تصنيف حركة المرور
تصنيف حركة البيانات هو عملية آلية تصنف حركة بيانات شبكة الحاسوب وفقًا لمعايير مختلفة (على سبيل المثال، بناءً على رقم المنفذ أو البروتوكول ) إلى عدد من فئات حركة البيانات . [ 1 ] ويمكن التعامل مع كل فئة من فئات حركة البيانات الناتجة بشكل مختلف لتمييز الخدمة المقدمة لمولد البيانات أو مستهلكها.
الاستخدامات النموذجية
يُصنّف مُجدوِل الشبكة الحزم ليتم معالجتها بطرق مختلفة . عند تصنيف تدفق البيانات باستخدام بروتوكول مُحدد، يُمكن تطبيق سياسة مُحددة مُسبقًا عليه وعلى التدفقات الأخرى إما لضمان جودة مُعينة (كما هو الحال مع بروتوكول نقل الصوت عبر الإنترنت أو خدمة بث الوسائط [ 2 ] ) أو لتوفير أفضل جهد ممكن للتسليم. يُمكن تطبيق ذلك عند نقطة الدخول (النقطة التي تدخل منها البيانات إلى الشبكة، وعادةً ما تكون جهازًا طرفيًا ) بدقة تسمح لآليات إدارة البيانات بفصل البيانات إلى تدفقات فردية وترتيبها في قوائم انتظار، ومراقبتها، وتشكيلها بشكل مُختلف. [ 3 ]
أساليب التصنيف
يتم التصنيف بوسائل مختلفة.
أرقام المنافذ
- سريع
- استهلاك منخفض للموارد
- مدعوم من قبل العديد من أجهزة الشبكة
- لا يقوم بتنفيذ حمولة طبقة التطبيق، لذلك فهو لا يضر بخصوصية المستخدمين
- مفيد فقط للتطبيقات والخدمات التي تستخدم أرقام منافذ ثابتة
- من السهل التحايل عن طريق تغيير رقم المنفذ في النظام
- يفحص الحمولة الفعلية للحزمة
- يكتشف التطبيقات والخدمات بغض النظر عن رقم المنفذ الذي تعمل عليه
- بطيء
- يتطلب ذلك قدرة معالجة كبيرة
- يجب تحديث التوقيعات باستمرار، لأن الطلبات تتغير بشكل متكرر للغاية.
- يجعل التشفير هذه الطريقة مستحيلة في كثير من الحالات
تُعدّ مطابقة أنماط بتات البيانات مع أنماط البروتوكولات المعروفة تقنيةً بسيطةً وشائعة الاستخدام. ومن الأمثلة على مطابقة مرحلة المصافحة في بروتوكول BitTorrent التحقق مما إذا كانت الحزمة تبدأ بالحرف 19، متبوعًا بسلسلة "BitTorrent protocol" المكونة من 19 بايت. [ 4 ]
يُعرض في المقارنة المستقلة لأدوات فحص الحزم العميق الشائعة لتصنيف حركة المرور مقارنة شاملة لمختلف مصنفات حركة مرور الشبكة، والتي تعتمد على فحص الحزم العميق (PACE، وOpenDPI، و4 تكوينات مختلفة لمرشح الطبقة 7، وNDPI، وLibprotoident، وCisco NBAR). [ 5 ]
التصنيف الإحصائي
- يعتمد على التحليل الإحصائي لخصائص مثل ترددات البايت، وأحجام الحزم، وأوقات وصول الحزم. [ 6 ]
- كثيراً ما تستخدم خوارزميات التعلم الآلي، مثل خوارزمية K-Means، ومرشح بايز الساذج، وخوارزمية C4.5، وخوارزمية C5.0، وخوارزمية J48، أو خوارزمية الغابة العشوائية.
- تقنية سريعة (مقارنة بتصنيف فحص الحزم العميق )
- يمكنه اكتشاف فئة التطبيقات غير المعروفة حتى الآن
تصنيف حركة المرور المشفرة
أصبحت حركة البيانات اليوم أكثر تعقيدًا وأمانًا؛ ولذلك، نحتاج إلى طريقة لتصنيف حركة البيانات المشفرة بشكل مختلف عن الطريقة التقليدية (القائمة على تحليل حركة بيانات بروتوكول الإنترنت بواسطة أجهزة الاستشعار في الشبكة الأساسية). إحدى الطرق لتحقيق ذلك هي استخدام مُعرّفات حركة البيانات من آثار الاتصال في واجهة الراديو لإجراء التصنيف. [ 7 ]
تُعدّ مشكلة تصنيف حركة المرور هذه حاضرةً أيضاً في حركة مرور الوسائط المتعددة. وقد ثبت عموماً أن استخدام الأساليب القائمة على الشبكات العصبية، وآلات دعم المتجهات، والإحصاء، وخوارزمية أقرب الجيران، يُعدّ طريقةً فعّالةً لتصنيف حركة المرور هذه، ولكن في بعض الحالات الخاصة، تكون بعض الأساليب أفضل من غيرها. على سبيل المثال، تعمل الشبكات العصبية بشكل أفضل عند أخذ مجموعة الملاحظات الكاملة في الاعتبار. [ 8 ]
تطبيق
يحتوي كل من برنامج جدولة الشبكة في نظام لينكس وبرنامج Netfilter على منطق لتحديد وتصنيف حزم الشبكة.
فئات المرور النموذجية
غالباً ما يميز المشغلون بين نوعين رئيسيين من حركة مرور الشبكة: حركة المرور الحساسة للوقت وحركة المرور التي تتطلب بذل أقصى جهد. [ 9 ]
حركة المرور الحساسة للوقت
حركة البيانات الحساسة للوقت هي حركة البيانات التي يتوقع المشغل تسليمها في الوقت المحدد. وتشمل هذه الحركة خدمات الصوت عبر الإنترنت (VoIP) ، والألعاب الإلكترونية ، ومؤتمرات الفيديو ، وتصفح الإنترنت . تُصمم أنظمة إدارة حركة البيانات عادةً لضمان جودة الخدمة لهذه الاستخدامات المحددة، أو على الأقل إعطائها الأولوية على أنواع حركة البيانات الأخرى. ويمكن تحقيق ذلك إما بعدم تطبيق أي قيود على حركة البيانات لهذه الفئة، أو بإعطاء الأولوية لحركة البيانات الحساسة على حساب الأنواع الأخرى.
حركة مرور بأفضل جهد
حركة البيانات ذات الجهد الأفضل هي جميع أنواع حركة البيانات الأخرى. وهي حركة البيانات التي يعتبرها مزود خدمة الإنترنت غير حساسة لمقاييس جودة الخدمة (الارتعاش، فقدان الحزم، زمن الاستجابة). ومن الأمثلة الشائعة على ذلك تطبيقات مشاركة الملفات والبريد الإلكتروني . وعادةً ما تُصمم أنظمة إدارة حركة البيانات بحيث تحصل حركة البيانات ذات الجهد الأفضل على ما تبقى بعد حركة البيانات الحساسة للوقت.
ملف
غالبًا ما تُصمَّم تطبيقات مشاركة الملفات من نظير إلى نظير لاستخدام كامل النطاق الترددي المتاح، مما يؤثر على التطبيقات الحساسة لجودة الخدمة (مثل الألعاب الإلكترونية ) التي تستخدم نطاقًا تردديًا محدودًا نسبيًا. كما قد تعاني برامج P2P من عدم كفاءة استراتيجية التنزيل، أي تنزيل الملفات من أي نظير متاح، بغض النظر عن تكلفة الاتصال. تستخدم هذه التطبيقات بروتوكول ICMP وحركة مرور HTTP العادية لاكتشاف الخوادم وتنزيل مجلدات الملفات المتاحة.
في عام 2002، توصلت شركة ساندفاين ، من خلال تحليل حركة البيانات، إلى أن حركة البيانات عبر بروتوكول الند للند (P2P) تمثل ما يصل إلى 60% من حركة البيانات على معظم الشبكات. [ 10 ] وهذا يدل، على عكس الدراسات والتوقعات السابقة، على أن بروتوكول الند للند قد أصبح شائع الاستخدام.
يمكن تصميم بروتوكولات P2P، وغالبًا ما تُصمم، بحيث يصعب تحديد حزم البيانات الناتجة (لتجنب اكتشافها بواسطة مصنفات حركة البيانات)، وبمستوى كافٍ من المتانة بحيث لا تعتمد على خصائص جودة الخدمة (QoS) المحددة في الشبكة (مثل تسليم الحزم بالترتيب، والارتعاش، وما إلى ذلك - ويتحقق ذلك عادةً من خلال زيادة التخزين المؤقت والنقل الموثوق، مما يؤدي إلى زيادة وقت التنزيل لدى المستخدم). يعتمد بروتوكول BitTorrent المشفر ، على سبيل المثال، على التمويه وأحجام الحزم العشوائية لتجنب تحديد هوية المستخدم. [ 11 ] يمكن تصنيف حركة بيانات مشاركة الملفات على أنها حركة بيانات ذات جهد مُحسّن. في أوقات الذروة، عندما تكون حركة البيانات الحساسة في أوجها، تنخفض سرعات التنزيل. ومع ذلك، نظرًا لأن تنزيلات P2P غالبًا ما تكون أنشطة تجري في الخلفية، فإنها لا تؤثر كثيرًا على تجربة المشترك، طالما أن سرعات التنزيل تزداد إلى أقصى إمكاناتها عندما يُنهي جميع المشتركين الآخرين مكالماتهم عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP). ويُستثنى من ذلك خدمات VoIP وبث الفيديو عبر P2P في الوقت الفعلي، والتي تحتاج إلى جودة خدمة دائمة وتستخدم حركة بيانات زائدة وحركة بيانات التكافؤ لفرض ذلك قدر الإمكان.
يمكن تهيئة بعض تطبيقات P2P [ 12 ] للعمل كمصادر ذاتية التحديد ، حيث تعمل كأداة لتشكيل حركة المرور تم تكوينها وفقًا لمواصفات حركة المرور الخاصة بالمستخدم (بدلاً من مواصفات حركة المرور الخاصة بمشغل الشبكة).
يُفضّل بعض مزودي خدمات الإنترنت إدارة العملاء بدلاً من بروتوكولات محددة. فمن خلال إدارة كل عميل على حدة، يُمكن للعميل استخدام حصته العادلة من النطاق الترددي لتشغيل تطبيقات مشاركة الملفات (P2P)، ولكن إذا كان تطبيقه مُسيئًا، فإنه يُهدر نطاقه الترددي الخاص فقط ولا يُمكنه التأثير على النطاق الترددي الذي يستخدمه العملاء الآخرون.
انظر أيضاً
- نوع الخدمة - تصنيف IPv4
- حقل فئة حركة المرور - تصنيف IPv6
مراجع
- ↑ "المصنفات" . بنية للخدمات المتباينة . IETF . القسم 2.3.1. doi : 10.17487/RFC2475 . RFC 2475 .
- ↑ "SIN 450 الإصدار 1.2" (ملف PDF) . مايو 2007. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29-09-2007.مذكرة معلومات للموردين لشبكة بي تي: خدمات بي تي للبيع بالجملة - خدمات بي تي المتقدمة عبر بروتوكول الإنترنت - التحكم في سرعة المستخدم النهائي وجودة الخدمة في اتجاه التنزيل - وصف الخدمة
- ↑ فيرغسون، بول؛ هيوستن، جيف (9 فبراير 1998). جودة الخدمة: تقديم جودة الخدمة على الإنترنت وفي شبكات الشركات . نيويورك: وايلي. ISBN 0-471-24358-2.
- ↑ بروتوكول بت تورنت
- ↑ توماس بوجلو؛ فالنتين كاريلا-إسبانيول؛ بير بارليت-روس (2015). "مقارنة مستقلة لأدوات فحص الحزم العميق الشائعة لتصنيف حركة البيانات" . شبكات الحاسوب . 76. قيد النشر (شبكات الحاسوب): 75-89 . doi : 10.1016/j.comnet.2014.11.001 . hdl : 2117/28329 . تاريخ الاسترجاع: 10 نوفمبر 2014 .
- ↑ هيلمفيك، إريك؛ جون، وولفغانغ (2009). "تحديد البروتوكول الإحصائي باستخدام SPID: نتائج أولية" . ورشة العمل الوطنية السويدية لشبكات الحاسوب .
- ↑ خيخون، كارولينا (2020). "تصنيف حركة المرور المشفرة بناءً على التعلم غير الخاضع للإشراف في شبكات الوصول اللاسلكي الخلوية" . IEEE Access . 8 : 167252–167263 . Bibcode : 2020IEEEA...8p7252G . doi : 10.1109/ACCESS.2020.3022980 . hdl : 10630/37544 . S2CID 221913926 .
- ↑ كانوفاس، أليخاندرو (2018). "تصنيف حركة تدفق بيانات الوسائط المتعددة باستخدام نماذج ذكية قائمة على أنماط حركة البيانات". شبكة IEEE . 32 (6): 100-107 . Bibcode : 2018IEEEN..32f.100C . doi : 10.1109/MNET.2018.1800121 . hdl : 10251/116174 . S2CID 54437310 .
- ↑ "خريطة الفئات" . سيسكو . تم الاسترجاع في 22-02-2024 .
- ↑ ليدون، جون. "شبكات الند للند تغرق شبكات النطاق العريض" . السجل .تشير مقالة السجل إلى تقرير ساندفاين - ويتطلب الوصول إلى التقرير الفعلي التسجيل لدى ساندفاين
- ↑ "تحديد بروتوكول تشفير تدفق الرسائل (MSE)" . ويكي SPID . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2012-11-09.
- ↑ "تحسين سرعات uTorrent - مدونة Jatex" .مثال على تحديد حركة مرور P2P من جانب العميل
- أداء الشبكة
