眾山GPRS DTU數傳終端流量控制策略

分類：解決方案日期：2009-06-18 08:32:13 來源：廠商

眾山GPRS DTU數傳終端流量控制策略
1) 移動對GPRS流量的收費方式
目前移動公司對GPRS是按照流量計費方式計算的，但是實際上也實行了一些限制，主要有兩個方面，一個方面是對空閑時間做了一定的限制，當長時間沒有數據通信時，移動網關會自動斷開通信連接（對于TCP協議，是直接斷開鏈路，對于UDP協議，則是收回分配的NAT端口號）. 對于這個斷開時間，TCP協議比UDP協議大得多。一般很多地方，TCP協議允許空閑幾分鐘，而UDP協議僅允許空閑幾十秒。
另外，移動公司在計算流量的時候，不一定按照真實的字節計算，而是規定一個最小流量，當一個時間段內,如果只發了一個包,那么不管這個包實際大小是多少,都按最小流量計算，比如1K字節。
即便按照這種方式計算下來,實際上每個月心跳方面的流量需要占用10M字節左右.
移動目前有20元、50元包月的小流量套餐,允許用戶每月使用20M字節-50M字節流量,按道理,在很多GPRS行業應用中也應該是夠用了.
但是實際情況中, 經常存在流量失控, 超過預期的現象!
2) GPRS DTU流量失控原因分析
實際GPRS應用系統中,用戶可能經常發現移動公司統計出的GPRS流量經常超過自己的預期,甚至現"費用爆炸"的現象.
這個情況主要是由于用戶使用的GPRS DTU終端產品沒有進行徹底的流量控制, 產生大量無效流量所導致的.
總體看來, GPRS DTU流量組成主要包括四個部分:
[建立網絡連接包], [用戶應用層數據], [心跳包], [垃圾數據]
我們分兩類來說明:
A.流量穩定型: [用戶應用層數據],[心跳包]
當用戶系統設計合理,參數設置合理,那么[用戶應用層數據]和[心跳包]基本上不會導致流量超過預期的情況.
B.流量不確定型: [建立網絡連接],[垃圾數據]
[建立網絡連接] 不穩定的原因是,當數據中心關閉或者因為某種原因導致GPRS DTU無法與中心建立連接時,DTU會反復重試建立連接,這樣會導致很大的流量.
[垃圾數據] 是當GPRS DTU處于GPRS網絡內時,會受到相當一部分都不明內容的垃圾信息，這都是要計算流量的,而且可能會占流量中的較大比例( 目前GPRS網絡內垃圾數據的現象廣泛存在,一種解釋是可能是其他接入GPRS網絡內的電腦病毒發來的攻擊數據或探測包)
3) GPRS DTU數傳終端流量控制策略
在分析了導致流量超過預期的原因后,我們再來看看眾山科技在GPRS DTU數傳終端流量控制方面采取的策略:
A.對于 [用戶應用層數據],[心跳包]部分的控制策略:
眾山GPRS DTU可以分為保持在線方式和喚醒上線方式,當用戶應用數據通信頻繁, 需要經常雙向通信時,GPRS DTU一般使用保持在線方式.
當用戶應用數據量極少時,也可以考慮采用喚醒上線方式,喚醒上線方式又細分為本地控制命令喚醒, 用戶數據包喚醒, 定時自動喚醒, 中心撥號喚醒, 中心短信喚醒幾種方式.采用喚醒方式可以大幅減少GPRS流量.
B.對[建立網絡連接]的流量控制策略:
眾山GPRS DTU對[建立網絡連接]的部分實行了智能判斷的方法,當中心無法連接的時候, 避免大量無效連接包的產生, GPRS DTU支持重新嘗試連接的時間間隔設置, 比如按每隔5分鐘才重新嘗試連接1次,而不是連續重新嘗試連接, 或者按照時間遞增的方式重新嘗試連接.(比如按照10秒, 20 秒,40 秒, ...遞增),從而有效避免[建立網絡連接]部分出現大流量.
C. 對[垃圾數據]的流量控制策略:
在許多GPRS DTU廠家對垃圾數據的現象束手無策的情況下, 眾山科技獨家實現了自動避讓垃圾數據的技術. 垃圾數據的一個特點是:它并不是對所有IP都會出現,當GPRS設備在某個時間收到垃圾數據包時, 如果更換一個IP地址, 那么就可以有效避免繼續收到更多的垃圾數據. 其核心思路實際上是簡單的,很容易理解. 更換IP地址的方法也容易實現,也就是重新快速進行一次GPRS撥號,從而分配到一個新的IP地址,并且重新與中心建立握手即可.
但是,判斷GPRS設備收到垃圾數據需要一個必備的條件,就是必須在GPRS DTU內部自行實現完整的PPP協議及TCP/IP協議.也就是GPRS DTU具備IP
層數據包處理能力,由于GPRS設備知道合法數據中心的IP地址以及DNS服務器IP地址, 因此可以在IP層對收到的數據包進行判斷,如果該IP包的來源IP地址即不是來自合法數據中心的IP地址,也不是合法DNS服務器IP地址,即可認定為垃圾數據.順便提一下,目前有的廠家的GPRS DTU設備使用了GPRS無線模塊內置協議棧, 這種情況下,由于GPRS無線模塊內置協議棧已經把IP層封裝了, 對外開放的只是TCP和UDP通道的數據, 因此無法判斷垃圾數據包存在, 更談不上自動避讓了.眾山使用自行實現的PPP及TCP/IP協議棧,可以有效識別垃圾數據包, 在保持用戶數據不丟失的情況下,自動快速切換IP地址, 避讓垃圾數據的攻擊,從而可以有效避免垃圾流量的產生,并且保證了GPRS的有效帶寬和處理器資源不被垃圾流量所消耗,進一步增強了GPRS通信的可靠性.