（售后服务）AL带宽管理
器视频服务保证
AscenLink™视频应用建议
--内嵌 QoS的线路备份和负载均衡解决方案
、
2003年 2月
本方案介绍亚盛公司（Ascenvision）的智能型带宽集成管理产品-AscenLink™，且给出
壹些视频应用方面的建议，内容分为以下部分：
目录
壹、概述 3
二、应用的重要性 3
三、AscenLink™ 的技术实现 5
带宽管理 5
QoS 简介 5
网络拥塞问题的产生 6
带宽管理的有效手段 6
分类、过滤及策略 7
线路负载均衡 7
多线路备份 8
自动路由功能介绍 8
四、视频应用的 AscenLink™ 实施 9
壹、概述
互联网推动了社会经济快速发展，为世界带来的巨大变化，我们已经深有感触。对企业
来讲，互联网不仅改变了企业进行业务交易的方式，而且改变着企业基础架构于为业务提供
支持时所扮演的角色。
随着企业网络应用的增加，业务量的逐年增长，保障关键应用的服务品质就成为网络管
理部门面临的新课题。例如，如何保障网络繁忙时视频会议的流畅，保障 ERP系统不受其它
应用的冲击，保障网上交易的永不间断等等。保障关键应用的运行有许多手段，如为某种应
用设置专用线路，增加备用线路，实施 QoS（QualityofService服务质量保证）策略等等。
我们这里以视频应用（Video）为例，介绍亚盛公司（Ascenvision™）的壹体化综合解
决方案，包括 QoS、线路级备份、负载均衡，来共同提供高品质的服务。
二、应用的重要性
AscenLink™于网络应用分类上，为应用定义了俩个指标：带宽敏感型应用和时间敏感型
应用。视频应用不仅对带宽的变化比较敏感，对传输时间上的要求也比较高，于多种应用共
存的网络环境中，HTTP方式下载、FTP下载、突发的大量电子邮件均会对视频应用造成影响，
造成马赛克、图像抖动、延迟或中断的现象。
于关键应用中往往会提及 7*24*256保障，即高可用性。事实上，对于当下越来越注重
投入产出比的企业来说，有效的应用保障手段往往意味着管理效率的提高，以及企业整体运
营成本的降低。首先，我们会介绍相应的壹些概念：
服务（Service）：服务器为用户提供的壹种可使用的资源，如打印服务、文件访问服务、Web
服务、邮件服务等。
服务器是指提供服务的主机，通常，网管关注于服务器，用户关注于服务，用户只关心
服务是否可用，且不关心服务器是否宕机。
可用性（Availability）：服务的正常时间/（正常时间+非正常时间），此结果的百分比。
运行时间（Uptime）：服务正常运行的总时长。
失效（Outage）：服务不能正常使用。
失效时间（Downtime）：服务不能正常使用的总时长（包括计划内的服务暂停和意外服务中
断）。
可靠性（Reliability）：预计系统不间断运行的总时间。
无故障时间（MeanTimeBetweenFailures-MTBF）：系统不间断运行的平均时间，通常以小时
计算。
MTBF可通过系统运行总时间和系统失效次数相除来计算。
系统恢复时间(MeanTimeToRecovery–MTTR)：系统恢复所花费的平均时间。
MTTR通常作为服务合同的壹个组成部分，因为 MTTR=24小时的服务费用和 MTTR=7天的
服务费用明显不同。服务商也通常也有保证系统不间断运行 24小时（或 7天）的承诺。
如果有些服务的 MTTR值为零，则表示该系统具备实时切换的冗余措施。
高可用性（HighAvailability）分类：
24*7*365。表示于壹年的 365天内、壹周 7天内、壹天的 24小时内，能够访问服务和
资源的能力。
100%24*7*365。代表全部时间内，100%服务和资源可用。这就是大多数组织和用户所定
义的高可用性（HA）。
虽然 24*7*365的服务能够趋近于 100%可用，但事实上，这种水平的服务是不可能实现
的。即使 MTTR为零，不可预见的自然因素和人为因素也会影响到 100%可用性的实现。
6-6或 6-11（am-pm）100%。表示壹天中的壹段时间内服务和资源的 100%可用性。
5个 9服务承诺。5个 9表示使用服务和资源时，能够实现 24*7*365 的 %服务保
证，即壹年内只有 分钟的失效时间（Downtime）。
用户或网管均希望实现 24*7*365 的 100%可用性，但设备和维护的水平均会影响到可用
性。我们能够根据实际应用的关键程度来规划可用性策略。
以下是失效时间的百分比对应表：
5个 9 % 分钟
4个 9 % 分钟
3个 9 % 小时
2个 9 % 小时
1个 9 % 小时
1个 9 % 小时
以下是壹些关键应用失效造成的损失参照表：
Brokerage （*1000000） 458-633（*1000）
CreditCard （*1000000） 192-269（*1000）
Pay-per-view 67-223（*1000） 6-20（*1000）
HomeTVshopping 87-140（*1000） 8-12（*1000）
CatalogSales 60-120（*1000） 5-10（*1000）
Airlinereservations 67-112（*1000） 6-10（*1000）
Teleticketsales 56-82（*1000） 5-7（*1000）
ATMfees 12-17（*1000） 1-2（*1000）
通过之上对比，我们能够大致估算出采用应用保障方案的投入和产出比。当然，我们也
应该充分考虑到其他影响应用保障的因素：
物理：硬件失效
设计：设计失误
操作：由于个别管理失误所造成的影响
环境：空调、电源、外部网络中断、自然灾害等
系统重置：系统维护、升级、配置的影响
三、AscenLink™的技术实现
AscenLink™集带宽管理、负载均衡、多线路备份为壹身，能够使企业真正降低总拥有成本，
AscenLink™定位于互联网应用基础设备，完成需要负载均衡产品和 QoS产品共同完成的工作。
以下部分会详细介绍带宽管理、负载均衡、多线路备份三个部分。
（AscenLink™将线路备份、负载均衡和 QoS的功能完美结合起来）
带宽管理
由于网络应用和使用率的急剧增加，网络管理员面临着怎样有效利用有限网络资源这壹
严峻的问题，经常发生由于相对不太重要的通讯量占用大量带宽导致网络瘫痪等等问题。为
了解决此类问题，单壹的增加带宽是无法从根本上解决问题，且且费用昂贵，引入 QoS解决
方案是非常行之有效的方法。
QoS简介
“服务质量保证”（QualityofService）是随着企业信息化程度的提高而提出的，由于
各类应用于网上涌现，网络拥塞的问题就突出起来，所以保障关键业务服务质量，解决网络
拥塞已成为基础网管外的首要任务。
QoS的目的，就是于有限的广域网资源的前提下，为应用提供优质服务质量。让关键应
用以最低的响应延时通过网络而不受时间、用户数变化和网络突发事件因素的影响。
QoS的实现主要依赖于有效的带宽管理。管理好有限的广域网出口资源，就能够确保关
健业务的正常运行。
网络拥塞问题的产生
A、局域网和广域网接合部吞吐容量的巨大落差
今天局域网所普遍采用的局域以太网技术能够轻易达到 10兆、100兆、千兆的速度，而
广域网采用 DDN、帧中继、ISDN、或卫星等传输技术，带宽通常于 2兆以下。正因为局域网
和广域网接合部吞吐量的巨大差异，使得传输瓶颈自然形成，仍可能因丢包而重新送输增加
网络负载，造成网络性能低下。
B、TCP争夺带宽的突发机制
为了使每壹项传输任务能尽早完成，TCP协议具有壹种和生俱来的控流特性叫“慢起”
（SlowStart）。“慢起”要求每对 TCP会话中接收方于确认包（AcknowledgementPacket）中
向发送方广播壹个比上次交易（Transaction）更大尺寸的窗口（Window），使发送方于下壹
轮的发送中不需等待确认便发送更大量的信息。这种突发机制的原意是要提高传输效率好让
任务尽早完成，可是，当网络上所有传输均以这种方式进行时，就面临着争夺带宽的问题。
这样，所有服务全部混杂于网络上同时进行，必然会造成：
流量过大的情况下，重要业务和其他信息共同抢占带宽的使用权。
不能根据 IP、端口、服务类别设置优先顺序。
网络服务质量无法得到保障，导致重要业务的速度延迟。
带宽管理的有效手段
目前有效管理网络带宽的技术手段分为俩种，协调Window大小和方法和建立队列（Queue）
的方法。通常协调 Window大小的方法会增加大量的 TCP数据包，占用部分的网络带宽。而
壹般的 QoS设备中所使用的队列，虽然对带宽的限制很精确，但最数据量分配的校正功能非
常微弱，对剩余的带宽很难进行再分配。
AscenLink™使用独特的方法来实现排序，且且具有瞬间校正功能，不仅能够更加精确地
控制固定带宽，同时具有弹性控制机制，不会浪费剩余的带宽，提高带宽的整体利用率。
AscenLink™能够实现智能化流量及带宽管理，可根据业务的重要程度公平的分配相应带
宽，不必增加带宽投入，就可迅速正确地解决客户端的需求。AscenLink™不仅能够根据用户
（IP）或应用类别分配带宽，有效管理网络资源。此外仍可控制相对不重要的用户带宽，使
其无法独占有限的网络资源，达到节省网络费用的目的。
（带宽策略实施前后比较）
上图中所示，于普通网络没有实施带宽管理时，关键应用和非关键应用混杂于壹起，关
键应用受到挤压的情形。而于实施带宽管理的网络中，关键应用首先受到保护，不会受到其
它应用的影响。
分类、过滤及策略
分类（class），就是对网络服务进行区分，如 FTP、HTTP、TELNET等，由于网络的应用越来
越多，甚至每天均有新的服务于互联网上发布，必须有效区分出不同的网络服务，才能制定
出有效的带宽分配策略，请于 AscenLink™分类中填入标准网络服务的名称或有意义的名称。
过滤（filter），是为分类名称匹配信息类型、定义实施策略，信息类型如上面提到的 HTTP、
FTP、TELNET等，也能够自定义任何端口 TCP和 UDP服务。
策略（Policy），就是带宽控制的条件，于 AscenLink™的策略中能够定义网络繁忙时（Busy）
和空闲（Idle）时为不同应用的带宽分配。为不同的源地址和目的地址分配策略，就能够实
现个性化的用户带宽使用策略。
AscenLink™考虑到复杂的互联网环境，把互联网服务、用户、时间规定为互联网的构成
要素。这 3个构成要素于带宽管理分析及设定过程中，成为支撑 QoS的主要手段。
线路负载均衡
于实际应用中，我们也许不想只把客户端的服务请求平均地分配给内部服务器，而是想
使 WEB服务器比 MAIL服务器能接受更多的服务请求，壹条带宽较大的线路能分配到更多的
服务请求，出现故障的服务器将不再接受服务请求直至故障恢复等等。
通过选择合适的负载均衡策略，就能够使多个设备能很好的共同完成任务，消除或避免
现有网络负载分布不均、数据流量拥挤反应时间长的瓶颈。
线路负载均衡（LoadBalance）建立于现有网络结构之上，它提供了壹种廉价透明的方
案扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性
和可用性。AscenLink™于负载均衡策略充分考虑到决定负载均衡性能的俩个关键因素：
负载均衡算法。
网络系统情况的检测方式和能力。
考虑到服务请求的不同类型、服务器的不同处理能力以及随机选择造成的负载分配不均
匀等问题，为了更加合理地把负载分配给不同的线路，AscenLink™采用如下负载均衡算法和
网络状态检测方法：
固定指派（Fixed）：选择固定的广域网连接，即选择当前连接失效时固定指派承担负
载的线路。
根据 IP地址（ByIPAddresses）：和固定指派类似，同样的<来源 IP，目的地 IP>组合
会使用相同的广域网连接，参数是分配到各广域网连接的比重。
轮循均衡（RoundRobin）：每壹次来自网络的请求轮流分配给内部中的服务器，从 1至
N然后重新开始。此种均衡算法适合于服务器组中的所有服务器均有相同的软硬件配置
且且平均服务请求相对均衡的情况。
权重轮循均衡（RoundRobinbyWeight）：根据服务器的不同处理能力，给每个服务器分
配不同的权值，使其能够接受相应权值数的服务请求。例如：服务器 A的权值被设计成
1，B的权值是 3，C的权值是 6，则服务器 A、B、C将分别接受到 10%、30％、60％的服
务请求。此种均衡算法能确保高性能的服务器得到更多的使用率，避免低性能的服务器
负载过重。
根据下载流量（ByDownstreamTraffic）：选择下载负载最轻的广域网连接，参数是需
要参考的广域网连接。
根据上传流量（ByUpstreamTraffic）：选择上传负载最轻的广域网连接，参数是需要
参考的广域网连接。
根据全部流量（ByTotalTraffic）：选择总负载最轻的广域网连接，参数是需要参考的
广域网连接。
AscenLink™通过多种手段对网络状态进行检测，以保证负载均衡策略的实施，达到不间
断可用性的要求：
Ping侦测：通过 ping的方式检测服务器及网络系统情况，此种方式简单快速，能大致
检测出网络及服务器上的操作系统是否正常。
TCPOpen侦测：每个服务均会开放某个通过 TCP连接，检测服务器上某个 TCP端口（如
Telnet的 23口，HTTP的 80口等）是否开放来判断服务是否正常。
流量侦测：AscenLink™也会将线路上是否有数据通过作为连接状态是否正常的参考条件。
多线路备份
随着网络应用的增加和线路费用的降低，越来越多的企业选择使用多线路接入，尤其是
同时使用不同 ISP提供多条线路，这往往是出于如下的考虑：
1、当线路出现故障时能够切换至另外的线路，增加线路的可靠性。
2、避免由唯壹 ISP提供多条线路，造成服务中断的风险。
3、通过多条线路增加带宽，均衡负载，合理利用带宽资源。
4、降低线路费用总成本。
AscenLink™采用多种技术手段来解决传统线路备份中存于的技术问题，这里主要介绍自动路
由功能。
自动路由功能介绍
自动路由是指能够同时使用多条 ISP线路，且能够将数据负载自动分配于不同线路上的
技术手段，同时也指当线路中断时，不用手动修改设置就能够使用其他线路的工作方式。
传统的线路备份均是采取备而不用的方式，壹般会有俩条线路，即于路由器上设置线路备份
策略：当壹条线路故障时，自动连接另外壹条线路，这时，始终会有壹条线路处于空闲状态，
造成资源浪费，而且通过壹台路由器实现多条线路备份的手段也过于繁琐。
对带宽要求较高的企业壹般会采取俩台路由器同时工作的手段，实际上就是于壹个企业
内部使用俩条相互独立的 Internet接入，形成俩个独立的网络结构。
于正常情况下俩台路由器分别使用个自的带宽资源，当壹条线路出现故障时，管理员通
过修改设置，仍可保证关键业务的运转。当然，这种方法的缺点也十分明显，增加了管理上
的难度，平时需要维护俩个不同的网络，而且俩台路由器会为内部设备提供俩个网关（缺省
路由），内部网络的用户会分成俩个部分，线路故障时必须手修改另壹部分设备的网关地址，
包括服务器和工作站。
（线路中断时需要修改缺省网关）
上图所示采用传统备份手段接入 Internet的情况，无论哪条线路发生故障，均会明显
影响到内部网络应用，管理员必须进行干预。
AscenLink™于内部维护壹条虚拟主干（VirtualTrunk）线路，实际上是由多条真实的广
域网线路组成，自动路由的作用是当其中的线路故障时，不需人工干预即可自动将流量切换
到正常的线路上，用户不会觉察到线路的中断情况。
（线路中断时的自动路由）
上图所示采用 AscenLink™自动路由功能后，用户将面对壹个不间断的网络，任何壹条线
路发生故障，用户均不会感觉到明显的变化。更为关键的是，于传统的路由器备份策略中，
根本无法实现线路负载均衡，无法充分有效地利用带宽。
四、视频应用的 AscenLink™实施
能够通过采用多线路备份，且于 AscenLink™中配置带宽分配及负载均衡策略的方式，来
实现视频应用的品质保证。
（视频应用实施拓朴）
上图模拟三个点的视频应用实施结构，建议于每个分支机构的路由器后端配置
AscenLink™，分支机构能够根据线路情况灵活选择线路，如俩条、三条或是多条，专线、
ADSL、ISDN等等，设置好自动路由/负载均衡参数及带宽分参数即可。
当所有线路正常时，视频应用会首先得到带宽保证，其他应用无法挤占其带宽；当线路
出现故障时，视频应用会自动切换至另外的线路上，其他应用也会为视频应用出让必要的带
宽。
（自动路由参数设置）
（带宽管理参数设置）
详细管理配置信息请参见 AscenLink™技术手册。
