การจำแนกประเภทการจราจร
การจำแนกประเภทการจราจรเป็นกระบวนการอัตโนมัติที่จัดประเภท การจราจร เครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามพารามิเตอร์ต่างๆ (เช่น ตามหมายเลขพอร์ตหรือโปรโตคอล ) ออกเป็น คลาสการจราจรจำนวนหนึ่ง[ 1 ] แต่ละคลาสการจราจรที่ได้สามารถได้รับการจัดการแตกต่างกันเพื่อแยกแยะบริการที่เกี่ยวข้องสำหรับผู้สร้างหรือผู้บริโภคข้อมูล
การใช้งานทั่วไป
แพ็กเก็ตจะถูกจัดประเภทเพื่อประมวลผลแตกต่างกันโดยตัวกำหนดตารางเวลาเครือข่ายเมื่อจัดประเภทการไหลของทราฟฟิกโดยใช้โปรโตคอลเฉพาะ นโยบายที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสามารถนำไปใช้กับการไหลนั้นและการไหลอื่นๆ เพื่อรับประกันคุณภาพที่แน่นอน (เช่นเดียวกับVoIPหรือบริการสตรีมมิ่งสื่อ[ 2 ] ) หรือเพื่อให้การส่งมอบที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้อาจถูกนำไปใช้ที่จุดขาเข้า (จุดที่ทราฟฟิกเข้าสู่เครือข่าย โดยทั่วไปคืออุปกรณ์ขอบ ) ด้วยความละเอียดที่ช่วยให้กลไกการจัดการทราฟฟิกสามารถแยกทราฟฟิกออกเป็นการไหลแต่ละรายการและจัดคิว ควบคุม และกำหนดรูปแบบที่แตกต่างกัน[ 3 ]
วิธีการจำแนกประเภท
การจำแนกประเภทสามารถทำได้ด้วยวิธีการต่างๆ
หมายเลขพอร์ต
- เร็ว
- ใช้ทรัพยากรน้อย
- รองรับโดยอุปกรณ์เครือข่ายหลายชนิด
- ไม่ได้ใช้เพย์โหลดระดับแอปพลิเคชัน ดังนั้นจึงไม่กระทบต่อความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้
- ใช้ได้เฉพาะกับแอปพลิเคชันและบริการที่ใช้หมายเลขพอร์ตคงที่เท่านั้น
- การโกงทำได้ง่ายๆ โดยการเปลี่ยนหมายเลขพอร์ตในระบบ
- ตรวจสอบข้อมูลจริงของแพ็กเก็ต
- ตรวจจับแอปพลิเคชันและบริการต่างๆ โดยไม่คำนึงถึงหมายเลขพอร์ตที่ใช้งานอยู่
- ช้า
- ต้องใช้พลังประมวลผลสูงมาก
- ลายเซ็นต้องเป็นปัจจุบันอยู่เสมอ เนื่องจากใบสมัครมีการเปลี่ยนแปลงบ่อยมาก
- การเข้ารหัสทำให้วิธีการนี้เป็นไปไม่ได้ในหลายกรณี
การจับคู่รูปแบบบิตของข้อมูลกับโปรโตคอลที่รู้จักเป็นเทคนิคที่เรียบง่ายและใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างในการจับ คู่ขั้นตอน การจับมือของโปรโตคอล BitTorrent คือการตรวจสอบว่าแพ็กเก็ตเริ่มต้นด้วยอักขระ 19 ซึ่งตามด้วยสตริง 19 ไบต์ "BitTorrent protocol" หรือไม่[ 4 ]
การเปรียบเทียบอย่างครอบคลุมของตัวจำแนกการรับส่งข้อมูลเครือข่ายต่างๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับการตรวจสอบแพ็กเก็ตเชิงลึก (PACE, OpenDPI, การกำหนดค่าตัวกรอง L7 4 แบบที่แตกต่างกัน, NDPI, Libprotoident และ Cisco NBAR) แสดงอยู่ในการเปรียบเทียบอิสระของเครื่องมือ DPI ยอดนิยมสำหรับการจำแนกการรับส่งข้อมูล[ 5 ]
การจำแนกประเภททางสถิติ
- อาศัยการวิเคราะห์ทางสถิติของคุณลักษณะต่างๆ เช่น ความถี่ของไบต์ ขนาดแพ็กเก็ต และเวลาระหว่างการมาถึงของแพ็กเก็ต[ 6 ]
- มักใช้ขั้นตอนวิธีเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning Algorithms) เช่น K-Means, Naive Bayes Filter, C4.5, C5.0, J48 หรือ Random Forest
- เทคนิคที่รวดเร็ว (เมื่อเทียบกับ การจำแนกประเภท ด้วยการตรวจสอบแพ็กเก็ตเชิงลึก )
- สามารถตรวจจับประเภทของแอปพลิเคชันที่ยังไม่เป็นที่รู้จักได้
การจำแนกประเภทการรับส่งข้อมูลที่เข้ารหัส
ปัจจุบันการจราจรมีความซับซ้อนและปลอดภัยมากขึ้น ดังนั้นเราจึงต้องการวิธีการจำแนกการจราจรที่เข้ารหัสในรูปแบบที่แตกต่างจากโหมดคลาสสิก (โดยอิงจากการวิเคราะห์การจราจร IP โดยโพรบในเครือข่ายหลัก) รูปแบบหนึ่งที่จะบรรลุเป้าหมายนี้คือการใช้ตัวอธิบายการจราจรจากร่องรอยการเชื่อมต่อในอินเทอร์เฟซวิทยุเพื่อทำการจำแนก[ 7 ]
ปัญหาเดียวกันนี้เกี่ยวกับการจำแนกประเภทการจราจรยังพบได้ในการจราจรมัลติมีเดีย โดยทั่วไปแล้วได้มีการพิสูจน์แล้วว่าการใช้วิธีการที่อิงตามโครงข่ายประสาทเทียม เครื่องสนับสนุนเวกเตอร์ สถิติ และเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดเป็นวิธีที่ดีในการจำแนกประเภทการจราจรนี้ แต่ในบางกรณีเฉพาะ วิธีการบางอย่างก็ดีกว่าวิธีอื่น ตัวอย่างเช่น โครงข่ายประสาทเทียมทำงานได้ดีกว่าเมื่อพิจารณาชุดการสังเกตทั้งหมด[ 8 ]
การดำเนินการ
ทั้งโปรแกรมจัดตารางเวลาเครือข่ายของ LinuxและNetfilter ต่าง ก็มีตรรกะในการระบุและทำเครื่องหมายหรือจำแนกประเภทแพ็กเก็ตเครือข่าย
ประเภทการจราจรทั่วไป
ผู้ให้บริการมักจะแยกประเภทการรับส่งข้อมูลเครือข่ายออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ การรับส่งข้อมูลที่ไวต่อเวลาและการรับส่งข้อมูลแบบพยายามอย่างเต็มที่[ 9 ]
การจราจรที่ต้องคำนึงถึงเวลา
ปริมาณการรับส่งข้อมูลที่มีความสำคัญต่อเวลา คือปริมาณการรับส่งข้อมูลที่ผู้ให้บริการคาดหวังว่าจะส่งมอบได้ตรงเวลา ซึ่งรวมถึงVoIP เกมออนไลน์การประชุมทางวิดีโอและการท่องเว็บโดยทั่วไปแล้ว แผนการจัดการปริมาณการรับส่งข้อมูลจะถูกปรับแต่งในลักษณะที่ รับประกัน คุณภาพการให้บริการของการใช้งานที่เลือกเหล่านี้ หรืออย่างน้อยก็ให้ความสำคัญมากกว่าปริมาณการรับส่งข้อมูลประเภทอื่น ๆ ซึ่งสามารถทำได้โดยการไม่กำหนดรูปแบบการรับส่งข้อมูลสำหรับปริมาณการรับส่งข้อมูลประเภทนี้ หรือโดยการให้ความสำคัญกับปริมาณการรับส่งข้อมูลที่มีความสำคัญต่อเวลามากกว่าปริมาณการรับส่งข้อมูลประเภทอื่น ๆ
การจราจรแบบพยายามอย่างเต็มที่
ทราฟฟิกแบบ Best-effort คือทราฟฟิกประเภทอื่นๆ ทั้งหมด นี่คือทราฟฟิกที่ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) พิจารณาว่าไม่ไวต่อตัวชี้วัดคุณภาพการบริการ (เช่น ความผันผวนของเวลา การสูญหายของแพ็กเก็ต ความล่าช้า) ตัวอย่างทั่วไปคือ แอปพลิเคชันแบบ Peer-to-Peerและอีเมลโดยทั่วไปแล้ว รูปแบบการจัดการทราฟฟิกจะถูกปรับแต่งเพื่อให้ทราฟฟิกแบบ Best-effort ได้รับการจัดสรรส่วนที่เหลือหลังจากทราฟฟิกที่ไวต่อเวลาแล้ว
การแชร์ไฟล์
แอปพลิ เคชันการแชร์ไฟล์แบบ Peer-to-Peerมักถูกออกแบบมาให้ใช้แบนด์วิดท์ที่มีอยู่ทั้งหมด ซึ่งส่งผลกระทบต่อ แอปพลิเคชันที่ไวต่อ คุณภาพการบริการ (เช่นเกมออนไลน์ ) ที่ใช้แบนด์วิดท์ค่อนข้างน้อย โปรแกรม P2P ยังอาจประสบปัญหาเรื่องประสิทธิภาพในการดาวน์โหลด กล่าวคือ การดาวน์โหลดไฟล์จาก Peer ใดก็ได้ที่มีอยู่ โดยไม่คำนึงถึงต้นทุนของลิงก์ แอปพลิเคชันเหล่านี้ใช้ICMP และการรับส่งข้อมูล HTTPปกติในการค้นหาเซิร์ฟเวอร์และดาวน์โหลดไดเร็กทอรีของไฟล์ที่มีอยู่
ในปี พ.ศ. 2545 Sandvine Incorporatedได้กำหนดผ่านการวิเคราะห์ปริมาณการรับส่งข้อมูลว่าปริมาณการรับส่งข้อมูล P2P คิดเป็นสัดส่วนถึง 60% ของปริมาณการรับส่งข้อมูลบนเครือข่ายส่วนใหญ่[ 10 ]ซึ่งแสดงให้เห็นว่า P2P ได้กลายเป็นกระแสหลักไปแล้ว ซึ่งแตกต่างจากการศึกษาและการคาดการณ์ก่อนหน้านี้
โปรโตคอล P2P สามารถและมักได้รับการออกแบบเพื่อให้แพ็กเก็ตที่ได้นั้นยากต่อการระบุ (เพื่อหลีกเลี่ยงการตรวจจับโดยตัวจำแนกการรับส่งข้อมูล) และมีความทนทานเพียงพอที่จะไม่ขึ้นอยู่กับ คุณสมบัติ QoS เฉพาะ ในเครือข่าย (การส่งแพ็กเก็ตตามลำดับ, ความผันผวนของเวลา ฯลฯ - โดยทั่วไปจะทำได้โดยการเพิ่มบัฟเฟอร์และการขนส่งที่เชื่อถือได้ ซึ่งผู้ใช้จะประสบกับเวลาในการดาวน์โหลดที่เพิ่มขึ้น) ตัวอย่างเช่น โปรโตคอล BitTorrent ที่เข้ารหัสจะอาศัยการปกปิดและการสุ่มขนาดแพ็กเก็ตเพื่อหลีกเลี่ยงการระบุ[ 11 ]การรับส่งข้อมูลการแชร์ไฟล์สามารถจัดประเภทได้อย่างเหมาะสมเป็นการรับส่งข้อมูลแบบ Best-Effort ในช่วงเวลาที่มีการรับส่งข้อมูลที่ละเอียดอ่อนสูงสุด ความเร็วในการดาวน์โหลดจะลดลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการดาวน์โหลด P2P มักเป็นกิจกรรมเบื้องหลัง จึงส่งผลกระทบต่อประสบการณ์ของผู้สมัครใช้บริการเพียงเล็กน้อย ตราบใดที่ความเร็วในการดาวน์โหลดเพิ่มขึ้นถึงศักยภาพสูงสุดเมื่อผู้สมัครใช้บริการรายอื่น ๆ วางสายโทรศัพท์ VoIP ข้อยกเว้นคือ VoIP P2P แบบเรียลไทม์และบริการสตรีมมิ่งวิดีโอ P2P ที่ต้องการQoS ถาวร และใช้โอเวอร์เฮดและการรับส่งข้อมูลพาริตี้มากเกินไปเพื่อบังคับใช้สิ่งนี้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
แอปพลิเคชัน P2P บางแอปพลิเคชัน[ 12 ]สามารถกำหนดค่าให้ทำหน้าที่เป็นแหล่งจำกัดตัวเองโดยทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการรับส่งข้อมูลที่กำหนดค่าตามข้อกำหนดการรับส่งข้อมูลของผู้ใช้ (ตรงข้ามกับข้อกำหนดการรับส่งข้อมูลของผู้ให้บริการเครือข่าย)
ผู้ให้บริการบางรายสนับสนุนการจัดการลูกค้าแต่ละรายมากกว่าการใช้โปรโตคอลเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) การจัดการแบบต่อลูกค้าแต่ละราย (กล่าวคือ ต่อลูกค้าแต่ละราย) จะช่วยให้หากลูกค้าเลือกที่จะใช้แบนด์วิดท์ส่วนของตนอย่างเหมาะสมในการใช้งานแอปพลิเคชัน P2P ก็สามารถทำได้ แต่หากแอปพลิเคชันของพวกเขามีการใช้งานในทางที่ผิด พวกเขาก็จะใช้แบนด์วิดท์เฉพาะของตนเองเท่านั้น และจะไม่ส่งผลกระทบต่อแบนด์วิดท์ที่ลูกค้ารายอื่นใช้งาน
ดูเพิ่มเติม
- ประเภทของบริการ - การจำแนกประเภท IPv4
- ฟิลด์ประเภทการรับส่งข้อมูล - การจำแนกประเภท IPv6