基于协议分析的网络流量监测系统研究与开发

论文摘要

随着计算机网络技术的广泛普及和迅猛发展,网络安全问题逐渐受到人们的关注,网络流量监测已成为网络应用的一个重要研究问题。目前,研究人员已提出了许多流量监测方案,并根据不同应用需求实现了流量监测系统,但是这些系统大多是基于网络层和传输层,如何监测网络内主机的行为,有效管理局域网并对网络内部主机进行有效限制已成为极为重要的研究课题。本文深入研究了网络协议分析与流量监测技术,提出了一种基于协议分析技术的网络流量监测系统设计方案。该方案采用代理服务器模式的网络部署结构,可以应用过滤规则对网络内主机通信数据包进行选择性捕获,还原数据内容,监视和审计网络主机流量。同时,针对目前应用层协议格式繁多的问题,设计了一种通用的应用层协议描述方式,使用者可根据不同应用需求对系统所支持的协议进行扩充。本文对网络流量监测技术的实现方式进行了研究,在此基础上,实现了一个基于协议分析的网络流量监测系统。系统实现中采用了XML和多线程技术,并对数据包捕获机制进行了优化,提高了系统的数据处理性能。同时,采用数据库对数据进行存储,使用者可以快速方便的对系统监控信息进行查询与处理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景介绍
• 1.2 网络流量研究的意义
• 1.3 研究工作介绍及论文章节安排
• 第二章 相关技术研究
• 2.1 网络监听技术研究
• 2.1.1 广播式监听
• 2.1.2 交换式监听
• 2.1.3 旁路监听
• 2.1.4 WinPcap简介
• 2.2 流量监测技术研究
• 2.2.1 基于数据采集探针的监测技术
• 2.2.2 基于SNMP/RMON的监测技术
• 2.2.3 基于NetFlow/sFlow的监测技术
• 2.2.4 三种流量监测技术的比较分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于协议分析的网络流量监测系统总体框架设计
• 3.1 设计思想与目标
• 3.2 总体结构模型
• 3.3 系统主要功能模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统详细设计
• 4.1 数据包捕获模块设计
• 4.1.1 数据包捕获流程
• 4.1.2 缓冲区优化
• 4.1.3 过滤规则配置
• 4.2 协议分析模块设计
• 4.2.1 数据链路层协议分析
• 4.2.2 网络层协议分析
• 4.2.3 传输层协议分析
• 4.2.4 应用层协议分析
• 4.2.5 协议分析过程
• 4.3 数据存储设计
• 4.4 流量统计与查询模块设计
• 4.5 审计模块设计
• 4.5.1 主机行为审计模块
• 4.5.2 异常流量审计模块
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统实现关键技术与测试
• 5.1 系统开发环境
• 5.2 WinPcap数据包捕获技术实现数据采集
• 5.3 多线程处理技术提高系统性能
• 5.4 协议分层解析还原用户行为
• 5.5 ADO数据库访问技术实现流量查询与统计
• 5.6 系统测试与运行结果
• 5.7 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 工作总结
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果