CN101068211A - 点对点流量优化方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种点对点流量优化方法和系统，该方法可以包括以下步骤：步骤一，在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；步骤二，通过二层控制机制协议，在宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及步骤三，根据IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。因而，采用本发明，能够大大降低核心网络设备负荷，以及缓解链路上的拥塞情况。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，更具体地，涉及一种综合接入设备和二层交换机中的基于策略的点对点(Peer to Peer，P2P)流量优化方法和系统。
背景技术
采用P2P方式进行IPTV业务播放，其中，采用IP方式进行TV节目的传递(IPTV)面对的是十万规模、百万规模的大并发多媒体服务的挑战，在服务器I/O能力、带宽、海量存储、部署成本等方面都受到了前所未有的考验。既能满足用户实时性业务请求，又要能够满足大规模并发用户同时在线，还要能够满足低成本部署的运营要求和未来业务的可扩展性，IPTV需要引入P2P重叠网的理念和技术。
P2P最本质的含义即为“对等”，该技术最早是用于网络中对等节点之间的资源和信息共享的技术，通常人们所知道的是将P2P技术用在文件下载过程中，即网络上的对等终端在下载共享文件的同时又作为一个“种子”为其他对等终端提供资源和信息。
目前P2P流媒体直播的主要性能如下：播放的电视节目的码率一般为3～500kb/s，有些频道已经开始提供800kb/s的码率，超过VCD的画面质量；在20s～1min左右完成数据缓冲，并开始播放，可以给用户提供稳定、清晰的电视节目，一般不会出现播放停顿的问题；具有内网穿越功能，从而保障内网用户的使用；使用5～10Mb/s服务器出口带宽支持百万级数量用户的同时在线；具有认证、计费平台。
相对于传统Internet业务流量而言，P2P业务流量表现出以下特点：高速传输；数据量大；在线时间长；上下行流量对称；业务点分布广泛；有固定的流量特征，大多数的P2P流量都有比较固定的特征，如固定的端口号或者是固定的关键字。
随着P2P技术应用的不断扩展，特别是基于P2P系统的文件共享业务不断壮大，P2P系统本身潜在的安全问题和对资源，特别是网络带宽资源的滥用，已经受到各个网络运营商和学校网络管理者的高度重视。
图1示出了现有技术中的P2P的流量图。如图1所示，位于相同宽带网关(BNG)下的不同用户，由于二层网络上用户都是隔离的，P2P相互流量只能通过BNG进行互通。其中AG是接入网关(Access Gateway)。P2P大量的流量大大消耗了BNG的处理资源，同时也造成汇聚网络(Aggregation Network)与BNG直接的链路壅塞。
因而，急需一种解决方案，能够降低BNG的处理负荷，并缓解汇聚网络与BNG直连的链路拥塞的情况。
发明内容
针对以上出现的问题，本发明提供了一种点对点流量优化方法和系统，其中，业务框架识别P2P流量，将策略通知二层网络，二层网络识别P2P流量，并根据策略，实现在Aggregation Network的互通。
本发明的一个方面提供了一种点对点流量优化方法，可以包括以下步骤：步骤一，在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；步骤二，通过二层控制机制协议，在宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及步骤三，根据IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，其中，源IP地址和目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
步骤二中执行以下处理：宽带网关通过二层控制机制协议，将IPTV流的相关信息通知给二层网络；以及在二层网络反馈IPTV流的相关信息之后，宽带网关向源用户和目的用户发出地址解析协议请求，从而实现地址解析协议代理功能。
本发明还提供了一种点对点流量优化系统，可以包括：协议配置单元，用于在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；地址解析单元，用于通过二层控制机制协议，在宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及替换单元，用于根据IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，其中，源IP地址和目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
地址解析单元包括：通知模块，用于通过二层控制机制协议，将IPTV流的相关信息通知给二层网络；以及发送模块，用于在二层网络反馈IPTV流的相关信息之后，向源用户和目的用户发出地址解析协议请求，从而实现地址解析协议代理功能。
因而，采用本发明，大大降低了中心节点流量压力和核心网络设备负荷，使得IPTV的业务流量在用户之间传递，从而，缓解链路上的拥塞情况。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是示出了现有技术中的P2P的流量图；
图2是根据本发明的P2P的流量图；
图3是示出了根据本发明的点对点流量优化方法的流程图；
图4是示出了本发明中的交换机VLAN(虚拟局域网)翻译的示意图；以及
图5是示出了根据本发明的点对点流量优化系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图2是示出了根据本发明的P2P的流量图。如图2所示的流量模型，降低了核心网络的流量负荷，并可以大幅降低汇聚网络到核心网络链路上的流量壅塞情况。
图3是示出了根据本发明的点对点流量优化方法的流程图，以及图4是本发明中的交换机VLAN(虚拟局域网)翻译的示意图。以下结合图4来描述图3中的点对点流量优化过程。
如图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤S302，在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；
步骤S304，通过二层控制机制协议，在宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及
步骤S306，根据IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，其中，源IP地址和目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
步骤S304中执行以下处理：宽带网关通过二层控制机制协议，将IPTV流的相关信息通知给二层网络；以及在二层网络反馈IPTV流的相关信息之后，宽带网关向源用户和目的用户发出地址解析协议请求，从而实现地址解析协议代理功能。
采用P2P方式的IPTV业务大大降低了中心节点流量压力，IPTV的业务流量在用户之间传递。但由于目前二层网络出于对用户安全性，以及管理的角度考虑，用户都在不同vlan，用户流量不能在二层网络上直接互通，只能通过BNG路由互通。如果将互通点下移到最靠近BNG的交换机上，能够大大降低核心网络设备负荷，以及缓解链路上的拥塞情况。
首先，BNG识别用户P2P的IPTV流量，其中，IPTV都是运营商开展的增殖业务，其流量特征对运营商是可知的。可以在BNG上针对该流量特征，配置监测规则(如通过ACL方式等)。识别的目的是获得该IPTV流的源IP地址(用户标识)、源端口号、VLAN号、目的IP地址、目的端口号、目的vlan号。
接下来，BNG通知交换机P2P流量特征，其中，BNG通过配置的二层控制机制(Layer 2Control Mechanism，L2CM)协议，通知直连交换机，该IPTV流的源IP地址(用户标识)、源端口号、VLAN号、目的IP地址、目的端口号、目的vlan号。
然后，BNG对该P2P流实现地址解析协议(ARP)代理，其中交换机反馈配置完成后，BNG主动向该源IP发出ARP请求，将原先隐藏的目的用户的MAC地址，通知到源用户。
最后，交换机根据该流量特征实现VLAN替换，其中，交换机根据L2CM配置来的信息，在本交换机上对源数据流进行VLAN替换，替换为目的vlan，实现在二层交换机上互通。
以上叙述的步骤为单项操作，对于目的IP地址回应的数据报以相同方式操作。Vlan替换技术原理见附图4。
图5是示出了根据本发明的点对点流量优化系统500的框图。如图5所示，该系统包括：协议配置单元502，用于在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；地址解析单元504，用于通过二层控制机制协议，在宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及替换单元506，用于根据IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，其中，源IP地址和目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
地址解析单元504包括：通知模块，用于通过二层控制机制协议，将IPTV流的相关信息通知给二层网络；以及发送模块，用于在二层网络反馈IPTV流的相关信息之后，向源用户和目的用户发出地址解析协议请求，从而实现地址解析协议代理功能。
综上所述，采用本发明，能够大大降低核心网络设备负荷，以及缓解链路上的拥塞情况。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种点对点流量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；
步骤二，通过所述二层控制机制协议，在所述宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及
步骤三，根据所述IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，
其中，所述源IP地址和所述目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中执行以下处理：
所述宽带网关通过所述二层控制机制协议，将所述IPTV流的相关信息通知给所述二层网络；以及
在所述二层网络反馈所述IPTV流的相关信息之后，所述宽带网关向所述源用户和所述目的用户发出地址解析协议请求，从而实现所述地址解析协议代理功能。
4.一种点对点流量优化系统，其特征在于，包括：
协议配置单元，用于在宽带网关上配置二层控制机制协议，并且获得IPTV流的相关信息；
地址解析单元，用于通过所述二层控制机制协议，在所述宽带网关与源用户和目的用户之间实现地址解析协议代理功能；以及
替换单元，用于根据所述IPTV流的相关信息，在二层网络上实现虚拟局域网号替换功能。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述IPTV流的相关信息包括：源IP地址、源端口号、虚拟局域网号、目的IP地址、目的端口号、目的虚拟局域网号，
其中，所述源IP地址和所述目的IP地址分别是源用户标识和目的用户标识。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述地址解析单元包括：
通知模块，用于通过所述二层控制机制协议，将所述IPTV流的相关信息通知给所述二层网络；以及
发送模块，用于在所述二层网络反馈所述IPTV流的相关信息之后，向所述源用户和所述目的用户发出地址解析协议请求，从而实现所述地址解析协议代理功能。
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| CN101789913B (zh) * | 2009-01-23 | 2012-05-16 | 财团法人工业技术研究院 | 运用暂存管理与数据传输负载平衡的代理服务装置与方法 |
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