网络服务监控网关软件关键技术研究与实现

论文摘要

随着因特网的迅猛发展，信息安全、网络安全已经成为人们日益关注的焦点。对于政府和企业而言，为提升其内部局域网的安全，必须对用户实施有力的管理。管理的策略是实施管理的根本所在，没有科学的管理策略，管理将成为“画饼”而不能解决问题。 强化服务、促进管理、服务与管理并举，实施有力管理的目的在于更好的应用。因此，在对用户严格要求的同时，要为用户提供更好的服务和保障。在安全的前提下，要方便用户的网络应用。做到用良好的服务来促进更有效的管理，用有效的管理来保证更好的网络应用，以便达到良性发展的功效。 实施用户管理，报文过滤是一种很好的措施。报文过滤以报文分类技术为基础，报文分类速度的快慢、功能的强弱等直接影响到报文过滤的性能；而保证业务的服务质量，流量管理是一种有效的解决方案。动态地分配和共享用户带宽能够保障用户的业务应用，特别是能够提高关键服务的性能。 本文对网络服务监控网关涉及的报文过滤机制和流量控制机制进行了深入的研究，提出了一种面向网络服务监控网关的基于用户的无冲突分组的报文分类算法和流量限制算法。报文分类算法综合了无冲突哈希以及分组查找等技术。提出的扶持共享带宽的双令牌桶流量限制算法在保证保障带宽的前提下，最大程度地共享可用的带宽，从而高效地实现用户上网控制和管理网络带宽。 在关键算法研究的基础上，设计并实现了网络服务监控网关的各个功能，特别是实体间的规则传输协议和行为传输协议、行为监控和报文过滤等。对网络服务监控网关中的流量控制涉及的分类、过滤、限制等也进行了设计和实现。 基于本文研究基础而形成的网络服务监控网关和流量控制器两部分网络服务监控软件，与其他研究人员完成的用户安全代理软件一起构成的网络服务监控网关系统已经在实际网络上运行试验，证实了设计的算法与方法的有效性。

论文目录

• 图目录
• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题要求
• 1.3 课题取得的成果
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 网络服务监控相关技术
• 2.1 网络监控技术
• 2.1.1 信息安全防护思想
• 2.1.2 信息网络监控
• 2.1.3 网络服务监控网关原型系统
• 2.2 报文过滤技术
• 2.2.1 Linux内核对数据包的处理
• 2.2.2 Linux操作系统的IP报文过滤框架
• 2.3 流量控制技术
• 2.3.1 网络层流量控制
• 2.3.2 Linux内核的流控数据通道
• 第三章 网络服务监控网关的报文分类与流控算法
• 3.1 需求背景
• 3.1.1 报文分类算法
• 3.1.2 带宽管理
• 3.2 一种无冲突分组查找分类算法
• 3.2.1 报文分类问题的形式化描述
• 3.2.2 规则冲突问题
• 3.2.3 无冲突分组查找分类算法
• 3.2.4 算法复杂性分析与小结
• 3.3 扶持共享带宽的双令牌桶流量分配算法
• 3.3.1 令牌桶原理
• 3.3.2 流量整型的形式
• 3.3.3 双令牌桶算法
• 3.3.4 扶持共享带宽的双令牌桶算法
• 3.3.5 NS2模拟与结果分析
• 第四章 网络服务监控网关的功能设计
• 4.1 需求背景
• 4.1.1 设计目标
• 4.1.2 网络服务监控网关总体功能视图
• 4.2 规则与行为传输协议
• 4.2.1 规则传输协议
• 4.2.2 行为传输协议
• 4.3 行为监控
• 4.4 报文过滤
• 第五章 网络服务监控网关的流量控制机制
• 5.1 需求背景
• 5.1.1 设计目标
• 5.1.2 流量控制总体功能视图
• 5.2 流量分类
• 5.3 流量过滤
• 5.4 流量限制
• 结束语
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 参考文献