期以來，我國居民家用水表多為普通機械旋翼濕式水表，該水表用于供水工程中小管道內的中小流量的測量，家用水表多為此類。旋翼濕式水表市場價格低廉，性能比較穩(wěn)定，但是我國大多還是采用人工抄表、按戶收費的模式，這種方式存在著很大的缺點。隨著我國信息產業(yè)的飛速發(fā)展，水表系統(tǒng)的智能化在生產生活中已經有了非常廣泛的應用。它是一種利用現(xiàn)代微電子技術、現(xiàn)代傳感技術、智能IC卡技術對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳遞及結算交易的新型水表與傳統(tǒng)水表一般只具有流量采集和機械指針顯示用水量的功能相比，是很大的進步。水表系統(tǒng)的智能化在技術上為節(jié)約用水合理用水造了條件。

1 系統(tǒng)設計

1.1 系統(tǒng)方案介紹

本智能卡流量控制器采用AT89S52單片機開發(fā)板為平臺，通過增加射頻模塊、流量控制模塊、溫度模塊、時鐘模塊等功能模塊，實現(xiàn)流量的智能控制。主控模塊檢測射頻模塊區(qū)域是否存在IC卡，若沒有，則顯示水溫和當前時間并關閉閥門。當用戶放上IC卡，主控模塊就可以控制射頻模塊對IC卡的數(shù)據(jù)進行讀或寫。主控模塊會根據(jù)讀出的數(shù)據(jù)判斷當前IC卡是否有余額，有則打開閥門，對水流量檢測，顯示模塊則顯示水溫和余額，并實時更新顯示。否則主控模塊一直關閉閥門，顯示余額為零，并伴有聲音提示。每當消費完畢，消費信息會被保存，同時會發(fā)送到上位機作二次備份。

1.2 系統(tǒng)結構

1.2.1 主控模塊（MCU）

以AT89S52單片機的開發(fā)板為主控板。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）。

1.2.2 顯示模塊

采用了與開發(fā)板配套的顯示模塊，該顯示模塊可用于顯示余額、水溫、時間。顯示模塊采用了八個七段數(shù)碼管，具有亮度高，成本低的優(yōu)點。待機狀態(tài)下數(shù)碼管用于顯示當前水溫和時間。工作狀態(tài)下數(shù)碼管的前兩位用于顯示當前水溫，而后六位為當前IC卡的余額，精度可顯示到分.

1.2.3 流量檢測模塊

采用霍爾傳感器為核心的流量檢測模塊。由于霍爾開關具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點，內部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。所以可以使用直流電機轉動模擬水流量的變化，產生的脈沖通過光耦保護輸入至單片機。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理模塊

數(shù)據(jù)處理模塊包括AT89C2051，HD74LS373P，AT24C64，MAX232。主控模塊把數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，進行數(shù)據(jù)的備份并將消費數(shù)據(jù)通過232接口實時上傳到上位機進行備份。

1.2.5 射頻模塊

由于射頻模塊的制作條件要求較高，會延長開發(fā)周期?？梢圆捎昧耸袌霈F(xiàn)有的射頻模塊作為開發(fā)工具，有效縮短開發(fā)周期。該模塊可以實現(xiàn)對IC卡的數(shù)據(jù)讀寫。

2 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)軟件的主流程圖、中斷函數(shù)流程圖分別如2所示。

流量控制范文第4篇

關鍵詞：P2P；結構模式；流量；功能模塊

中圖分類號：TP393.07 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 17-0000-01

P2P-based Flow Control Study

Zhou Huiqiang,Li Hongmei

(Zhengzhou Technical College,Zhengzhou450121,China)

Abstract:With the continuous increase of P2P services,the network bandwidth is consumed,and even the network congestion is caused,which reduces the performance of other businesses and causes a huge waste of IT resources.In order to realize the maximization of resource utilization,a kind of P2P control model is introduced to achieve the classification,identification and control of P2P traffic.

Keywords:P2P;Structural mode;Traffic;Function module

P2P是英文Peer-to-Peer（對等）的簡稱，又被稱為“點對點”?！皩Φ取奔夹g，是一種近幾年興起的網(wǎng)絡新技術，屬于覆蓋層網(wǎng)絡（Overlay Network）的范疇，是相對于客戶機/服務器（C/S）模式來說的一種網(wǎng)絡信息交換方式，每個節(jié)點（Peer）處于平等的位置，節(jié)點之間可以共享計算機硬件資源、軟件資源和信息資源。在P2P網(wǎng)絡中，依賴網(wǎng)絡中參與者的計算能力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺服務器上。P2P網(wǎng)絡模式可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡中每一臺電腦的性能，大幅度地提高網(wǎng)絡資源的利用效率。

一、P2P的結構模式

P2P模式的主要結構形式有三種：集中式P2P、分布式P2P和混合式P2P，具體概括如下：

（一）集中式P2P

集中式P2P模型形式上有一個中心服務器負責記錄共享信息以及應答對這些信息的查詢。每一個對等實體對它將要共享的信息以及進行的通信負責，根據(jù)需要下載它所需要的其它對等實體上的信息。

（二）分布式P2P模型

由于存在中心服務器，集中式P2P模型系統(tǒng)穩(wěn)定性很大程度上取決于該服務器的穩(wěn)定性。這種形式不需要有中心服務器和中心路由器，其中的每一個Peer都作為對等實體，地位是完全平等的。每一個Peer既可以作為客戶機又可以作為服務器，并且它們與相鄰的Peer有相同的能力。同時，P2P應用開發(fā)者也在不斷力求技術創(chuàng)新，避免不必要的麻煩。

（三）混合式P2P模型

混合式P2P模型結合了集中式和分布式模型的優(yōu)點，在設計思想和處理能力上都得到了進一步優(yōu)化。將節(jié)點分為用戶節(jié)點、搜索節(jié)點和索引節(jié)點3類，既避免了提供中心服務器帶來的麻煩，又保留了中心服務器的優(yōu)勢。一方面，由于組合了多于一種方法，混合式模型增加了復雜性；另外，設計者克服了純粹P2P方法的限制，混合式模型顯示出了對環(huán)境條件的高度適應性。同時混合式模型也解決了大規(guī)模動態(tài)和異構P2P應用中所出現(xiàn)的大量沖突問題。

二、P2P流量檢測

國外P2P流量檢測方面的研究工作和產品化工作都做得很好，特別是深層數(shù)據(jù)包檢測技術己經發(fā)展得非常成熟。Subhabrata Sen等人于2004年初提出基于應用簽名的P2P流量檢測方法，實際上是深層數(shù)據(jù)包檢測方法的一種，該方法把payload特征分為固定偏移量（fixed offset）特征和變化偏移量（variable offset）特征，第一步檢查固定偏移量，第二步檢查變化偏移量，在性能和精度上都取得了令人滿意的效果。國外網(wǎng)絡設備生產商和網(wǎng)絡服務提供商都推出了相關的產品和技術，縱觀這些產品，全部都使用了自行研發(fā)的深層數(shù)據(jù)包檢測技術，除了性能的識別精度商存在差別外，其技術的本質是相同的。

數(shù)據(jù)包分類就是根據(jù)數(shù)據(jù)包本身攜帶的信息或與數(shù)據(jù)包有關的信息（主要指IP包頭和傳輸層頭部攜帶的信息）索引預先設置的分類器，查找匹配的規(guī)則來達到區(qū)分數(shù)據(jù)包的目的。數(shù)據(jù)包分類的結果決定了這個數(shù)據(jù)包屬于哪一數(shù)據(jù)流以及此數(shù)據(jù)包應達到什么樣的服務等級，然后轉發(fā)引擎根據(jù)分類的結果采用相應的處理來滿足用戶的需求。這些處理可能包括丟棄未授權的分組、進行特殊的排隊和調度處理或者作為路由選擇的依據(jù)等。許多網(wǎng)絡服務需要進行數(shù)據(jù)包分類，如尋路、防火墻訪問控制、策略路由和業(yè)務賬單等。

三、P2P系統(tǒng)功能模塊設計

針對日前城域網(wǎng)100G以上的流量，在設計系統(tǒng)的架構時就需要特別考慮。選擇一種最適合的架構來滿足城域網(wǎng)上對100G流量性能的要求。由于P2P應用協(xié)議類型、實現(xiàn)機理的多樣性，為了徹底監(jiān)管和控制P2P流，只能采取綜合性解決方案，在綜合考察了最新P2P流量控制技術及設備的前提下，設計了P2P流量綜合控制系統(tǒng)。

該系統(tǒng)采用分布的架構設計構想。系統(tǒng)主要由五大功能模塊組成，每個模塊又含有若干部件。包括：（1）WEB服務器模塊（2）數(shù)據(jù)庫服務器模塊（3）業(yè)務管理模塊（計費器、監(jiān)視器、策略控制器三個部件）（4）業(yè)務識別模塊（DIP識別器、流量特征識別器、報頭識別器三個部件）（5）業(yè)務執(zhí)行模塊（封閉器、內存緩沖器、流量整形器三個部件）。映射到具體網(wǎng)絡設備中，各設備的P2P控制功能就是由這些部件組合而實現(xiàn)的。由于設備性能的限制，要處理100G以上的大流量，只能考慮采用分布式部署的方案。這樣將分布式部署多個業(yè)務識別模塊和業(yè)務執(zhí)行模塊。各個業(yè)務識別模塊的識別、統(tǒng)計業(yè)務數(shù)據(jù)信息都統(tǒng)一上報給業(yè)務管理模塊，由該模塊匯總所有的流量信息，然后根據(jù)管理員設置的各種控制策略，有效地限制和阻斷P2P流量數(shù)據(jù)，保障網(wǎng)絡和業(yè)務的安全性。

四、結論

P2P流量的控制與反控制是一個不斷發(fā)展的過程。最初的P2P流量是可以通過其固定服務器IP地址及端口號加以識別的，很快便大量出現(xiàn)了采用隨機動態(tài)端口、偽裝端口的分布式P2P應用軟件，并且己出現(xiàn)了加密的P2P流，甚至出現(xiàn)了在安全的套階層SSL通道上傳輸?shù)腜2P流，越來越不易被識別。

參考文獻：

流量控制范文第5篇

暖氣流量表（也就是熱量表）是無法調節(jié)的，僅用來計算熱量。暖氣流量計安裝在流體入口或回流管上，流量計發(fā)出與流量成正比的脈沖信號，一對溫度傳感器給出表示溫度高低的模擬信號，而積算儀采集來自流量和溫度傳感器的信號，利用計算公式算出熱交換系統(tǒng)獲得的熱量。

暖氣熱量表采用韋根型流量計，由溫度傳感器測量的溫度信號和流量傳感器測量的流量信號最終都送到微處理機中，由它的軟件來完成相乘、相減、累加等運算。最后把結果用數(shù)字顯示在儀表的窗口里，甚至可以進一步通過網(wǎng)絡送到銀行，自動從戶頭里把供暖費扣掉，既省心又省事。

（來源：文章屋網(wǎng) ）