网络态势感知系统的网络拓扑实时发现技术

论文摘要

目前,随着Internet的发展普及,网络在人们的生活中越来越重要,但网络安全问题也日趋严重。现有的网络安全产品无法对整个网络安全态势进行准确地监测,网络态势感知的研究也随之产生,并逐渐成为当前网络安全领域研究的热点。网络态势感知要求能够实时的对网络态势进行监测,所以网络态势感知系统中的网络拓扑发现应具有实时的发现能力,同时网络拓扑发现不仅能显示网络的连接结构,还能提供一个网络态势显示平台,使管理者对当前的网络态势有一个准确、清晰的认识。本文的研究重点就是这种具有实时性的网络拓扑发现。本文首先对网络拓扑发现的现状及主要方法进行阐述,在综合比较各种网络拓扑发现方法的基础上,提出一种基于SNMP协议的网络拓扑发现实时发现算法,重点研究网络拓扑实时发现的几项技术,包括网络设备存活性判断、网络设备类型区分和网络拓扑信息的存储与处理。根据网络拓扑实时发现算法,对网络拓扑实时发现进行设计,并采用Java编码实现。最后搭建一个实验网络进行实验,从而验证网络拓扑实时发现算法的可行性。通过实验证明,我们可以发现二层交换机下的所有存活的网络设备,并通过SNMP协议获取相应的信息。由于要向每一台网络设备发送数据包以判断其存活性,故采用多线程编程以减少探测时间,提高发现的实时性。即使如此,也需要花费一定的时间,实时发现的精度不能以秒计。经过实验验证,需要几十秒才能完成十几台网络设备的探测,如果机器数量多的话,花费的时间会更多,可能就需要以分钟为单位。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 网络拓扑发现技术概述
• 2.1 网络拓扑发现的定义
• 2.2 网络拓扑结构类型
• 2.3 网络拓扑发现研究现状
• 2.4 网络拓扑发现方法
• 2.4.1 拓扑发现方法分类
• 2.4.2 拓扑发现主要方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 一种网络拓扑实时发现算法及技术
• 3.1 网络模型及拓扑发现原理
• 3.2 算法描述
• 3.3 主要技术
• 3.3.1 网络设备存活性判断
• 3.3.2 网络设备类型区分
• 3.3.3 拓扑信息存储与处理
• 3.4 本章小结
• 第4章 网络拓扑实时发现的设计
• 4.1 需求分析
• 4.2 功能模块划分
• 4.2.1 获取IP地址
• 4.2.2 网段判断
• 4.2.3 网络设备存活性判断
• 4.2.4 网络设备类型区分
• 4.2.5 拓扑信息的存储与处理
• 4.2.6 GUI设计
• 4.3 数据库设计
• 4.3.1 数据库设计原则
• 4.3.2 数据表分类
• 4.3.3 数据表设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 网络拓扑实时发现的实现
• 5.1 开发环境
• 5.1.1 简介
• 5.1.2 SNMP4J
• 5.1.3 JPCAP
• 5.2 功能模块的实现
• 5.2.1 获取IP地址
• 5.2.2 网段判断
• 5.2.3 网络设备存活性判断
• 5.2.4 网络设备类型区分
• 5.2.5 拓扑信息的存储与处理
• 5.2.6 GUI实现
• 5.3 数据库的配置
• 5.4 本章小结
• 第6章 实验与结果分析
• 6.1 实验环境
• 6.2 实验与结果分析
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢