校园网流量监测与分析研究

论文摘要

随着网络规模的不断扩大,网络异构程度不断加深,计算机网络变得日益复杂,迫切需要对网络的流量进行实时、在线的监控和管理。网络流量监测是了解网络流量特征的重要手段之一。通过网络流量监测可及时发现网络异常状况,检测拥塞链路、预警拒绝服务攻击,并根据详细的流量信息实现故障定位和恢复;可获悉网络所承载的业务大小,了解用户应用强度、频度、负载等行为模型,发现网络新应用的发展趋势,指导通信协议研究、网络设备开发以及网络升级规划。本文在详细调研网络流量监测相关研究的基础上,分析了网络流量监测分析中存在的相关问题,研究了流量数据捕获、流量数据存储方法以及系统部署测量等,设计与实现了网络可生存性监测分析系统NetMonitor的流量监测模块。本文主要工作如下:1)在对网络流量测量的定义、目的及基本理论展开调研,分析并比较了网络流量监测的基本方法,总结了当前常用的流量特征分析方法。2)设计并实现了针对校园网的流量监测分析方案。包括调研了湖南大学校园网网络流量监测分析需求,分析了湖南大学校园网络结构,在此基础上,设计了面向校园网流量特征分析的测试方案,包括分析指标的设计、测量工具的使用、总体方案的设计、部署测量的设计等。从而实现对湖南大学校园网出口流量的实时监测,分析待测链路与网络设备的运行状态、承载业务性能、不同协议层次与业务流量等性能。3)在此基础上,对湖南大学校园网出口链路进行的流量监测,利用监测系统对网络设备进行数据采集,监测分析湖南大学外出口流量,了解湖南大学外网出口路由器的实时入境流量,实时出境流量,平均流量,网络流量高峰时段,一天的总出境流量等相关数据信息,充分了解了出口链路的协议分布特征和业务流特征。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与发展状况
• 1.2 研究意义
• 1.3 课题来源及主要研究内容
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 本文的内容安排
• 第2章 流量监测与分析技术概述
• 2.1 网络流量的基本概念
• 2.1.1 网络流量的定义
• 2.1.2 流flow 的基本概念
• 2.2 网络流量监测
• 2.2.1 网络监测的目的
• 2.2.2 网络监测的基本理论
• 2.3 流量监测分析的方法及分类
• 2.3.1 基于软件测量方法
• 2.3.2 基于硬件测量方法
• 2.4 流量监测分析的基本内容
• 2.5 本章小结
• 第3章 校园网流量监测方案设计与实现
• 3.1 校园网流量监测需求分析
• 3.2 湖南大学校园网络结构概述
• 3.3 流量监测方案的总体设计
• 3.3.1 监测工具
• 3.3.2 分析指标
• 3.3.3 方案设计
• 3.4 流量监测方案实现
• 3.5 本章小结
• 第4章 不同协议层次的校园网流量监测结果分析
• 4.1 链路利用率测试
• 4.2 传输层协议分布测试
• 4.3 应用层协议分布测试
• 4.4 测试结论及建议
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于业务流的校园网流量监测结果分析
• 5.1 业务流实时监测
• 5.2 流状态测试
• 5.3 包大小分布测试
• 5.4 测试结论及建议
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 1 论文总结
• 2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（攻读学位期间发表的学术论文和参加的项目）