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ForceApp · 让互联网变得更顺畅

畅享应用加速系统

技术白皮书

V1.3

北京奔逸信息技术有限公司 �

二零一三年六月 �

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�

修订记录 �

文档编码 � � 编写日期 � 2012-06-15 �

文档适用范围 � � 文档版本 � V1.3 �

编写部门 � 产品与市场部 � 拟稿人 � 谢执勇 �


北京奔逸信息技术有限公司 www.forceapp.com 1

�

修订日期 � 修订版本 � 修订记录 � 修订人 �

2009-02-23 � V1.0 � 初稿 � 谢执勇 �

2009-05-25 � V1.1 � 完善内容 � 谢执勇 �

2009-05-31 � V1.2 � 修改内容 � 谢执勇 �

2012-06-15 � V1.3 � 修改内容 � 白冰、谢执勇 �



目录第 1 章概述 ......................................................................................................................................... 3

第 2 章网络服务提供商面临的挑战 .............................................................................................. 3

2.1 商业方面的挑战 ........................................................................................................................... 3 2.2 技术方面的挑战 ........................................................................................................................... 4

第 3 章畅享应用加速系统价值 ....................................................................................................... 5

3.1 提升用户体验质量 ....................................................................................................................... 5 3.2 降低网络带宽成本 ....................................................................................................................... 5 3.3 洞察新的业务增长点 ................................................................................................................... 5

第 4 章畅享应用加速系统功能 ....................................................................................................... 6

4.1 畅享应用加速系统设计目标 ...................................................................................................... 6 4.2 畅享应用加速系统网络构架 ...................................................................................................... 7 4.3 畅享应用加速系统组成 .............................................................................................................. 8 4.4 畅享应用加速系统是如何工作的？ .......................................................................................... 8 4.5 畅享 AARS 功能介绍 .................................................................................................................. 9 4.6 畅享 GLBS 功能介绍 ................................................................................................................ 10 4.7 畅享 AAS 功能介绍 ................................................................................................................... 10 4.8 畅享 CAS 功能介绍 ................................................................................................................... 11 4.9 畅享应用加速系统特点： ........................................................................................................ 11

第 5 章畅享应用加速系统优势 ..................................................................................................... 12



第 1 章概述

畅享应用加速系统主要通过深度数据包检测（DPI）和缓存（Caching）等技术，帮助网络

服务提供商解决网络中面临的 P2P、HTTP 流媒体、迅雷等应用导致带宽拥堵，扩容压力大，用

户体验差等问题。系统采用旁路方式部署，不影响网络服务提供商现有网络结构，具有缓存效

率高、系统稳定可靠、部署管理简单、扩容灵活等特点。

第 2 章网络服务提供商面临的挑战

截止2008年12月，中国网民数量达到2.98亿，跃居世界第一位。不断增长的宽带用户以及

高带宽的互联网应用（如迅雷、优酷、久游、Skype）占用了大量的带宽资源。目前从各方面数

据统计分析，P2P已经取代HTTP等传统应用成为互联网上流量最大的一类应用，其占用的网络带

宽在40%～60%之间，直接造成网络服务提供商网络运营成本升高，扩容压力增大，用户上网体

验差满意度低的现状。

2.1 商业方面的挑战

2.1.1 P2P 对等体的模式打破了传统的 Client/Server 模式

P2P流量本身呈现的上下行对称、长程、跨域流量增多等特性,源自网络服务提供商内部P2P

流量不仅造成40%以上的带宽被挤占，同时还必须承担随之而来的外部对等体共享的上行流量，

而这些流量对网络服务提供商而言产生不了任何新收入，反而会增加设备和带宽扩容的压力。

2.1.2 对核心业务造成冲击

P2P应用中的VoIP如Skype、微信、YY等PC-to-Phone、PC-to-PC的服务分流了传统电信服务

提供商的话音业务，造成大量话音业务收入损失，也对网络运营管理造成了新的难题，如果进

行全网VoIP封堵，必然会造成用户投诉增多，满意度下降。



2.1.3 对新业务拓展造成影响

P2P应用中的网络视频如YouTube、优酷、QvoD、PPStream、PPLive等他们都是通过免费提

供服务，吸引了大量用户，直接对网络服务提供商下一步重点推广的IPTV、手机电视等增值业

务造成冲击。

2.1.4 安全与版权方面的影响

由于P2P技术是对等体之间进行数据的传输与共享，网络中充斥着大量的非授权、盗版软件

和视频，并且还有可能隐藏着各种病毒或恶意软件，对网络服务提供商网络的安全和稳定运营

埋下了巨大隐患。

2.2 技术方面的挑战

2.2.1 流量疏堵的问题

传统的网络服务提供商城域网流量管理多为基于策略的带宽管理如限速、阻断、QoS保障，

虽然流量被堵住了，但是用户体验依然无法改变，并且与网络服务提供商以客户为中心的服务

理念背道而驰。若采取流量清洗和疏导，也只能够保障一个基本的服务质量，缺乏有效提升服

务质量的手段和技术。

2.2.2 网络部署的问题

通常流量控制类设备的部署不外乎“串联”模式或“旁路”模式两种。“串联”模式通过流

量控制设备串连接入网络服务提供商网络，对流量的2-7层进行识别，识别后对相应P2P流量进

行基于策略的控制。在城域网核心层串联第三方设备必定会存在可靠性、处理能力等多方面的

问题，违背了网络扁平化的原则，并不适用于网络服务提供商网络环境。“旁路”模式主要是流

量控制设备通过分光器并连接入到网络服务提供商网络获取全网流量，将流量分流到后端处理

平台，通过深层数据包检测技术来进行相应的P2P流量进行分析和处理。此模式也是目前网络服

务提供商普遍采用的一种方式，可以在短期内迅速缓解P2P对流量的挤占和对核心层设备的压

力，但是并不能够为网络服务提供商带来更多的盈利。



2.2.3 精准识别后的问题

虽然目前通过深层数据包检测（DPI）和深层数据流检测技术(DFI)技术能够达到流量监测、

服务控制等功能，但是仅凭这些并不能够完全改善使用网内P2P应用的用户体验，对网外用户的

流量管理也无法做到细粒度的控制，更无法谈的上差异化的服务。

第 3 章畅享应用加速系统价值

畅享应用加速系统能够对网络流量进行优化、提升网络资源利用率、加速内容转发、并且

提供网络流量的管理，最重要的是能够增加用户满意度，提升用户体验质量。通过旁路部署在

网络服务提供商核心层出口，并且支持集中式部署和分布式部署，完全满足网络服务提供商大

规模整网部署的需求。

3.1 提升用户体验质量

通过在网络服务提供商互连出口部署畅享应用加速系统使得数据资源离P2P用户更近，P2P

用户可以优先与缓存服务器或网内的用户之间进行数据传输。畅享应用加速系统能够有效降低

网络延迟，减少数据传输等待的时间，改善了网络响应能力，有效提升用户下载和观看在线视

频等P2P应用的体验质量。

3.2 降低网络带宽成本

畅享应用加速系统不仅能够把网络服务提供商网内用户的P2P流量引导到缓存服务器或网

内其他用户终端上，而且能够有效封堵住网内P2P用户对外部对等提共享的上行流量，从而为网

络服务提供商节约了网络带宽成本，减轻了扩容压力。

3.3 洞察新的业务增长点

畅享应用加速系统由于部署在网络服务提供商核心层互连出口能够对整网的用户上网行为

进行监测和分析，通过对大量用户上网行为习惯进行多维数据分析，能够为网络服务提供商创

新业务模式、创新服务模式、业务市场拓展等提供精准的决策数据支撑。



第 4 章畅享应用加速系统功能

图 1 畅享应用加速系统功能示意图

畅享应用加速系统主要能够实现如下功能：

1. 流量监测 — P2P、BT、HTTP、网络视频等。

2. 服务控制 — 转发、阻断、限速、QoS、重定向、复制等。

3. 统计报告 — 带宽流量报告、服务报告、访问报告、热门资源报告、黑/白名单、日志、

用户行为分析等。

4. 内容分发 — 把缓存的数据分发给请求用户。

5. 用户行为分析 — 可以基于时间、IP、协议、应用类型、数据流量、URL等多个维度统

计分析用户上网行为。

畅享应用加速系统能够针对2-7层的数据进行深层数据包检测，并依据网络运营的需求制定

基于策略的流量引导，最终通过高性能的缓存集群来实现对网内、网外用户提供差异化服务的

能力，提高内容转发的效率，以达到节省网络服务提供商出口带宽，解决网络服务提供商带宽

出口压力问题，提升用户满意度，为网络服务提供商的不同用户提供差异化的用户体验。

4.1 畅享应用加速系统设计目标

畅享应用加速系统设计的目标主要是提升用户体验质量、降低网络建设成本、精细化网络

运营。通过在网络服务提供商核心层以旁路的模式（分光或镜像）部署在出口链路上，将全网



出口数据流量完全镜像到前端AARS（应用分析重定向系统）监控端口上，AARS就可以通过监控

端口捕获所有流量并通过DPI/DFI进行深度的分析和检测，依据分析检测的数据，网络运营管

理人员可以制定基于策略的流量管理。针对P2P流量、BT流量、HTTP流量可以通过策略把流量重

定向到畅享缓存服务器或网络服务提供商网内的其他用户主机上，由畅享缓存服务器或网内其

他用户向服务请求用户提供数据流量。缓存集群具备强大的缓存功能，支持集群和负载均衡，

可以重复多次利用缓存的数据，从而达到节省网络服务提供商出口带宽的目的。同时，畅享缓

存服务器也可以解决当网络上对等体（Peer）数量不足或缺乏某些文件分片导致用户不能正常

下载的问题。

4.2 畅享应用加速系统网络构架

图 2 畅享应用加速系统部署示意图

畅享应用加速系统既支持分布式部署，也支持集中式部署，完全满足目前网络服务提供商

城域网构架，可以旁路部署在核心层网出口，不会对已有网络的处理能力、可靠性、安全性造

成任何影响。先期部署简单，后期扩容灵活，不需要断网或临时中断服务。



4.3 畅享应用加速系统组成

图 3 畅享应用加速系统产品组成

畅享应用加速系统主要由AARS，GLBS、AAS和CAS四个模块组成。各个模块之间相对独立，

既可以灵活部署在同一台服务器上，也可以分别部署在多台服务器上，完全满足以客户为中心

的设计理念。

4.4 畅享应用加速系统是如何工作的？

图 4建立缓存

1. 请求调度功能：根据用户发送的请求，在不同的缓存服务器之间进行数据的调度。

2. 数据传输功能：根据调度的结果，读取本地存储的数据，发送给请求的用户。



图 5 畅享应用加速系统向网内用户提供服务

图 6 畅享应用加速系统向网外用户提供服务

4.5 畅享 AARS 功能介绍

4.5.1 DPI 和 DFI 功能：

1. 业务识别

基于“特征字”的识别

如：Bittorrent 协议的识别，通过反向工程的方法对其对等协议进行分析，所谓对等协议

指的是peer与peer之间交换信息的协议。对等协议由一个握手开始，后面是循环的消息流，每

个消息的前面，都有一个数字来表示消息的长度。在其握手过程中，首先是先发送19，跟着是

字符串“BitTorrent protocol”。那么“19BitTorrent Protocol”就是Bittorrent的“特征字”；

Ø 衍生协议的识别

如SIP、H323协议都属于这种类型。SIP/H323通过信令交互过程，协商得到其数据通道，一

般是RTP格式封装的语音流。也就是说，纯粹检测RTP流并不能得出这条RTP流是那通过那种协议

建立的。只有通过检测SIP/H323的协议交互，才能得到其完整的分析；



Ø 行为模式识别

如：SPAM（垃圾邮件）业务流和普通的Email业务流从Email的内容上看是完全一致的，只

有通过对用户行为的分析，才能够准确的识别出SPAM业务。

2. 流量监测

监控网络内所有的数据流量，对 IP 数据包的负载信息（Payload）进行分析，通过特征字

的查找或业务的行为统计，最终识别出业务流的类型。

通过 DPI 深层数据包检测技术识别出各类业务流之后，就能够对网络流量进行分类，并实

现网络的带宽流量统计、用户的各种业务应用统计、数据包的大小和速率统计等功能。

3. 服务控制

可以根据业务的策略，实现基于用户、时间、带宽、保障阀值、优先级的控制。带宽和流

量控制的方法包括：转发、限速、阻塞、保障、重标记优先级、时间范围、复制等。

4.5.2 重定向功能：

根据业务的策略发送Redirect报文到用户的主机上，引导用户连接到GLBS上；支持基于HTTP

协议、P2P协议、URL重定向功能。

4.6 畅享 GLBS 功能介绍

畅享负载均衡服务器主要实现统一调度缓存服务器缓存数据，并把用户请求分配到不同的

畅享缓存服务器上，同时管理整个缓存集群内部的所有缓存资源，基于用户的级别，按照不同

的策略向用户提供差异化的数据交付服务。若是P2P应用，GLBS还会向Peer提供Tracker服务。

4.7 畅享 AAS 功能介绍

畅享应用缓存集群服务器按照业务应用的不同，由P2P缓存服务器、BT缓存服务器、HTTP

缓存服务器等部分组成。

1. P2P应用加速服务器：

主要针对迅雷用户，根据用户请求自动进行数据的缓存和更新；支持服务器集群技术，

提供高速的处理能力和冗余备份；基于用户IP地址灵活配置生效范围。

2. BT应用加速服务器：



针对使用BT软件的用户，提供基于策略的数据缓存机制，根据用户请求自动进行数据

的缓存和更新；灵活控制服务用户范围和服务质量，提供差异化服务；支持服务器集

群技术，提供高速的处理能力和冗余备份。

3. HTTP应用加速服务器：

由AARS灵活控制HTTP缓存的网站URI，基于AARS的调度进行数据的本地化缓存；支持缓

存的文件类型有：exe、pdf、rar、gz、zip、rmvb、rm、ra、ram、avi、wmv、wm、asf、

wma、flv等；支持灵活设置缓存数据的大小；自动清除非热门资源。

4. 移动应用加速服务器：

针对移动互联网中平板、手机的App应用安装和更新进行缓存加速。目前已经支持苹果

的App Store市场，Google Play市场以及国内流行的第三方电子市场。

4.8 畅享 CAS 功能介绍

CAS可以集中化管理分布在网络服务提供商网内的所有畅享应用加速系统，网络管理员可以

通过CAS统一对网络中的所有畅享应用加速系统进行配置和管理。

1. 设备管理

支持对网内的AARS、GLBS、AAS进行集中化配置、状态进行管理；支付分权管理。

2. 统计报告

带宽流量报告、协议报告、服务报告、热门文件下载统计、访问报告、攻击报告、黑/

白名单、日志等。

3. 用户上网行为分析

基于应用类型、数据流量、URL地址、关键词等多个维度统计分析用户上网行为，并提

供“仪表盘”等多种展现方式。

4.9 畅享应用加速系统特点：

Ø 高可靠性

不改变客户现有网络拓扑结构，采用旁路方式部署有效避免单点故障。支持分布式部署与

计算技术，满足电信网络服务提供商99.995%的可靠性标准。

Ø 高稳定性

强大的缓存集群具备负载均衡，冗余备份的功能，提供高速的处理能力，即使系统扩容也



不会中断服务，有效保障7x24小时的不间断服务。

Ø 高可扩展性

分布式网格计算技术，可以支持多达百Gbit/s的数据流量，不受并发链接数和新建链接数

的限制。

Ø 高可用性

客户不用更改现有网络路由，用户端更不用做任何设置，只需要在畅享应用加速系统进行

统一配置即可完成。

第 5 章畅享应用加速系统优势

Ø 加速P2P应用效果，提升体验和客户满意度

Ø 提高网络服务质量，降低运营成本

Ø 缓存本地化流量，节省出口流量

Ø 精准用户行为分析，创新业务模式

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