邊緣智能化控制的實踐分享
時間:2014-09-28 13:33:58 來源：
面向公眾用戶的寬帶應用接入經歷了傳統BRAS、新一代BRAS及SR/BNG等不同階段，朝著多業(yè)務、智能化、邊緣綜合控制方向發(fā)展。7750SR提供了傳統BRAS和新一代SR/BNG的功能，并在此基礎上對邊緣智能化方面進行了擴展，可基于用戶對網絡使用的方式實現動態(tài)控制。OPGW光纜
傳統BRAS的用戶控制模型
傳統BRAS的用戶控制模型以PPPoE會話為單位，一個PPPoE會話即代表一個用戶，不同會話之間沒有任何聯系。針對每個會話的控制能力包括：認證、計費、QoS、承載等：
認證：對PPPoE帳號/密碼進行認證，依據RADIUS認證結果決定是否為該用戶建立會話；
計費：提供會話時長和/或會話流量作為RADIUS計費依據，可以根據時長自動控制用戶會話時間；
QoS：提供用戶上下行帶寬控制能力，部分BRAS可支持用戶會話的在線帶寬調整，此外也可以疊加ACL用于訪問控制。
承載：傳統BRAS一般只提供基于全局路由的承載方式，不支持基于MPLS-VPN的業(yè)務承載。
傳統BRAS的用戶控制模型實現比較簡單，能夠滿足以普通上網為主的業(yè)務需求。但是在支持多業(yè)務接入能力、用戶層次化QoS控制等方面比較欠缺，難以適應寬帶業(yè)務的發(fā)展。
新一代BRAS/SR（BNG）用戶控制模型
新一代BRAS/SR能夠在一定程度上實現BNG的功能，即同時支持PPPoE和IPoE接入，并且提供某些用戶級層次化QoS控制。在用戶接入及其控制能力方面，新一代BRAS/SR一般都提供了以下擴展：
認證：支持PPPoE和IPoE（即DHCP）客戶端的統一接入認證。其中，PPPoE的認證方式與傳統BRAS保持一致；IPoE用戶的接入認證一般有兩種實現方式，一種是直接通過DHCP服務器獲取地址和相關網絡及業(yè)務屬性，還有一種是轉RADIUS進行認證，其方式與PPPoE認證相類似；
計費：除傳統BRAS功能外，某些新一代BRAS/SR還能夠基于會話的實時流量信息來控制用戶會話；
QoS：除傳統BRAS功能外，新一代BRAS/SR能夠為同一用戶的不同業(yè)務會話設置不同的QoS屬性，并在此基礎上提供用戶級層次化QoS控制；
承載：新一代BRAS/SR通常都能支持基于MPLS-VPN的承載方式，將不同類型的用戶業(yè)務放在不同的VPN中承載。
7750SR邊緣智能化控制模型
7750SR在支持上述所有功能的同時，對網絡邊緣的用戶智能化控制能力又做了提升，使得運營商在網絡邊緣對寬帶用戶的控制能力從多業(yè)務綜合接入進一步擴展到了互聯網應用層面。7750SR將DPI技術與模式識別技術相結合，創(chuàng)造性地在網絡邊緣建立起用戶互聯網訪問的應用級計費與QoS保障能力，使運營商的寬帶建設投資能夠真正應用到那些具有高附加價值的網絡應用上面。本章首先介紹7750SR的擴展用戶控制模型，在下面一個章節(jié)具體介紹這些擴展能力相對應的實際應用場景。
認證：7750SR支持PPPoE和IPoE用戶的混合接入與認證；
計費：7750SR支持按時長與流量計費，包括后付費和實時計費。實時計費可以按時長或流量設定配額，并支持配額更新，實時計費除支持傳統的RADIUS外，還支持Diameter。7750SR提供的計費信息除了能夠按不同業(yè)務分開統計外，更可以按用戶所使用的互聯網應用（比如P2P、網絡視頻等）實現差異化計費。
QoS：除了對用戶每業(yè)務的帶寬控制外，7750SR更可以針對每個用戶的每個互聯網應用提供QoS控制，包括帶寬控制和并發(fā)流（flow）的限制，在提供高上網帶寬的同時防止網絡資源被大量低附加值的應用所占用；
承載：7750SR可依據RADIUS認證/授權階段返回的業(yè)務信息來動態(tài)決定將相應用戶會話創(chuàng)建在哪個VPN（或互聯網）中進行承載。
邊緣智能化控制模型的應用
本章就寬帶應用中比較突出的幾個問題作為討論場景，給出了7750SR邊緣智能化控制的一些具體應用范例作為參考：
場景一：P2P下載大量消耗網絡帶寬，無法實現公平使用或提供附加服務；
場景二：無法為合作方網站提供更好的服務，且不被用戶“借用”；
場景三：個人寬帶提速后被個別商戶非法用于網吧經營。
場景一：P2P下載大量消耗網絡帶寬，無法實現公平使用或提供附加服務
場景描述：P2P下載對網絡帶寬的消耗非常大，而且P2P的用戶數量非常多，運營商一方面希望限制網絡上P2P的使用，另一方面又不能對具體用戶的P2P下載造成太大的影響以盡可能降低用戶的不滿以至投訴。但現有的在骨干網絡上限制P2P的做法只能在總量上實行控制，具體到某個用戶可能不受影響，也可能幾乎無法下載，很容易造成部分用戶的強烈不滿甚至投訴。此外，對于某些的確希望使用P2P下載的用戶（他們會愿意為此多支付一些網絡費用以換取較為流暢的P2P下載服務），基于網絡的控制方式也很難實現。此類場景也適用于其它下載或上傳類服務，比如網絡存儲、照片分享、觀看網絡視頻等等。
7750SR邊緣智能控制方案：7750SR可以在用戶接入側識別出P2P應用流量，并且為每個用戶的P2P流量進行單獨的控制與計費。運營商可以為每個寬帶用戶設定一個缺省的P2P下載速率（低于該用戶的寬帶速率），以及一個月度內的下載配額。在設定的配額內用戶可以自由下載任何P2P資料，但受到一定的速率限制，防止對帶寬的無限制占用。當用戶當月下載配額用完，運營商可依據自身業(yè)務需要選擇不同的處理策略：a、停止P2P下載，b、可繼續(xù)下載但進一步降低下載速率，c、用戶可購買服務包以獲得額外的使用配額。
場景二：無法為合作方網站提供更好的服務，且不被用戶“借用”
場景描述：某些網站（以互聯網視頻服務為例）可能希望與運營商建立合作關系從而為他們的客戶提供更好的服務。現行的一種做法是當網站注冊用戶登錄該網站時，服務商向運營商發(fā)出一條信息用于提高該用戶訪問網絡的帶寬（比如通過RADIUS/CoA方式）。這種做法的確能夠在一定程度上提高用戶體驗，但仍然存在兩個問題：首先，用戶可能通過登錄特定網站以享受服務升級但實際上卻在使用其他互聯網服務（因為普通BRAS不具備按特定應用設定QoS的能力）；其次，單純提高用戶接入帶寬并不一定能保障其訪問特定服務的質量（因為數據傳遞仍然是通過盡力而為的方式進行的）。此類場景也包括其它后向收費服務，比如證券行情等。
7750SR邊緣智能控制方案：7750SR可以對合作方的流量進行識別，并針對該特定流量提供帶寬保障和/或提高數據傳遞的優(yōu)先級。對于其它流量仍然只能使用原有的服務。
場景三：個人寬帶提速后被個別商戶非法用于網吧經營
場景描述：當運營商提供的寬帶接入速率進一步提升到10M甚至更高時，一些個體網吧經營者可能會借用相對廉價的個人寬帶線路用作網吧的運營。由于普通家庭用戶也存在多臺PC通過家庭網關做NAT轉換后共享上網，運營商很難準確判別哪些是家庭成員在使用，哪些是網吧用戶。對運營商而言，這種拿個人寬帶用于網吧經營的做法，不僅加重了寬帶業(yè)務的流量，而且降低了專線業(yè)務的收入。
7750SR邊緣智能控制方案：借助7750SR對每用戶的應用級控制與計費能力，運營商可以通過7750SR上報的每用戶每應用的統計數據，對每個用戶帳號訪問網絡的行為進行詳細分析，從而篩選出那些有重大私接嫌疑的帳號。篩選的方法可以依據多種數據，比如：同一應用并發(fā)流的數量特別高、同一應用長時間處于高活動狀態(tài)、并發(fā)應用的數量特別多等等。對于篩選出的可疑帳號，一方面從行政手段上可以依據帳號的注冊地址進行訪查；一方面從技術手段上可以對上述非正常的網絡使用通過7750SR進行管控。統計表明，網吧用戶絕大部分是打游戲，部分上網聊天或看網絡視頻。7750SR上只需要對同一用戶帳號的并發(fā)游戲數量、即時聊天數量和網絡視頻數量做一定限制（在不影響普通用戶訪問的程度內），個體商戶私接的網吧自然也就沒有生意可做了。
邊緣智能化控制模型的特點
1、業(yè)務保障與業(yè)務控制的區(qū)別
業(yè)務控制能夠幫助運營商減輕寬帶業(yè)務對網絡造成的壓力，但是無法提高用戶體驗，也無法在現有資源的基礎上為運營商找到新的業(yè)務增長點。
通過寬帶業(yè)務保障，可以對用戶群做進一步區(qū)分，對于普通低端用戶在不影響其現有網絡功能的情況下，對那些占用網絡資源量大的應用（比如P2P下載和網絡視頻）仍然允許其使用，但是對其帶寬做進一步限制；而對于那些有特定需求的高端用戶群，可以以各種業(yè)務套餐的方式，向他們提供具有業(yè)務質量保障的選擇，比如用戶可以選擇沒有額外限制的P2P業(yè)務，或者是具有更高優(yōu)先級的網絡視頻傳輸服務。
2、每用戶控制與核心側總體控制的區(qū)別
和上面的問題類似，如果只對網絡流量做總體上的監(jiān)測與控制，那樣只能達到保護網絡資源的目的，而無法作為新的業(yè)務提供給用戶。只有對用戶進行分類，并且提供每用戶的支持，才能供作為一個新的業(yè)務選項提供給用戶，從而提高用戶自主業(yè)務體驗的選擇，并增加運營商新的收入來源。
3、為什么要在接入層來做運營細分
一放面，在網絡接入層面具有用戶信息的感知和控制能力，骨干網絡只對數據按優(yōu)先級進行轉發(fā)，很難實現每用戶的控制；另一方面，在網絡接入的邊緣就進行用戶業(yè)務篩選，可以大量減少在核心網中不必要的流量。8芯鎧裝光纜
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