P2P流识别与控制的研究与实现

论文摘要

随着Internet的快速发展,P2P应用业务在网络业务中逐渐成为最重要的一部分,成为网络宽带的主要占用者。P2P技术以其优势在对Internet起巨大推动作用的同时,也因过度占用资源而带来了网络拥塞、改变网络流量模型,导致网络管理难度加大、安全隐患等问题,这些都妨碍了正常网络业务的开展。在如何有效地识别和管理网络中的P2P应用流量这个背景下,本文针对当前网络中常用的P2P应用开展了研究工作。本文首先描述了P2P技术的基础理论,讨论了P2P技术的工作原理、技术特点、常用应用分类和P2P流量特征等问题。在以上研究分析的基础上,本文提出了一个能够识别和控制网络中P2P流的原型系统的设计方案。该系统使用NDIS中间层驱动在底层捕获网络数据包,对数据包进行分析,在应用层特征库中进行匹配,识别P2P应用的类别。然后根据策略规则过滤数据包控制P2P流量。系统采用了NDIS中间层驱动截获数据包、XML技术存储应用层特征和策略规则、多线程提高系统效率等技术,实现了对现有常用的P2P应用协议的识别和流量控制。测试结果表明,该系统能有效的识别和控制网络中常用的P2P应用流量,有助于管理员合理地管理网络带宽资源,确保各项常规业务的正常运行。本文最后对工作进行了总结,对下一步工作的方向进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及组织结构
• 第二章 P2P技术研究及特征分析
• 2.1 P2P技术概述
• 2.1.1 P2P技术的应用
• 2.1.2 P2P技术特点
• 2.1.3 P2P流量特点
• 2.2 P2P应用特征分析
• 2.2.1 分析方法
• 2.2.2 BitTorrent协议特征分析
• 2.2.3 常用P2P应用协议特征
• 2.3 本章小结
• 第三章 P2P流量识别控制系统总体设计
• 3.1 系统设计目标
• 3.1.1 系统目标需求
• 3.1.2 系统具有的特点
• 3.2 系统结构设计
• 3.2.1 结构框架
• 3.2.2 功能模块结构
• 3.2.3 系统工作流程
• 3.3 系统的开发环境和工具
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统关键部分详细设计
• 4.1 网络数据包截获
• 4.1.1 用户态数据包截获技术
• 4.1.2 核心态数据包截获技术
• 4.1.3 NDIS中间层驱动截获数据包
• 4.2 数据包结构及分析
• 4.2.1 数据包封装
• 4.2.2 数据包首部存储结构
• 4.2.3 数据包分析流程
• 4.3 P2P应用的识别
• 4.3.1 P2P应用特征的存储
• 4.3.2 P2P应用识别流程
• 4.4 数据包过滤及策略规则
• 4.4.1 数据包过滤
• 4.4.2 策略规则及其存储
• 4.5 日志记录文件
• 4.5.1 日志记录结构
• 4.5.2 记录存储结构
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统实现关键技术及测试
• 5.1 系统实现关键技术
• 5.1.1 中间层驱动截获和过滤数据包
• 5.1.2 多线程技术提高捕包效率
• 5.1.3 数据包的分层解析
• 5.1.4 XML技术存储应用特征和策略规则
• 5.2 系统测试及结果分析
• 5.2.1 测试环境及位置部署
• 5.2.2 测试结果与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果