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校园网络流量控制分析与实施
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你可能喜欢[摘要] 而根据欧洲空中航行安全组织2009年度统计报告显示，欧洲范围内已经基本实现“中央流量管理单元--区管中心空中交通流量管理单元--终端塔台流量管理人员（席位）”的三层流量管理组织结构，直接接受中央流量管理单元对其空中交通流量进行协调和管理的国家超过40个，包括73个区域管制中心、1750个管制扇区；直接与中央流量管理单元进行协调的还有585个航空公司和544个机场，通过系统直接联系的系统终端用户3500个；中央流量管理单元管辖范围内高峰日飞行量超过34400架次，年飞行量约1000万架次，已经基本达到其工作目标：对空中交通管制单位--减轻管制员的工作负荷，保证空中交通的畅通；对航空公司--充分利用空域资源，减少空中交通拥挤所造成的损失。
　　引言　　随着我国经济的持续发展和民航强国战略的大力推进，旅客出行需求不断提升，民航运输量也逐年稳步增长，各地也在新建或扩建机场，以期能够满足民航运输业快速发展的需求。“十二五”期间，我国民航运输飞机由2010年的1597架增至目前的2645架，净增1048架；通用航空飞机由1010架增至目前的1866架，净增856架；五年合计净增飞机1904架。运输机场由175个增至206个，净增31个。运输航空企业由45家增至54家，净增9家；通用航空企业由111家增至278家，净增167家。运输总周转量、旅客运输量、货邮运输量年均分别增长9.6%、10.4%、2.3%，运输飞行总量年均增加66.2万小时。　　但是飞行量的快速增长给空管行业带来越来越大的挑战。囿于我国特殊的空域管理体制，日益增长的空中交通流量必然会加剧空中交通拥堵，加重航班延误问题，正点率下降，并且由此造成旅客、航空公司、机场等各方的巨大损失。据统计，2014年我国民航航班正点率为68%，比2013年的72%又有所降低。对比美国，2009年民航运输航空飞行量达2232.3万架次，其中延误时间超过15分钟仅有47.3万架次，正点率接近98%。因此，在空域增量受限下只有盘活存量，对空中交通流量进行科学合理的管理，深挖空管运行保障的潜力，以期减少航班延误，降低管制员工作负荷，提高空管安全裕度，进而提升空管运行品质。本文尝试在协同决策（CDM）理念下，利用大数据技术，构建多方参与、信息共享的空中交通流量管理系统。　　一、空中交通流量管理简介　　1、空中交通流量管理的定义　　国际民航组织（）对空中交通流量管理定义为：为有助于空中交通安全、有序和快捷的流通，以确保最大限度的利用空中交通管制服务的容量并符合有关空中交通服务当局公布的标准和容量而设置的服务。（FAA）则定义为：空中交通流量管理是基于容量和需求的交通流管理过程。　　由此可见，空中交通流量管理就是在空中交通流量接近或达到空中交通管制可用能力时，适时地进行调整，保证空中交通量最佳地流入或通过相应区域，尽可能提高机场、空域可用容量的利用率。我国空中交通流量管理分为三个阶段：先期流量管理、飞行前流量管理和实时流量管理。流量管理实施的原则是：以先期流量管理和飞行前流量管理为主，实时流量管理为辅。　　2、空中交通流量管理的现状　　由于我国民航业起步较晚，现有的空中交通流量管理组织结构、管理手段和方法等还处于初级阶段，与发达国家相比差距较大。我国不仅需要进一步制定流量管理相关的法律法规和政策，还需要加强流量管理专业人才的培养，丰富流量管理的技术设备和手段。近年来依托CDM系统，各地区空管局基本建立了本地区内统一的流量管理工作程序。但全国还缺乏统一的空中交通流量管理技术标准，各地区空管局实施流量管理的具体措施和方法还有差异，而且各地区间CDM系统暂时还不能实现联网和数据交换，故整体运行效率不高。当前各地区运行的CDM系统也存在明显局限性，仅仅实现通过限制条件计算出航班预计起飞时刻，只解决了关舱门后旅客长时间等待的问题。此外，也建立了民航运行协调决策机制，各地区空管局、重要航空公司和机场以及繁忙地区空管分局（站）每天利用视频协调会议系统，及时掌握和协调处理航班运行问题。　　而根据欧洲空中航行安全组织2009年度统计报告显示，欧洲范围内已经基本实现“中央流量管理单元--区管中心空中交通流量管理单元--终端塔台流量管理人员（席位）”的三层流量管理组织结构，直接接受中央流量管理单元对其空中交通流量进行协调和管理的国家超过40个，包括73个区域管制中心、1750个管制扇区；直接与中央流量管理单元进行协调的还有585个航空公司和544个机场，通过系统直接联系的系统终端用户3500个；中央流量管理单元管辖范围内高峰日飞行量超过34400架次，年飞行量约1000万架次，已经基本达到其工作目标：对空中交通管制单位--减轻管制员的工作负荷，保证空中交通的畅通；对航空公司--充分利用空域资源，减少空中交通拥挤所造成的损失。　　二、协同决策　　协同决策（CDM）是开放、透明的平台，是一个高效、可靠的运行机制，其通过空中交通流量管理系统各参与方，包括如气象、机场、航空公司、军航、通用航空、私人业界、学术界和政府，协同制定战略和做出战术决策，来实现减少延误和正点等系统目标。CDM不是一个目标，而是用来实现航空运行系统性能目标的理念。由于CDM要求系统各参与方做到目的与信息共享、相互沟通，并最终协调决策，因而使用CDM能够实现相对高效的、正确的决策目标。CDM机制从运行开始到现在，已经被欧美等航空业发达的国家证明能够有效地提高航空运输系统效率。目前，CDM是美国流量管理系统的重要组成部分，确保FAA与国家空域系统的用户之间进行有效的协调，在公平、透明的环境中共享准确的可用信息，更加灵活地解决飞行流量受到限制时所带来的问题。而我国各地区空管局上线运行的CDM系统以及每天的视频协调会议都是协同决策理念在空中交通流量管理中的初步应用。　　例如，在美国未采用CDM之前，系统各方使用各自的天气预报来规划各自的运行和调整时刻表，但是并不了解这些调整会给空域的需求和容量带来怎样的影响。在美国，80%的航班延误是由天气造成的，因而协同气象预报是非常重要的。在CDM机制下，航空公司与FAA和美国国家气象局合作，协同开发天气预报产品，使得在非正常运行情况下能够调整决策。扩展对流天气预报产品（ECFP）规划工具的开发是针对FAA和行业需求，提前一两天预测天气灾害，特别是对流天气。例如，FAA和航空公司于日使用ECFP提前一天规划了因天气影响造成7月23日的非正常运行。当时，FAA没有建议或要求航空公司取消航班。根据ECFP，航空公司被告知预计延误和在大西洋中部及美国东南区域需要调整的新航路。美国的航空公司根据这一预测有权调整自己在这一地区的运行计划，FAA根据航空公司提交的计划完成系统完整的航班时刻表。　　三、大数据技术　　大数据是指一个体量特别大、数据类别特别多的数据集，并且这样的数据集无法用传统数据库工具对其内容进行抓取、管理和处理。同过去的海量数据有所区别，大数据的基本特征是体量大、多样性、价值密度低、速度快。大数据技术则指从各种各样类型的海量数据中，快速获得有价值信息的技术，主要包括：数据采集、数据存取、基础架构、数据处理、统计分析、数据挖掘、模型预测和结果呈现。　　大数据不仅是指数据本身的规模，而且包括采集数据的工具、平台和数据分析系统。大数据研发目的是发展大数据技术并将其应用到相关领域，通过解决海量数据处理问题促进其突破性发展。大数据技术在于能够利用全部数据，而不是仅仅依靠随机采样的一小部分样本数据。大数据技术通常基于云计算平台实现。因为云计算平台具有非常强有力而又弹性可扩展的计算能力，而且是一种成本低的分布式并行计算环境，可以适应规模不同的数据，开发方便，向用户屏蔽了底层的技术细节，节点加载、数据的划分和任务调度无需用户考虑。目前，大数据技术正在高效地应用到商业、医疗卫生、政府机构、农业和社会其它的各个领域。　　而建立全国性的空中交通流量管理系统也严重依赖于空管、政府、机场、航空公司乃至旅客等各方的海量数据信息，通过大数据技术能有效地对各方数据信息进行处理与挖掘，确保实施科学合理的流量管理策略。　　四、大数据在流量管理中的应用　　在CDM理念下，大数据的应用将对流量管理工作产生深远的影响，极大促进流量管理体系的建设和完善。基于大数据的流量管理主要有以下几个特点：①实时性--大数据技术能够实时地对相关数据分析、处理、快速响应，方便流量管理，确保空中交通运行顺畅；②分布性--大数据的分布式并行处理擅长复杂的块表关联分析，推动数据串并关联，提高数据处理能力，支撑高并发多用户访问，协同多方在紧急事件中合作；③高效性--高效的大数据挖掘能力能够快速发现海量数据中的内在关联规律而提高空管运行效率以及航路的通行能力，有望大幅减少航班延误的发生，提高航班正点率；④预测性--大数据技术具有较高的预测能力，通过建立航路通行能力的监测及预测模型，共享空中交通运行数据，随时对流量的动态性进行实时监控，帮助航空公司和机场预先了解航路拥堵状况。　　本文设计一个统一的基于云计算的可以灵活扩展的大数据处理平台，能够实现数据采集、实时分析、批量处理和数据导出等功能。平台具备以下特征：1、可以将不同数据源以强大的吞吐能力把数据存储到基于Hbase数据库的大数据中心；2、可对实时做数据流分析；3、支持工作流管理，能实现多方交互；4、支持高效率的数据导出；5、支持不同数据源数据的协同决策分析。　　图：流量管理大数据处理平台框架图　　流量管理大数据处理平台框架图，包含四层结构：数据获取层、数据处理层、知识层以及应用层。该平台能高效地与现有的雷达监视系统、ADS系统、飞行计划系统、空域系统和情报系统、气象系统及民航空管信息数据库实现互联。其次在CDM理念指导下，空管、航空公司、政府、机场等各方是一个相互协调的有机整体，真正实现信息共享、共同决策，确保公平、公开和公正。　　1）数据获取层。基层数据可分为静态数据和动态数据。静态数据主要指一些基础数据，包括：航路（航线）数据、机场基础数据、航空器性能数据、航空公司基础数据、空管基础数据、空域容量等，一般在航班换季时进行维护更新；动态数据则包括：气象信息、航空器特情、军航活动情况、航路通行能力、空管自动化设备故障等，该部分数据与其他数据同步和关联，实时更新。　　2）数据处理层。数据处理层是平台框架的核心层，将整合的数据集存储于分布式数据库Hbase中，采用基于HDFS的Hbase的存储系统，提供实时的交互式SQL大数据查询功能，直接从Hbase中用SELECT、JOIN和统计函数查询数据，实现快速的大数据存储和分析。根据不同的需求，平台设计两套计算框架：MapReduce离线计算框架用做流量模型的预测和流量运行规律的挖掘，进而对流量进行战略管理和预战术管理；Storm实时交通流计算框架用于实时流量数据，并对流量进行短期预测，实现流量战术管理和事后分析。数据结果可以进行可视化分析，满足不同空域用户的需求。　　3）知识层。流量管理大数据处理就是对数据集进行深层次分析、挖掘数据所蕴含的知识，寻找数据内部隐藏的规律，主要包含旅客出行行为、不同区域不同季节的气象规律、航空公司的运营策略、空域结构的调整、空管行业的发展、基于城市的机场布局、民航业的顶层设计等。通过对数据集进行挖掘和分析，形成知识体系，为流量管理提供更高层次的应用和管理。　　4）应用层。通过平台数据的搜集、管理、分析、监控和共享，应用层不仅满足国家空域不同用户的需求，还能对行业未来的发展规划起到积极的促进作用，主要体现在以下几个方面：航班动态的实时监控、流量信息更新（航班时刻的分配、机场停机位信息等）、航路或机场通行能力检测、空中交通诱导、空域容量评估、旅客出行信息服务、民航运输业发展策略、空域规划等。　　五、结束语　　协同决策作为空中交通流量管理的核心理念，能实现各方数据信息的集成共享，是缓解空中交通拥堵，提升空管运行效率，促进空中交通和谐的有效途径。在此理念指导下，大数据技术的开发利用将为空中交通流量管理体系的建设带来质的飞跃。基于大数据的流量管理平台不仅具备数据处理的实时性和高效性，还能对空中交通流量进行科学的预测和多用户的需求满足，对当前我国流量管理体系建设具有积极的理论价值和现实意义。但是流量管理体系建设不是一朝一夕就能完成的，而是一个系统性、长期性的工程，需要反复实践，不断总结和完善。（
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严禁发布违者法办！流量控制/流量控制
网络流量控制（Network traffic control）是一种利用软件或硬件方式来实现对电脑网络流量的控制。它的最主要方法，是引入QoS的概念，从通过为不同类型的网络数据包标记，从而决定数据包通行的优先次序。DTE与DCE速度之间存在很大差异，这样在数据的传送与接收过程当中很可能出现收方来不及接收的情况，这时就需要对发方进行控制，以免数据丢失。用于控制调制解调器与计算机之间的数据流，具有防止因为计算机和调制解调器之间通信处理速度的不匹配而引起的数据丢失。通常有硬件流量控制（RTS/CTS）和软件流量（XON/XOFF）控制。DCE: Data Circuit-terminal Equipment，数据端接设备， 直接与信道连接的设备，当信道是模拟信道时，DCE是Modern。当信道是数字信道时，DCE是网桥、交换机、路由器等。DTE: Data Terminal Equipment数据终端设备)速度是指从本地计算机到Modem的传输速度,如果电话线传输速率(DCE速度)为56000bps,Modem在接收到数据后按V.42 bis协议解压缩5200bps,然后以此速率传送给计算机,由此可见56K猫(使用V.42bis)的DTE速度在理想状态下都应达到115200bps。
流量机制/流量控制
流量控制流量控制定义：流量控制用于防止在端口阻塞的情况下丢帧，这种方法是当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现的。流量控制可以有效的防止由于网络中瞬间的大量数据对网络带来的冲击，保证用户网络高效而稳定的运行。两种控制流量的方式1， 在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。2， 在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE 802.3X标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧令其暂停发送。有的交换机的流量控制会阻塞整个lan的输入，这样大大降低了网络性能；高性能的交换机仅仅阻塞向交换机拥塞端口输入帧的端口。采用流量控制，使传送和接受节点间数据流量得到控制，可以防止数据包丢失。
航班流量/流量控制
空中交通管制（英文：Airtrafficcontrol，缩写：ATC）是指由在地面的空中交通管制员协调和指导空域或机场内不同航空器的航行路线和飞航模式以防止飞航器在地面或者空中发生意外和确保他们均可以运作畅顺，达至最大效率。除此之外，空中交通管制的系统还会提供例如天气、航空交通流量、NOTAM和机场特别安排等的资料以协助飞行员和航空公司等作出相应的安排。踏入21世纪，随着和航空活动有关的恐怖袭击的增加，空中交通管制系统还担当领空防卫和保护国土安全的角色，有些国家甚至是由空军来运作空中交通管制系统（例如巴西空军）。飞机在没有空中交通管制的情况下仍可以飞行，但管制的存在能有效确保飞行器的在空飞行安全。简称流控。流量控制是指通过限制单位时间内进入某空中交通管制节点的航空器的数量，来维持空中安全的交通流。就是飞机在机坪或空中一架一架的排队等候放行起飞或下降落地指令。就像您办理登机手续时，为了飞行安全，需要一个一个排队依次过安检一样。缘由:为了确保飞行、旅客生命财产的安全，可能起飞机场、途经的航路、目的机场天气不好（例如：夏季的雷雨、台风，冬季的雪、冰冻），或该地区有军演，或突发事件，或在某段时间内起飞降落该空域的飞机架次过多而采取的航班流量限制（空中不像地面车堵，可以停停走走，飞机在空中不能停留，因此一旦飞行架次超过一定数量，为了安全必须采取的措施）。目的:飞行安全、旅客生命财产安全、飞行顺畅等等。
数据流量/流量控制
又可以理解为一种流量整形，是一个计算机网络的网络交通管理技术，从而延缓部分或所有数据包，使之符合人们所需的网络交通规则，速率限制的其中一种主要形式。网络流量控制是用来优化或保证性能，改善延迟，和/或增加某些类型的数据包延迟满足某些条件下的可用带宽。如果某一个环节趋于饱和点，网络延迟可能大幅上升。因此，网络流量控制可以利用以防止这种情况发生，并保持延迟性检查。网络流量控制提供了一种手段来控制在指定时间内（带宽限制），被发送到网络中的数据量，或者是最大速率的数据流量发送。这种控制可以实现的途径有很多，但是通常情况下，网络流量控制总是利用拖延发包来实现的，一般应用在网络边缘，以控制进入网络的流量，但也可直接应用于数据源（例如，计算机或网卡），或是网络中的一个元素。
科学研究/流量控制
JFCMV是一本季度性国际开源期刊，由美国科研出版社发行。该刊涵盖了实验和计算的流量控制，测量和可视化领域的文章。这些领域包括声学，航空航天，生物医学和生命科学，流量控制研究燃烧，流体力学，传热，液压系统，微型和纳米流体，多相流，海洋和风力工程，光学测量技术，安全管理技术，科学艺术，体育科学相关的主题，涡轮机械，湍流，视觉信息和其他领域。
万任流控/流量控制
全面透视网络应用，快速发现网络问题，迅速定位网络故障。保障关键应用和重要人员的上网带宽，限制P2P等无关应用的带宽，保障网络通畅。带宽管理▲可以全面透视整个网络的应用，迅速发现网络问题，快速定位网络故障，减少网络的不可用时间，提高单位的工作效率。▲简化网络应用监控手段，可以减少IT专员的数量，大大降低IT专员的工作量和工作复杂度。▲动态保障单位重要员工和关键业务所需的带宽。在他们需要使用网络的时候，可以得到带宽的保障，优先使用网络；在他们空闲的时候，带宽可以被其他业务或者员工使用。▲限制员工在工作时间使用P2P软件或者看网络视频等与工作无关并且消耗大量带宽的业务，大大提高网络的利用率。▲限制每个员工的最大带宽，避免由于个别员工进行P2P下载、看网络视频、主机中毒等原因导致整个单位的网络出现拥堵的现象。▲限制每个员工的最大并发连接数，大大提高单位网络的安全性和可用性。杜绝因为个别员工主机中毒，而导致整个网络瘫痪的情况。▲通过合理分配带宽，可以推迟或者取消对网络带宽或硬件设备的升级，减少单位的网络运营成本。▲采用负载均衡技术：确保企业应用的可用性，提高上网访问速度，减少服务器负载与管理复杂度，降低单位的带宽成本。服务器管理▲合理的分配服务器与员工上网两者的流量，可以避免出现一方流量异常对另一方使用互联网的影响，从而更有效的利用单位宝贵的互联网带宽资源。▲快速准确的定位攻击源，阻断互联网对服务器的攻击，确保服务器安全和稳定运行。▲检测互联网用户访问服务器的质量，及时发现出现异常的服务器。▲保障重要的服务器带宽，限制普通服务器带宽。▲限制每个互联网用户访问服务器的流量，防止个别用户占用服务器的所有带宽。▲限制每个互联网用户与服务器的连接数，及时阻断互联网对服务器的网络攻击。专线管理▲可以在一台设备上虚拟出多个管理设备，每台虚拟设备管理一条专线。一台流控设备最多可以同时管理256条专线。▲对每个专线的管理与对客户互联网总出口的管理模式完全一致，可以单独对每一条专线进行实时流量分析、专线网络质量分析、历史流量趋势分析、专线带宽的管理与控制。▲有效的保障专线的网络质量与提高专线使用的效率。▲很大的节省了集团客户的采购费用，极大的减轻网络管理员对专线管理的复杂度。
小草流控/流量控制
擎企网络小草网络流量综合管理系统（以下简称小草网管软件/小草软路由）综合智能动态带宽保障，服务器流量分析与保障、虚拟多设备管理等多项突破性技术，涵盖流量分析、带宽管理、上网行为管理、DMZ区服务器管理，专线集中管理、企业级防火墙与路由器、负载均衡、代理上网/共享上网等功能，在网络性能、质量、安全等方面为客户提供完整的解决方案。本产品已获得各行业客户的广泛认可，成为企业网关综合管理软件产品第一品牌。客户在一台PC机或服务器中安装上小草网管软件，即可实现目前市场上价格动辄上万元乃至十几万元的上网行为管理设备、网络流量控制设备、企业级防火墙与路由器、负载均衡设备等这几类专用设备的全部功能。目前小草网管软件对小企业完全永久免费；而对大中型企业或有定制需求的单位只需要每月支付几百元的技术支持服务费，这些客户即可拥有与价值几万元的网络专用设备相同的产品与技术支持服务。小草网管软件/小草软路由可为您解决以下问题：全面透视网络流量，快速发现与定位网络故障从整体、应用、员工多个角度透视网络流量。通过对出口带宽利用率、应用流量排名、员工流量排名、主要流量流向、主要使用端口、员工流量排名、部门流量排名、网络的质量、连接成功率、数据重传率等反映网络真实状况等数据与指标的分析，为设置流量管理策略提供依据。所有实时分析每5秒刷新一次，方便及时发现网络问题；并可通过几次鼠标点击操作就可以快速定位到出现异常或故障的主机或应用。保障关键应用的稳定运行，确保重要员工顺畅地使用网络支持多种智能带宽保障模式，满足关键业务（VPN、ERP、OA、视频会议、邮件等业务）与重要员工的带宽保障需求。动态保障这些业务与员工所需的带宽，在其需要使用网络时得到带宽的保障，优先使用网络；在其空闲的时候，带宽可以被其他业务或者员工使用。在不增加带宽的前提下，提升被保障业务与员工访问互联网的质量与速度。限制与工作无关的流量，防止对带宽的滥用对那些与企业工作无关且会消耗大量带宽的信息流，如P2P下载、网络视频、娱乐信息流、可疑数据流等进行必要的限制，减少其对网络资源的占用，提高企业员工与办公业务的上网速度。管理员工上网行为，提高员工网上办公的效率禁止员工在上班时间用网络聊天、炒股、玩游戏等，提升员工的工作效率。提供员工上网行为分析报告，方便管理部门了解员工的工作效率和上网行为规律。依照法规要求记录上网日志，避免违法行为实施全面的上网行为管理，使网络安全建设符合国家对企业使用互联网的管理规定（《公安部令第82号》）。详细记录常见的互联网交互信息、做到发现问题有据可查。禁止员工访问违法网站，防止员工在发帖、网络聊天中包含违法言论，降低企业的法律风险。保障内部信息安全，减少泄密风险实时监控网络外发的信息，发现可能的与商业或研发机密有关的信息外泄，及时阻断并予以警告。详细记录邮件，网页浏览与搜索，微博、博客、论坛发帖，各种聊天消息及FTP、Telnet控制命令信息，并可对其审查。实现事先防范、事中警告，事后追查。实现全方位保障内部信息安全，减少机密外泄风险。保障服务器带宽，保护服务器安全作为市场上唯一支持对DMZ区与内网服务器分析与保障的产品。支持从多个角度全面的透视外网访问DMZ区服务器或者内网服务器的流量情况，保障重要的服务器带宽，限制普通服务器带宽。监控服务器区中每个服务器的运行情况，及时发现异常工作的服务器，快速定位攻击服务器的攻击源，并且能够及时阻断其对服务器的网络攻击。优化访问服务器质量，提升服务器稳定性。对比服务器和内网占用带宽的比例情况，智能分配两者的带宽。简化多专线管理，保障专线的网络质量作为市场上唯一实现对企业的多条专线独立分析、集中管理的产品。支持在一台设备上虚拟出多个管理设备，每台虚拟设备管理一条专线，一台设备同时实现对多个专线的独立分析、保障与管理。节省集团客户的采购费用，减轻网管对专线管理的复杂度，有效的保障专线的网络质量，提高专线使用的效率。内置企业级路由器与防火墙，降低安全风险可以有效的保障企业网络免遭互联网的攻击，增强网络安全防护能力。采用非常人性化与简单的图形操作界面，让所有网管甚至普通员工都能够轻松的进行配置与管理。专业负载均衡 ，提升多线路的使用价值确保企业网络及应用的可用性，提高上网访问速度，减少服务器负载与管理复杂度，降低企业的带宽成本。帮助网络优化与规划，提供决策支持具有全面的历史趋势分析与决策支持能力，为网络管理、优化与规划提供科学的依据。
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