探索万兆网络流量监测系统的研究与实现

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1、重庆邮电大学硕士学位论文万兆网络流量监测系统的研究与实现姓名：程群申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：唐红20100529重庆邮电大学硕士论文摘要随着互联网规模不断扩大，新应用不断涌现，万兆网络技术也得到迅速发展，为保证万兆网络的服务质量，对其性能进行监控和管理显得非常重要。同时对网络流量特征的研究，是网络行为分析、网络规划和管理的基础。网络流量测量是网络测量技术的一种，是掌握网络流量特征的有效方法。本文在分析研究现有网络测量设备和系统的基础上，设计并实现了一套基于Linux平台的万兆网络流量监测系统。论文主要工作有：①

2、系统框架的设计在分析功能需求和设计目标的基础上，提出了万兆网络流量监测系统的体系结构。系统分为内核空间子系统和用户空间子系统。内核子空间主要实现层次模型的前三层，即数据采集、数据分析和数据存储及卸出功能，用户空间子系统主要用于向用户显示流量数据。本论文主要工作是基于内核空间的万兆网络流量监测技术的研究与实现。②关键技术的研究与实现系统内核空间主要功能是对被监测万兆网络的所有数据包进行采集、然后通过数据包应用协议分析平台进行分析，再将分析结果按流方式存储，并每隔一定时间将其卸出到用户空间子系统。相关流量监测技术主要在流量采集模块、数据

3、包预处理模块、协议分析模块、特定服务器和网段监测模块、流量地域分布模块、数据存储及卸出模块以及系统管理模块中研究并实现。③实际网络环境下的测试和分析在实际高负荷万兆网络环境下，对系统进行测试，并分析测试结果。万兆网络流量监测系统通过网络流量分析的方法帮助网管人员有效定位网络软故障，同时可以获知网络的流量流向，业务量的分布，各地区流量入／出的状况。为挖掘网络资源和调整网络结构提供科学依据，同时为网络流量特征和网络行为研究提供了基础。适用于省级运营商以及大型互联网企业的市场营销和网络维护部门。关键词：万兆网络流量监测，数据采集，数据分析

4、，数据存储及卸出AbstractWiththeconstantexpansionoftheInternet，newapplicationsareemerging，10．Gigabitnetworktechnologyalsodevelopedrapidlyinordertoensurequalityofnetworkservice，thenitsperformancemonitoringandmanagementisveryimportant．Atthesametime，characteristicsofnetworktraffic

5、．thenetworkbehavioranalysis，arethefoundationofnetworkplanningandmanagement．Networktrafficmeasurement1Soneofnetworkmeasurementtechnologies，andmonitoringandanalysisofnetwork1Saneffcctivemethodofcontroltrafficcharacteristics．Basedontheanalysisofexistingnetworkmeasuremente

6、quipmentandsystems，designedandimplementedaLinux—based10-Gigabitnetworktrafficmonitoringsystem．Thesiswork：①SystemFrameworkDesignIntheanalysisoffunctionalrequirementsanddesigngoalsisproposedbasedonthe10一Gigabitnetworktrafficmonitoringsystemarchitecture．Systemisdividedint

7、okernel-spacesubsystemanduser-spacesubsystern．Kernelsubspaceachievedthefirstthree—levelmodel，includingtrafficcollection，trafficanalysisanddatastorageandunloadingfunctions，user-spaceismainlyusedfordisplaythetrafficdatatouser．Thesisworkismainlyresearching10．Gigabitnetwor

8、ktrafficmonitoringtechnologyanditsimplementationbasedonthekernel·space·②SystemFlowMonitoringTechnologyandImplementati