DPI(深度包檢測)技術(shù)的出現(xiàn)，為網(wǎng)絡運營商帶來了曙光。傳統(tǒng)部署DPI的方式是把DPI嵌入各種網(wǎng)絡設備當中，而在基于SDN和NFV 的服務感知網(wǎng)絡中，DPI可以從嵌入的網(wǎng)絡設備中遷移，成為托管在標準服務器上的共享功能。本篇將分為上下兩篇來介紹。

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簡介

本文探討的重點是OSI第四層到第七層的深層數(shù)據(jù)包檢測(DPI)給網(wǎng)絡運營商帶來的益處以及如何利用DPI技術(shù)來增強OpenFlow的優(yōu)勢。本文將淺談服務感知網(wǎng)絡如何實現(xiàn)新的盈利機會，以及DPI在基于SDN網(wǎng)絡中可能的部署位置。

網(wǎng)絡運營商面臨的挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡流量的壓力越來越大，有預測表示未來七年全球移動數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡流量將增長13倍。這對運營商提出了一個關(guān)鍵性的業(yè)務挑戰(zhàn)：如何通過用不超過部署在基礎構(gòu)架上的服務產(chǎn)生的收入，構(gòu)建出基礎設施來很好的解決這種網(wǎng)絡流量的增長。這個目標可以通過改善帶寬管理，減少設備方面的支出，更快地部署可以盈利的新服務來完成 — 這些都是SDN架構(gòu)能夠帶來的便利。

SDN通過給運營商提供一個具有全局視野的集中控制器，而不是分散的只具有本地視野的控制層面來管理網(wǎng)絡資源，使得帶寬管理變得更為簡單。這是因為SDN架構(gòu)分離了控制與數(shù)據(jù)平面功能，使得網(wǎng)絡流量可以更好地自動化控制，更加智能。此外，網(wǎng)絡功能運行在行業(yè)標準服務器上，這種服務器比傳統(tǒng)專用網(wǎng)絡設備所需更少的資本投入和運維支出，網(wǎng)絡功能運行在一般硬件平臺上其復雜性也被降低了，這使得新服務的推出變得更簡單，更快捷。

運營商面臨的另一個挑戰(zhàn)就是他們對于自己管理的網(wǎng)絡認識不足，其中大部分是關(guān)于第三方應用以及服務。因此，在執(zhí)行策略、管理會話、區(qū)分服務等方面就變得更加困難。如今，實現(xiàn)SDN的方式被限制在L2到L4的包頭，結(jié)果就是交換機不能從L7的各種應用中實現(xiàn)分流。這導致了各個專門系統(tǒng)的網(wǎng)絡帶寬和計算資源管理變得很低效。比如媒體服務，必須要分析所有流量來選擇相關(guān)的流(如視頻流等)，然后才能對其進行更好處理。

L4-L7的DPI提供更智能的決策所需的網(wǎng)絡應用和元數(shù)據(jù)信息，填補了這一空白。在本文后面，有一個關(guān)于如何擴大DPI在OpenFlow協(xié)議中作用的討論，允許任何網(wǎng)絡設備重定向應用流到終端用戶的指定服務。這是服務感知網(wǎng)絡架構(gòu)設計的基礎，通過改進策略控制、視頻優(yōu)化、負載均衡、防火墻和網(wǎng)絡監(jiān)控等手段為運營商對網(wǎng)絡提供更多的控制權(quán)。

創(chuàng)收機會

運營商可以用L7智能來創(chuàng)造新的或者改進原來的服務。一旦信息流被它所屬的應用程序或者個體訂閱者識別，運營商就可以采取基于流量優(yōu)先級的流量整形。如下圖

這種類型的策略管理被運營商視為管理網(wǎng)絡流量和提高收入增長的有效手段之一。從運營商部署歷史來看，這種方式一般部署在具有最大數(shù)據(jù)帶寬需求的固定網(wǎng)絡線路上。然而，隨著智能手機、平板電腦和其它無線連接設備的出現(xiàn)，移動網(wǎng)絡正日益面臨著類似的挑戰(zhàn)。

元數(shù)據(jù)也可以被用于非流量管理應用，比如對想要開展個性化移動用戶服務的零售商。運營商可以利用DPI對無線接入網(wǎng)絡(RAN)中的商店或者特定位置收集信息，并向零售商收取一定的信息費用。這些信息為零售商和企業(yè)提供了大量的創(chuàng)收服務，其中包括：

•鄰近位置 – 告訴商家消費者在周邊哪里和即將要去哪里。

•客戶分析 – 提供有關(guān)客戶訪問商鋪的頻率以及停留時間等商業(yè)數(shù)據(jù)。

•客戶定位 – 當一名顧客即將進入商場時通知廣告商，附近的數(shù)碼廣告牌可以針對該顧客播放特定的廣告。

•個性化服務 – 發(fā)送產(chǎn)品廣告到往商鋪方向走來客戶的手機上。

•促銷活動 – 當顧客走進機場或旅館，發(fā)送地圖和旅游促銷活動到客戶的手機。

•互動客戶 – 當顧客在運動，上傳顧客的實時運動狀態(tài)到顧客手機。

SDN架構(gòu)中的DPI

傳統(tǒng)部署DPI的方式是把DPI嵌入各種網(wǎng)絡設備當中，如會話邊界控制器(SBC)，流量檢測功能(TDF)，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)等。如下圖：

這種方式的主要缺點是在不同的硬件平臺上多次實現(xiàn)DPI技術(shù)帶來的高成本。另外，應用程序之間的互通比較困難，因為每個供應商都可能會有私有的執(zhí)行DPI和展示結(jié)果的方式。舉例來說，一個供應商可能把一個信息流歸類為Twitter，但是別的供應商可能就把它當做社交媒體。

有了SDN和NFV，DPI可以從嵌入的網(wǎng)絡設備中遷移，成為托管在標準服務器上的共享功能(上圖右側(cè))。這種方式降低了DPI所需的總投資，因為這樣一來DPI只需要在更少的機器上實現(xiàn)(減少固定資產(chǎn)投入)而且減少能源消耗(減少操作成本)。此外，不同功能和DPI應用程序之間的互通不再那么復雜，因為對應用程序ID和元數(shù)據(jù)執(zhí)行一致的格式相對而言更容易一些。有了SDN/NFV，DPI可能不會再駐留在現(xiàn)有的位置，比如：專用設備或刀片服務器，GGSN，或特定產(chǎn)品，如探測器。