高速络流量测量系统的设计 - 页面没有找到

《高速络流量测量系统的设计 - 页面没有找到》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、高速IP网络流量测量系统的设计与实现王风宇1,2，云晓春1,3，申伟东41（中国科学院计算技术研究所信息智能与信息安全研究中心，北京100080）2（中国科学院研究生院，北京100039）3（哈尔滨工业大学计算机网络与信息安全技术研究中心，黑龙江哈尔滨150001）4（西安交通大学，电子与信息工程学院，陕西西安710049）摘要：网络流量测量是网络流量分析建模的基础，也是网络性能监测的主要方法。不断提高的网络带宽，使网络流量测量面临很大的困难。本文在分析传统网络流量测量系统存在的问题的基础上，采用零拷贝分组捕获和

2、裸设备存储（零拷贝存储）等关键技术，设计并实现了一个被动式网络流量测量系统，使系统性能得到大幅提高，并具有较好的时间精确度。关键词：网络流量测量；分组捕获；零拷贝；裸设备；TSC(TimestampCounter)时间戳DesignandImplementationofaHigh-speedNetworkTrafficMeasurementSystemWangFeng-Yu***,YunXiao-Chun****,ShenWei-Dong*****(ResearchCenterofInformationIntel

3、ligentandInformationSecurity,InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080)**(GraduateUniversityofChineseAcademyofScience,Beijing100039)***(ResearchCenterofComputerNetworkandInformationSecurityTechnology,HarbinInstituteofTechnology,Har

4、bin,150001)****(InstituteofElectronicandinformationEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049)AbstractThroughanalyzingtheproblemsoftraditionalnetworktrafficmeasurementsystem,apassivenetworktrafficmeasurementsystemisdesignedbasedonzero-copypacketcapture,r

5、awdevicestorageandsoon.Theperformanceandtheprecisionofnetworktrafficmeasurementareimprovedgreatly.Thissystemissuitableforthetrafficmeasurementof1Gb/snetwork.Keywordnetworktrafficmeasurement;packetcapture;zerocopy;rawdevice;TSC(TimestampCounter)1.引言Internet的服务

6、类型不断增多，业务量成倍增长，对网络服务质量的要求也越来越高，好的服务质量依赖于网络的规划设计，以及运行时的控制和调整，而这些都要以真实网络流量的测量和分析为基础。网络流量测量在网络规划、故障诊断、应用与协议性能等方面都有重要意义。当前大部分被动网络流量测量软件解决方案是基于UNIX/LINUX提供的Libpcap库，Libpcap是一个与实现无关的访问操作系统所提供的分组捕获机制的分组捕获函数库，广泛应用的网络监听程序TCPDUMP就是在它基础上开发的。操作系统所提供的分组捕获机制主要有三种：BPF（BSD分组

7、过滤器)[1]，DLPI(数据链路提供程序接口)，及Linux下的SOCK_PACKET类型套接口，它们的实现机制基本类似。但这一类型的已有测量工具7在性能方面有一定的局限性，一方面由于分组传输过程中一些关键通信路径（如系统调用，内存数据拷贝等）的存在，导致Libpcap平台本身效率不高；另一方面，带宽的提高，对流量数据的时间精确度及存储速率和空间也提出了更高的要求。清华大学针对Libpcap的性能问题作了一些改进[2]，但由于测量目的不同，其中还是存在一些影响性能的因素。基于这种状况，很多研究机构致力于基于硬件

8、设备的流量测量系统，把数据采集和时间戳等部分功能集中在专用捕包卡上[3][4]。基于硬件的解决方案具有很好的性能和时间精确度，但是这类方案与软件解决方案相比成本高、难以发布、灵活性不好。如何在有限的硬件支持下，解决传统网络流量测量中存在的关键问题，提高流量测量系统的性能，是我们的主要目标。本文第二部分分析了高速网络流量测量中存在的问题，并给出了相应的解决方案，包括基于零拷