网络流量采集与分析系统的设计与实现

论文摘要

通过网络管理，对网络设备或网络流量进行检测、分析，保障网络系统可靠、高效的运行。在网络管理中，国际标准化组织所规定的五大功能模块的实现或多或少的依赖于网络流量信息的采集与分析。目前的网络管理软件都是针对一般的网络来设计的，虽然满足一些有限的要求，然而却缺乏更进一步的网络管理支持。而且对于某一特定的网络环境来说，这种软件能够实现的功能有限，效率也不高。本文针对特定的网络环境，阐述了基于特定网络环境的网络流量采集与分析系统的设计思想和实现方法。本文首先分析和比较了目前网络流量管理系统所采用的数据采集技术，指出了各种采集技术对网络管理实现的侧重点是不同的，用户采用其中的任何一种技术，都不能满足复杂网络的管理。因此，本文从两种技术结合互补的角度出发，设计和实现网络流量采集分析系统，从而以更全面的信息来管理网络的运行。其次，对采用的两种技术进行了探讨。第三，系统的设计借鉴了ISO层次结构的思想，采用了三层结构：数据采集层、数据处理层和结果呈现层。整个结构清晰，便于系统的进一步拓展。该系统利用两种技术采集进行数据采集，对获得的数据进行实时分析，能够及时全面地了解网络运行的状况。系统通过对网络流量进行实时的监控，对整个网络的运行状况有实时的和动态的掌握。本文提出了如何应用NetFlow解决网络拥塞的方法，同时介绍了应对异常流量可以采用的方法等。最后针对这个课题研究过程中的不足做了总结并对NetFlow技术的前景进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 绪论
• 1.网络管理综述
• 2.网络管理性能
• 3.网络管理目标
• 4.网络管理与网络流量监测
• 5.网络管理和流量采集体系在国内外发展现状
• 6.课题的意义和任务
• 第一章 网络流量分析的关键技术
• 1.1 网络流量的分类
• 1.2 网络流量采集与分析技术概述
• 1.2.1 基于侦听网络数据包采集模式
• 1.2.2 基于网络探针的流量采集方式
• 1.3 基于SNMP的路由器流量采集技术
• 1.3.1 基于TCP/IP网管体系结构
• 1.3.2 管理信息结构SMI
• 1.3.3 管理信息库MIB
• 1.3.4 简单网络管理协议
• 1.3.5 SNMP报文
• 1.3.6 基于SNMP的路由器流量采集模式的原理
• 1.4 基于网络数据流（NetFlow）的流量采集技术
• 1.4.1 什么是“流”（flow）
• 1.4.2 NetFlow技术的关键要素
• 1.4.3 NetFlow数据输出格式
• 1.4.4 基于网络数据流（NetFlow）的流量采集的原理
• 本章小结
• 第二章 相关技术的研究及选择
• 2.1 采集方法的比较选择
• 2.2 系统体系结构的选择
• 2.2.1 C/S结构
• 2.2.2 B/S结构
• 2.3 网络管理模型
• 2.3.1 传统的网络管理模式
• 2.3.2 基于Web技术的三层网络管理模式
• 2.4 WBM的安全性
• 本章小结
• 第三章 网络流量采集与分析系统的设计与实现
• 3.1 系统整体设计
• 3.1.1 系统设计目标
• 3.1.2 系统总体功能设计
• 3.2 数据采集层的设计与实现
• 3.3 基于SNMP的路由器采集与分析系统的设计
• 3.4 数据处理层的设计
• 3.4.1 网络性能报警
• 3.4.2 TCP/IP协议分析基础
• 3.4.3 TCP/IP协议分析的过程
• 3.5 数据呈现层的设计
• 3.5.1 GD图形库
• 3.5.2 系统结果呈现的格式
• 3.6 基于SNMP的路由器采集与分析系统的实现
• 3.7 基于NetFlow的流量采集与分析系统的设计与实现
• 3.7.1 NetFlow交换的概念
• 3.7.2 NetFlow交换及其特点
• 3.7.3 NetFlow信息采集的优点
• 3.7.4 具体配置
• 3.7.5 配置实例
• 3.7.6 两种采集技术应用的比较
• 本章小结
• 第四章 NetFlow技术的应用
• 4.1 NetFlow在校园网中的应用
• 4.2 利用NetFlow对互联网异常流量的分析
• 4.2.1 异常流量的种类
• 4.2.2 异常流量流向分析
• 4.2.3 异常流量的数据包类型
• 4.3 基于NetFlow对网络异常实现预警
• 4.3.1 判断异常流量流向
• 4.3.2 处理异常流量的方法
• 4.4 常见蠕虫病毒的NetFlow分析案例
• 4.5 异常流量产生的后果
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢