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QoS深入:路由器如何进行带宽管理?

    早期因特网应用有限,也不顶重要,因此带宽资源往往剩余,不需要进行特别的管理。现在,由于机关企业营运活动,如查找数据、远程通讯、讯息同步,都依赖因特网。因此带宽资源使用往往困境屡生,需要网管时时关注。对于一些依赖带宽提供服务的业者,例如网吧、小区宽带、学校宿舍及ISP等,一但带宽不足,使用者上网卡,就会产生抱怨,因而不再上门或要求退费。再加上现在很有多新兴应用,例如疯狂下载软件BT、迅雷,大量占用带宽影响其它人,或是MSN, QQ影响员工上班生产力或引致病毒,因此带宽的管理已成为现今大家关注的热点课题了!

  QoS:保证人人有带宽

  工欲善其事,必先利其器。身为管理者必须先了解因特网应用的一些基本观念,才能落实对应的管理。以下是几个从事宽带接入带宽管理配置时,需要先了解的基本观念。

  地址:因特网使用IP地址作为位置识别。由于因特网上连接的计算机为数庞大,且包含着各式各样的计算机系统,因此,必须有一套所有计算机系统都可以接受的寻址方式,用以指定所要连接的计算机是那一部。IP Address 是由 4 个介于 0-255 之间的数值组合而成, 中间以小数点隔开,例如192.168.3.45。

  通讯端口:因特网通讯使用通讯端口分别,以将带宽划分给不同的应用。通讯端口好比我们无线通讯用的频道,不同的应用使用不同的频道,例如不同广播电台用的频率就不同。常见的因特网应用通讯端口为0-65535,常见的网页http用80,ftp用21,邮件寄送smtp用25。而有些复杂的应用则同时用多个通讯端口,例如eMule 使用两个埠 : TCP 4662 及 UDP 4672,而eDonkey 使用埠 :TCP 4661,4662 及 UDP 4665。

  内容:是指网络应用传送的信息,例如网页文字、图片,或网游的场景、位置信息、或是Java程序代码等。内容才是使用者真正需要的信息,网管有时会不希望特定内容传送,例如情色内容、病毒、或对企业安全危害的内容。

  封包:网络内容传送时,为了确保传送过程安全及顺利,会将内容加以分割,并加上头尾信息,以封包形式传送。每个封包,都有发送及目的的地址、使用的通讯端口、内容的大小、及传送需要的信息。打包成封包主要的目的,是便利传送工作的分散处理,并确保传送工作依预期从发送地址,依次转送到目的地址。因此只要能解开封包的内容,就能了解该封包的相关信息。一般我们在作带宽管理时,大多是透过解析封包的方式,检查传输的相关信息,我们称为SPI(Stateful packet inspection)。

  路由器:路由器是位于不同局域网,对外或互相连接的设备。路由器会判断封包的目的及内容,决定转送的信息。因此所有的封包,经过路由器时,都会对传送讯资加以修改,以转送到适当的路径。多WAN路由器则更复杂,除了决定适当的路由方向外,还多了必须决定要朝那个WAN口外送的决定。

  总结来说,各种因特网应用的目的,是要传送信息内容,但是为了有效传送,所以会将内容包装在封包中,透过IP地址及通讯端口等机制,将封包透过路由器在各个网络间转送。因此,若我们要有效地管理带宽,就必须封包检查的方式,查看封包的各种信息,并针对这些传输特性加以管理。

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    实例说明: 一个人需要用到的带宽有多大?

  一般用户在上网时,如浏览网页或收发信件时,需要的带宽约为150-200Kbps,若我们以一条上行512Kbps,下行2兆的ADSL来当基础。我们可发现十个人同时上网分享一条ADSL带宽时,响应速度还可以接受。但由于一般企业所有人上网的机会可能不高,所以以这样的带宽,应可以容纳30个人的办公室上网分享,不会有太大问题。
  但是当有大量下载时,一个客户就可以占去大部份带宽。在一般的网吧环境,一个BT用户可以占去的带宽,往往高达2-5兆,把多条ADSL带宽都占去。我们在给客户,例如小区、酒店、及企业,提供支持时,常常发现用户抱怨上网突然变卡,收信上网都变很慢,以为是路由器的问题。结果仔细看了包后,有九成的机会是因为内部有人在作BT下载或看电影,影响其它人的正常作业。

  以下为一般一网时,一个人需要用到的带宽大小:
  ??浏览网页   10-30 K
  ??看电影   0.6-0.8M
  ??玩网游  20-30K
  ??收发信件     依用户与邮件服务器带宽而定,一般约为30-500K
  ??FTP下载  依用户与FTP服务器间带宽而定,一般下载可占到可用带宽的七成
  ??BT下载    ? 依用户可使用带宽而定,一般可占到上行及下载可用带宽的的八到九成
  ??网游更新补丁 依用户与FTP服务器间带宽而定,一般下载可占到可用带宽的七成
  要注意的是,像BT这种下载程序,往往将上行及下载的带宽都占去,使得一般用户看网页时,由于外送要求送不出去,大幅影响其它用户上网。又如看电影,影音串流每个用户都要占用约0.8兆才能运作,所以三五个用户,就足以占住一条ADSL带宽,使整个网络其它用户无法

本文来源:天下网吧 作者:网吧方案

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