基于ipix网络流量的分析系统的研究和实现

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要网络环境越发复杂，应用种类越发丰富，管理人员对网络流量监控系统的要求也日益增加。近年来，网络设备供应商推出了多种网络流量测量技术，其中以基于Flow的技术，由于其流量信息丰富、高效、灵活、对网络的影响小、部署简单等优点，得到了最为广泛。它帮助网络管理人员获取网络性能的影响因子、发现应用流量规律、网络运行实况、设备使用实况等，这些信息为管理员进行网络管理、维护、规划、升级提供有力的数据支撑。然而，基于Flow的技术，不同供应商的实现不同，导致其缺乏兼容性，造成网

2、络设备管理、升级的诸多不便。随后，IPFIX作为IETF制定的网络流量导出标准出现，解决了这一问题。本文从网络管理系统的大背景出发，介绍流量分析系统在网络管理中的作用，并对近年来主流的流量测量技术展开了讨论，最终以IPFIX作为流量数据的导出规范，形成的Flow记录作为本流量分析系统的数据源。流量分析系统一般分为探测器、采集器与分析器。本文主要研究分布式部署的采集器与集中式处理的分析器构成的系统。文章将系统分为采集器、分析器两个大模块进行详细描述。研究其工作原理并给出详细设计与实现。其中，通过研究传

3、统流量分析系统的结构，发现了影响系统整体性能的两点问题：一是，在大型网络环境中，多个采集器共同工作的情况下，将会产生大量数据流记录，造成分析器任务过载：二是，各个采集器负载不均衡，导致系统分布式资源利用不充分。无论是采集器或是分析器过载，都会影响系统性能并给系统带来隐患。针对问题一，系统将分析器的一些数据预处理工作向上游的采集器转移，以减少分析器出现过载的可能性，提高了系统的稳定性；针对问题二，本系统采用基于负载信息反馈机制的动态均衡调度算法，解决采集器间的负载不均衡问题。在系统可用性方面，本系统针

4、对用户可用性需求，在客户端的统计报表展示功能中，实现了更加友好的图形化展示功能。并且，除了模式化分析形式以外，本系统实现了用户自定义报表功能，使得用户可按照自己的意图定义数据查询条件，系统根据条件从原始Flow记录中获取用户需要的信息，增强了系统数据分析方式的灵活性。关键字：网络管理：IPFIX：流量分析；均衡调度；统计报表西南交通大学硕士研究生学位论文第ff页AbstractTherequirementsofnetworktrafficmonitorsystemtotheadministrator

5、sincrease、析n1thedevelopmentofnetworkenvironmemandtheabundanceofapplications．Thenetworkdevicesuppliersprovidekindsofnetworktrafficmeasuringtechnologyinrecentyears；theflowbasedmeasuringtechnologyiswidelyusedbecauseofitsinformationrichness，highperformance

6、，flexibility,loweffectstOthenetworkandsimpledeployment．ItCanhelptheadministratorstogettheaffectivefactorsofnetworkperformance，theregularpatternsofapplicationflow,thereal-timenetworkinformationandthereal-timedeviceinformation,SOthattheadministratorscanm

7、anagethenetworkbasedontheformerinformation．However,theflowbasedtechnologydiffersamongthedifferentnetworkdevicesuppliers，SOthatit’Sshortofcompatibility,andthemanagementandupdateofthenetworkdevicesisdifficult．ThestandardofnetworkflowexportpresentedbytheI

8、PFIXcarlfixtheaboveproblems．Withthebackgroundofthenetworkmanagementsystem，thisthesisintroducestherolethattheflowanalysissystemplaysinthenetworkmanagement,anddiscussesthepopularflowmeasuringtechnologyinrecentyears．TheflowrecordsobeytheIP