基于fpga的高速网络流量采集系统设计

《基于fpga的高速网络流量采集系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TP39工学硕士学位论文基于FPGA的高速网络流量采集系统设计硕士研究生：汪明导师：王英立申请学位级别：工学硕士学科、专业：信号与信息处理所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheDesignofHigh--speedNetworkFlowAcquisitionSystemBasedonFPGACandidate2Supervisor：A

2、cademicDegreeAppliedfor：Speciality：DateofOralExamination：University：WangYingliMasterofEngineeringSignalandInformationProcessingMarch，2013HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于FPGA的高速网络流量采集系统设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研

3、究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：三王日目日期：2夕脐4月2日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于FPGA的高速网络流量采集系统设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门

4、提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打4)作者签名：三王明日期：歹口B年夸月2日导师签名：壬夔壶同期：2．ol’年争月2同哈尔滨理T人学T学硕Ij学位论文基于FPGA的高速网络流量采集系统设计摘要网络流量采集是研究网络行为、进行网络规划的基础，通过对网络链路的流量进行采集分析，可以了解网络运行情况、网络安全情况、网络负载情况以及网络使用者的行为模式等信息

5、。随着网络技术的飞速发展，网络带宽的增长速度已经远远超过了处理器性能的增长速度，传统网络流量采集系统在流量捕获、传输、缓冲、拷贝和中断处理等环节的负载开销非常大，无法满足当前网络技术高速发展的要求，主干网络链路的流量采集系统面临着海量数据的压力。本论文在深入研究传统网络流量采集技术性能瓶颈基础上，研究了高速网络链路下的流量采集技术。通过硬件加速、底层数据传输通道设计和数据并行优化等手段，对传统网络流量采集技术的性能瓶颈环节进行优化，设计一种高性能的网络流量采集系统。本论文的研究工作有以下几点：1．采用多层技术设计了一种在普通

6、PC平台下实现两路万兆链路流量采集和预处理的流量采集系统。通过对传统网络流量采集系统的性能瓶颈分析，对瓶颈环节进行改进优化。通过高速数据传输通道设计、硬件加速技术、高性能缓冲区设计等措施，设计了一种软硬件结合的高性能网络流量采集系统。与现有流量采集系统相比，论文设计的流量分析系统的性能有很明显的提升。2．设计一种面向多核服务器的流量预处理平台。平台负责网络流量的捕获、过滤、预处理、数据包分发和流量传输等功能。它可以降低流量采集系统传输数据过程的负载开销，还能够有效提升后端多核流量分析设备的并行处理效率。3．研究了高速网络的数

7、据包分类技术。采用基于TCAM(TemaryContentAddressableMemory)的硬件查找电路直接对预处理平台捕获的数据包进行分类处理：通过将网络数据包的关键信息送至硬件查找模块中匹配，再将获得的处理策略与原数据包一起封装成自定义的数据帧，交给后端模块处理。关键词流量采集；硬件加速；环形缓存；并行处理哈尔滨理T人学T学硕fj学位论文DesignofHigh--speedNetworkFlowAnalyseSystemBasedonFPGAAbstractNetworkflowacquisitionlStheba

8、sisofthenetworkresearch．Wecangetinformationofthenetworksuchasthenmningcondition，securitysituation，loadconditionanduser’sbehaviormodelthroughthene