网络应用协议识别系统的设计与实现

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1、万方数据摘要网络应用协议识别是指通过对网络流量进行特征分析来确定该流量采用了何种网络协议，进而确认其所属应用，是实现带宽管理、流量监控、入侵检测等工作的基础。目前网络的迅猛发展使得各类网络应用层出不穷，这对网络管理及网络安全提出了很大挑战，因此网络应用协议识别系统具有很高的实用价值。本文设计并实现了一种基于深度包检测技术的网络应用协议识别系统。该系统在Linux环境下工作，能够实时识别实际网络环境下的网络数据流，判断其所属应用。系统主要分为两大部分，分别是数据流捕获模块和协议识别引擎。其中数据流捕获模块是通过Libpcap开发的，它

2、实现了数据包的捕获、分片重组、连接跟踪等功能。协议识别引擎以深度包检测技术为基础，通过协议描述文件生成的分类模块完成流量类型的判断。本文具体分析了分片重组、连接跟踪的实现方法，根据现有网络协议情况确定了协议描述规则所包含的特征种类并规定了不同类型描述文件的匹配优先级。特征字符匹配是通过多模式匹配算法实现的，本文利用多模式匹配算法只需搜索目标串一次就可以匹配多个模式串的特点，采用了以特征字符驱动分类模块的方式，提高了识别效率。最后优化了算法的开销，节省系统存储空间。本文设计的网络应用协议识别系统具有良好的性能，系统的识别率及协议识别准

3、确率都达到了95％以上。系统可以嵌入专用的设备中，作为商用网络控管系统的功能模块进行使用。关键词：协议分析；深度包检测技术；流量识别；Libpcap万方数据AbstractThetechnologyofnetworkapplicationprotocolidentificationcanclassifynetworktrafficbyanalysisnetworkpackets．Itisafoundationforbandwidthmanagement，trafficmonitoring，andintrusiondetection．

4、Today,moreandmorenetworkapplicationsmakeagreatchallengefornetworkmanagementandsecurity,SOnetworkapplicationprotocolidentificationsystemhasahighpracticalvalue．Thispaperdesignsandimplementsnetworkapplicationprotocolidentificationsystembasedondeeppacketinspectiontechnolog

5、yintheLinux．Thesystemiscapableofreal—timenetworkenvironment．Itiscomposedoftwoparts，theflowcapturemoduleandtheidentificationengine．TheflowcapturemoduleisdevelopedbyLibpcap，whichhascompletedpacketscapture，fragmentreassembly,connectiontrackingandotherfunctions．Identificat

6、ionengineisbasedondeeppacketinspection，itrecognizespacketsbyclassificationmodulewhichgeneratedbyprotocoldescriptionfile．Thispaperanalyzestheconceptoffragmentreassemblyandconnectiontracking，specifiestherulesindescriptionfile．Theengineisdevelopedbymulti—pauemmatchingalgo

7、rithmwhichimprovestheefficiencyofidentification．Andtheimprovementofthealgorithmreducesthestoragecost．Networkapplicationprotocolidentificationsystemimplementedinthispaperhasgoodperformance，thesystemrecognitionrateandprotocolrecognitionaccuracyratehasreachedmorethan95％．T

8、hesystemcanbeembeddedinadedicateddevice，useasafunctionmoduleinnetworkmanagementsystem．Keywords：Protocolanalysis；Deepp