城市熱點防非法接入和P2P限流技術應用在廣西高校

2006/06/14

　　一、綜述

　　高校寬帶網(wǎng)是指由電信運營商為高校的學生宿舍和校園網(wǎng)絡提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入的功能專網(wǎng)，意在為中國1700萬在校學生提供高速寬帶接入，建設過程從最早期的專線租用，到電信直接對學生宿舍寬帶接入運營，再到目前學校與運營商共同管理和運營的經(jīng)營模式。運營商在經(jīng)歷多年的探索和運營后，已經(jīng)非常清晰地知道高校寬帶網(wǎng)的發(fā)展需求和產生的經(jīng)濟收益，同時也面臨高校寬帶網(wǎng)必需解決的問題。

　　本文是以廣西全區(qū)高校寬帶網(wǎng)的規(guī)劃和建設為背景，就校園網(wǎng)共通的問題進行技術探討，為建設一個更加符合中國國情同時能滿足校園網(wǎng)未來發(fā)展需求尋找可行的思路。

　　二、廣西校園寬帶網(wǎng)業(yè)務需求概述

　　1、分布接入，分點采集

　　高校校園網(wǎng)一般與CERNET和Internet同時存在連接。提供的接入服務器能夠支持多出口，并能實現(xiàn)一次認證，分別控制，對學生用戶可以設置不同的訪問Internet和CERNET的訪問和收費策略。

　　2、集中認證，集中計費，集中運營

　　集中建設一個高校的運營中心，可以減少投資，提高管理水平，提高用戶關系管理水平，提高響應速度都是有非常大的價值。

　　3.、防非法接入

　　目前，大多高校數(shù)寬帶業(yè)務都是基于包月的形式開展的，沿用了家庭用戶的計費方式，而且考慮到學生的支付能力比較低，定價也一般比家庭用戶要低。但是，事實上，高校學生用戶利用寬帶計費技術的不足，往往以個人的名義申請寬帶而讓黑網(wǎng)吧、企業(yè)使用，或者幾戶共用寬帶而分攤費用，給電信運營商造成了巨大的經(jīng)濟損失，在高校網(wǎng)絡付費用戶和非法接入用戶的比例從1:2到1:10不等。

　　4、 P2P限流

　　目前互聯(lián)網(wǎng)絡中P2P下載業(yè)務流量非常大，包括大家熟知的BT，eDonkey，eMule，都是較為流行的P2P軟件。P2P業(yè)務特點占用大量網(wǎng)絡帶寬。目前在高校網(wǎng)上70%為P2P業(yè)務流量，其中50％為BT流量。

　　由此可見，BT下載和非法接入構成了高校寬帶網(wǎng)運營的最大阻礙：學生用戶比家庭用戶享有更低的包月價格，同時使用了更多網(wǎng)絡帶寬和流量，必然導致高校寬帶網(wǎng)運營的成本提高和用戶增長的停頓，甚至影響了整個IP城域網(wǎng)的運行。

　　5、信息發(fā)布平臺

　　校園網(wǎng)用戶不同于家庭用戶，與校園內網(wǎng)并存，而且除了運營商之外，學校對學生也是有管理功能的，可以通過有效的信息發(fā)布機制，及時通知用戶，例如：催費信息，學校通知，病毒信息等等。

　　三、技術介紹

　　廣西全區(qū)高校寬帶網(wǎng)采用了北京城市熱點公司提供的Dr.COM 2133 B-RAS接入服務器和高校專用計費運營平臺，對以下的技術進行了有針對性的解決。

　　1、防非法接入技術

　　非法接入，又稱為私接，其識別技術經(jīng)過了長期的發(fā)展，多是采用在網(wǎng)絡出口進行旁路偵聽技術，包括有連接數(shù)/流量檢測法、mac地址檢測法、SNMP掃描檢測，TTL檢測軌跡檢測法、時鐘偏移檢測法和應用特征檢測法。方法比較多，有一定的參考意義，但只能夠做到的是：對網(wǎng)絡的非法接入情況有一定的分析的能力，離實際應用還需亟待解決幾個比較明顯的問題：

　　第一、需要長周期統(tǒng)計的分析和匯總，要經(jīng)過一周或者一個月的時間，不能即時產生判斷，并會有誤報的情況；

　　第二、只能列舉有一個賬號下幾個非法接入用戶，無法判斷那個是真正的合法用戶，那個是非法的非法接入用戶；

　　第三、只能通過對賬號進行封�；虿糠指蓴_（只能對TCP連接，對UDP無效），無法做到實時的控制，無法做到只讓合法的用戶訪問，非法接入用戶不能訪問。

　　第四、如果單憑數(shù)據(jù)紀錄事后舉證，容易引起用戶不滿，造成大面積的投訴，如果直接到用戶現(xiàn)場確認，難度就更大，得不償失，造成推廣操作困難。

　　廣西高校運營網(wǎng)采用了北京城市熱點公司提供的Dr.COM 2133 B-RAS接入服務器和高校專用計費運營平臺。城市熱點經(jīng)過了四年多的不斷完善，另辟蹊徑，通過接入服務器和登錄客戶端的共同作用，來實現(xiàn)防非法接入的功能。不僅能夠對內網(wǎng)用戶進行很好地防代理控制，又不影響局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的內網(wǎng)服務器和外部Internet服務器的正常通信；在多個高校校園，園區(qū)網(wǎng)和電信運營商等成功使用取得了明顯的實際效果，單臺接入網(wǎng)關能夠處理8000在線用戶，實際錄得的轉發(fā)能力達到雙向1.6G。

　　城市熱點的方案可以實現(xiàn)以下功能：1、防止基于Proxy的代理服務器；2、防止基于Nat的代理服務器；3、防止通過修改IP和Mac地址非法接入；

　　能夠克服之前提到的防非法接入技術的不足：1、無需時間積累，設備安裝后即時生效；2、檢測與控制同時實現(xiàn)，檢測到非法接入用戶就馬上能夠屏蔽；3、能夠區(qū)分合法用戶和非法用戶，合法用戶使用正常，非法用戶不能使用；4、可以配置用戶策略，某些用戶允許代理，某些用戶不允許代理，可以做到先通知用戶，循序漸進，做到分批割接，平穩(wěn)過渡，減少投訴。

　　實現(xiàn)的原理類似于VLAN技術，通過城市熱點的客戶端對合法用戶數(shù)據(jù)包動態(tài)地增加一個識別標簽，再由網(wǎng)關對這些數(shù)據(jù)包標識去掉，轉發(fā)到上聯(lián)端口。而非法的用戶，由于數(shù)據(jù)包沒有合法的標簽，被網(wǎng)關過濾掉。這種技術的先決條件是：接入服務器的處理性能以及客戶端對數(shù)據(jù)包的實時封包的性能都達到較高的水平，否則都會成為瓶頸；而城市熱點的網(wǎng)關因采用自主知識產權的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)DrOS并結合多年技術經(jīng)驗的積累，經(jīng)過大量測試和用戶的實際反饋，才完成了這個解決方案并達到理想的效果。

　　共享合法用戶的身份的NAT用戶，由于他們發(fā)出的數(shù)據(jù)包是沒有經(jīng)過封裝的，雖然經(jīng)過合法用戶的電腦實現(xiàn)了地址轉換，但Dr.COM的防代理客戶端不會對這些NAT用戶的數(shù)據(jù)包進行封裝，所以這些數(shù)據(jù)包就在網(wǎng)關被過濾掉，代理用戶就不能正常上網(wǎng)。

　　2、P2P限流

　　能夠實現(xiàn)P2P限流的設備越來約多，從接入層交換機、接入服務器，中心交換機、防火墻、邊緣路由器以及專用的帶寬管理設備都可以做到，在廣西校園網(wǎng)的建設中，選擇了接入服務器來完成，是經(jīng)過多方面的考慮權衡的選擇。

　　基于用戶的P2P限流區(qū)別于單純的限制一個通道中各種流量，城市熱點的Dr.COM2133接入服務器能夠針對每個用戶的P2P業(yè)務流量進行帶寬控制，避免了盲目的控制城域網(wǎng)骨干流量中的P2P流量而忽略了每個用戶感受。

　　升級容易

　　P2P應用層出不窮，而對P2P包的識別是基于應用層的，沒有固定的規(guī)律，城市熱點的接入服務器可以隨時通過升級內核來處理影響流量的P2P應用，將來可以采用類似升級病毒庫的方式來升級P2P的描述庫。

　　易于擴展

　　接入服務器的網(wǎng)絡位置比較合理：每臺處理的用戶數(shù)一般在1000-8000個的水平，100M－1G的網(wǎng)絡帶寬，擴容只需要增加接入服務器，實現(xiàn)橫向升級，如果放在接入層交換機，升級的數(shù)量較大，放在核心層交換機，升級的成本過高，放在出口路由，單臺處理能力無法滿足。所以放在接入服務器是性價比最高的方式。這當然也是要求接入服務器的高處理性能作為保障，城市熱點的設備經(jīng)過許多電信運營商的實際大用戶量環(huán)境的案例的良好使用證明可以擔當此重任。

　　3. 計費策略

　　面對BT和非法接入的問題，在高校寬帶網(wǎng)推行儲值卡按時長或按流量計費也是一個很好的解決方案，目前廣西電信校園寬帶網(wǎng)推廣的計費策略包括：

　　包月256K、包月512K、包月1M、包月2M
　　包周256K、包周512K、包周1M、包周2M
　　儲值卡0.5元/小時、1元/小時、2元/小時、3.5元/小時
　　細分了用戶需求，取得了很好的經(jīng)濟效益。

　　4. 實名制訪問紀錄

　　高校寬帶網(wǎng)絡面對的是入學新生和畢業(yè)生每年的更替，根據(jù)國家相關政策規(guī)定，寬帶運營商必需保留3個月的用戶訪問紀錄，這會給運營商帶來繁重的用戶資料變更、數(shù)據(jù)獲得和保存的工作，而廣西區(qū)電信高校網(wǎng)通過和學校之間的緊密配合，讓學校來配合完成這些工作，取得了很好的效果。

　　四、總結

　　經(jīng)過了一年多的探索和實踐，解決了一些高校寬帶網(wǎng)存在的實際問題，廣西電信投資運營高校校園網(wǎng)在南寧和桂林的試驗局取得良好的效益，學生上網(wǎng)的滿意度也比較高，今年會在全區(qū)十幾個城市中幾十所院校進行推廣，將獲得更大的經(jīng)濟效益。

城市熱點供稿　CTI論壇編輯


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