基于DDNS 技術的校園網(wǎng)多出口優(yōu)化【摘要】本文分析了在多出口校園網(wǎng)環(huán)境下，校園網(wǎng)內部用戶訪問校外網(wǎng)站的存在問題，并且通過使用DDNS 技術，設計出一套廉價、安全、穩(wěn)定的校園網(wǎng)出口選擇優(yōu)化方案，進而實

基于DDNS 技術的校園網(wǎng)多出口優(yōu)化

【摘要】本文分析了在多出口校園網(wǎng)環(huán)境下，校園網(wǎng)內部用戶訪問校外網(wǎng)站的存在問題，并且通過使用DDNS 技術，設計出一套廉價、安全、穩(wěn)定的校園網(wǎng)出口選擇優(yōu)化方案，進而實現(xiàn)校園網(wǎng)多出口的負載均衡和優(yōu)化。DDNS 技術本身比較開放靈活，整套方案能夠在當前的硬件和設備基礎上顯著提高用戶體驗，并且極易部署和運行，擁有較高的容錯性和可擴展性。

【關鍵詞】DDNS ；DNS ；負載均衡；網(wǎng)絡優(yōu)化；校園網(wǎng)

1. 校園網(wǎng)的現(xiàn)狀

隨著信息化建設進程的推進，互聯(lián)網(wǎng)早已成為人們日常生活中基本通信平臺之一。在學校，校園網(wǎng)是學生和老師們進入互聯(lián)網(wǎng)的最主要途徑，國內的高校經過多年持續(xù)的發(fā)展，已經擁有雄厚的基礎設施和應用支持能力。

但隨著時間的推移，校園師生對于網(wǎng)絡的需求逐漸增長，大部分校園網(wǎng)目前并不能滿足校園里龐大的網(wǎng)絡需求，網(wǎng)絡瓶頸和擁塞問題備受學生和老師的關注。為了一定程度地解決此問題，大部分高校都并且開辟了多個校園網(wǎng)出口，但難以有效地利用多個出口，網(wǎng)絡擁塞問題依然嚴重。

2. 基于動態(tài)域名系統(tǒng)的優(yōu)化方案

2.1 技術背景

(1)動態(tài)域名系統(tǒng)：域名系統(tǒng)(DNS)將域名和IP 地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，DNS 通過一個參數(shù)告訴用戶該記錄的有效時間。隨著時間的發(fā)展，對DNS 實時更新的需求越來越明顯，動態(tài)域名系統(tǒng)（DDNS 或動態(tài)DNS ）提供方便的功能能夠及時地更新域名的DNS 信息。

(2)數(shù)字分發(fā)技術：有時候也稱為內容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)，能夠利用全局負載均衡技術將用戶的訪問指向離用戶最近的工作正常的服務器上。數(shù)字分發(fā)技術被廣泛地使用在大多數(shù)熱門網(wǎng)站上。

2.2 數(shù)學理論基礎

而在互聯(lián)網(wǎng)中，流量較高的網(wǎng)站通常均使用數(shù)字分發(fā)技術。因此，這些網(wǎng)站在多個出口中均會被解析為不同的IP 。每個IP 在對應的出口都擁有較高的響應速度和吞吐量。

筆者假設網(wǎng)絡帶寬能夠滿足用戶的普通HTTP 流量需求，并設定以如表1所示變量。

筆者使用X 代表被優(yōu)化的網(wǎng)站占用整個網(wǎng)站數(shù)量的比例。Y 代表用戶訪問這些網(wǎng)站時，網(wǎng)頁打開時間占原有時間的比例。使用Z 代表整個被優(yōu)化流量占用總流量的比例。

筆者假設原始分配具有隨機性，則認定網(wǎng)絡中有1/K的流量原本就使用最佳出口。

對于網(wǎng)關而言有被優(yōu)化流量占用總流量的比例如下：

網(wǎng)絡擁塞時時有丟包情況的出現(xiàn)，因此網(wǎng)關的吞吐量會微有提升。但由于網(wǎng)關的特殊性，很難計算出網(wǎng)關吞吐量的提升的實際效果。

然而，在網(wǎng)絡擁塞的情況下，該方案優(yōu)化的實際效果會低于理論效果，具體表現(xiàn)形式可能是網(wǎng)頁打開速度提升較低，或者有較少的網(wǎng)站得到速度提升，這取決于網(wǎng)關的QoS 策略。

根據(jù)以上五個步驟，我們首先統(tǒng)計每個域名在各個出口的訪問信息，并且根