运营商融合DPI采集方案

朱斌 江西省邮电规划设计院有限公司 南昌市 330000

0 背景

随着我国互联网的高速发展，互联网应用层出不穷，对我国经济、政治、文化、社会影响越来越大。由此，政府各部门对网络安全和信息安全越来越重视，同时运营商对信息安全和大数据运营越来越重视，由此政府和运营商均需提取现有网络中的数据进行分析。

本论文提出运营商融合D P I（D e e p P a c k e t Inspection 深度包检测）采集方案，统一提取现有网络中源数据，通过标准化数据格式，快速为各个政府部门和运营商提供数据。

1 信息源

目前，我国互联网用户主要是通过宽带IP上网和手机上网这2种方式，各种互联网应用和内容（如新浪网、腾讯视频、阿里云等），主要放置在IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）机房，国外网站/内容主要通过我国与他国的国家互联接口，进入国内。各个数据源具体如下：

（1）宽带IP网

宽带IP网是通过家庭宽带拨号上网、互联网专线接入、VPDN及MPLS VPN等，采用光纤/网线等方式，为用户提供互联网联接，中国电信、中国联通、中国移动等运营商基本上在每个城市均建设了一张宽带IP网络。

（2）移动互联网

移动互联网是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式（包括3G、4G等）实现互联网联接。中国电信、中国联通、中国移动等运营商通过铁塔/基站等方式，为用户终端提供接入服务，同时，通过省集中的核心网，实现与互联网的对接。

（3）IDC网络

IDC网络系统，就是内容服务商（如百度、阿里、腾讯等）利用已有的运营商互联网通信线路、带宽资源，通过服务器和软件系统，为用户提供网站、商城、视频源等互联网服务。

（4）国际互通接口

中国电信、中国联通、中国移动均采用全国集中、多点冗余备份的方式，实现我国与国际互联网业务的联接。

2 平台功能

融合DPI采集系统，负责实现链路流量的统一提取和采集的功能：

（1）单次分光：并接场景下物理光路一次分光，串接场景下通过Bypass实现链路保护。

（2）统一分流：主要实现小流量汇聚，大流量拆分，同源同宿功能，同时具备简单镜像能力，可基于网络层信息（如源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号、协议类型、、VlanID等）的规则复制流量提供给上层应用。

（3）标准化采集：解析识别原始流量，实现xDR数据合成、统计分析、流控封堵、还原等功能，同时具备智能镜像能力，可基于应用层信息（如应用特征码、关键字内容等）的规则复制流量提供给上层应用。

3 详细方案

原则上每个采集点应杜绝多次分光，部署一套DPI采集系统实现统一分流和标准化采集，同时满足上层多个应用的需求。将分流模块和其他场景模块物理分离，逐步实现解耦。

采集系统按照统一标准部署融合DPI采集设备，通过并接方式，对所有链路的IN和OUT方向的数据均进行采集，就能采集了全量数据。

图1 每条链路的采集方案示意图

运营商的4张数据源网络具体采集方案如下：

3.1 宽带IP网

对宽带IP网络的全部流量进行采集，考虑到每个城市有多个区县，所有业务流量均要经过城市出口路由器，建议将采集系统设置在城市出口路由器侧，如下图：

图2 宽带IP网络采集方案示意图

需采集链路（以A城市链路为例）计算如下表：

表1 A城市宽带IP网出口链路汇总表

对链路的IN和OUT方向均进行采集，则需采集的数量如下：

表2 A城市宽带IP网出口链路采集需求表

3.2 移动互联网

融合DPI设备应对移动通信网络的省集中核心网的信令面（S6aa、S1-MME、S110/S11,Gx/RRx、Radius、L2TP、Mw/MMg/Mj/ISC/GGm、Cx/Dx/SSh/Zh等接口）及用户面（S1-U、S5//8、S2a、Gnn/Gp等接口）所涉及的链路进行采集。如下图所示：

图3 移动核心网逻辑示意图

由于核心网网元之间的接口所涉及的链路，均通过核心网CE进行互联，对移动互联网的链路只需采集核心网CE与各个网元之间的链路，集采系统建议设置在核心网CE侧，如下图：

图4 移动核心网采集方案示意图

3.3 IDC网络

目前，各个城市均建设了若干个IDC机房/网络系统，其中由一部分服务于本城市的城市级，还有一部分服务于全省乃至全国。

考虑到我国关于IDC网络的信息安全和网络安全规范和要求较多，建议在集采系统设置在IDC机房侧。如下图：

图5 IDC网络采集方案示意图

3.4 国际互通接口

中国电信、中国联通、中国移动等运营商的国际出口，基本设置在北京、上海、广州，其他城市均没有设置国际出口，采集如下图：

图6 国际互通接口采集方案示意图

4 结束语

融合DPI采集平台，按照“单次分光、统一分流、标准化采集”统一标准部署融合DPI采集设备，通过并接方式，采集运营商的4张数据源网络全部数据。运营商就能更快速准确的为各个政府部门提供源数据，保障我国信息和网络安全，维护社会稳定和保障经济发展，同时也能更好的为运营商各类分析平台提供大数据，提升运营能力和降低成本。