基于Netfilter框架的流量控制技术研究

发布时间：2017-10-11 04:14

  本文关键词：基于Netfilter框架的流量控制技术研究

  更多相关文章： Linux操作系统 Netfilter框架 流量识别 流量控制 网络管理

【摘要】：随着互联网技术的高速发展,网络业务种类日益丰富,越来越多的网络问题也随之出现。例如,大量P2P业务的出现对传统网络尽力而为的服务带来巨大的冲击,导致网络购物、邮件传输、浏览新闻等传统业务不能正常运行,严重影响了用户的网络体验。为了提升网络服务质量,在有限的带宽基础上能够带来更好的用户体验,本文以中小型企业网络管理为切入点,以“方便易用,高性价比”为原则,通过对Linux操作系统流量识别技术和流量控制技术的深入研究,设计并实现了基于Netfilter框架的网络流量控制原型系统,通过实际测试环境表明,所设计的原型系统能有效提高中小型企业网络服务质量。本文所做的主要工作有:第一,研究了Netfilter框架内核网络处理模块的原理及工作机制,在此基础上提出了基于Linux操作系统Netfilter框架的网络流量控制系统模型及设计方案。第二,在Netfilter框架的基础上,为流量控制系统选择了一种基于Mangle表Forward链的数据包标记方法,实现了对进出流量控制系统转发数据包的准确标记。第三,在Linux内核原有流量控制排队算法HTB的基础上,设计了一种基于HTB+SFQ排队算法的四层树流量控制机制,该机制不仅实现了对不同用户不同业务类型网络流量的保证带宽、最大带宽和借用带宽的有效控制,而且有效避免了网络业务类别内部单一连接对带宽的持续占用。第四,以Linux操作系统2.6.32内核和X86-64硬件平台为基础,依据所设计的功能模块和流量控制策略,实现了基于GTK+/Glade图形化界面的网络流量控制原型系统。最后,对流量控制原型系统进行了功能测试和性能测试,验证了所设计系统的正确性和有效性。本文所设计的流量控制原型系统所有功能实现均基于开源软件,使系统具有很好的可移植性和可扩展性。
【关键词】：Linux操作系统 Netfilter框架 流量识别 流量控制 网络管理
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景与意义7-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文主要工作10
• 1.4 论文组织结构10-12
• 第二章 Linux流量识别和控制技术12-31
• 2.1 Linux流量识别技术12-23
• 2.1.1 Netfilter框架及其工作原理12-16
• 2.1.2 内核配置工具Iptables16-19
• 2.1.3 七层应用识别L7-Filter19-21
• 2.1.4 连接跟踪Nf_conntrack21-23
• 2.2 Linux流量控制技术23-30
• 2.2.1 Linux内核流量控制的基本结构23-25
• 2.2.2 Linux内核流量控制实现原理25-27
• 2.2.3 Linux流量控制用户工具TC27-28
• 2.2.4 HTB排队策略28-29
• 2.2.5 fw及u32过滤准则29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 流量控制系统的设计31-44
• 3.1 流量控制系统的网络部署31
• 3.2 流量控制系统的体系结构31-33
• 3.3 流量控制系统的功能模块设计33-43
• 3.3.1 流量识别模块设计33-36
• 3.3.2 流量控制模块设计36-40
• 3.3.3 流量监测模块设计40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 流量控制系统的实现44-53
• 4.1 系统平台搭建44-46
• 4.1.1 硬件平台搭建44-45
• 4.1.2 软件平台搭建45-46
• 4.2 系统关键数据结构46-48
• 4.3 系统初始化流程48-50
• 4.4 功能模块的实现50-52
• 4.4.1 图形化界面实现50-51
• 4.4.2 流量识别模块实现51
• 4.4.3 流量控制模块实现51-52
• 4.4.4 流量监测模块实现52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 流量控制系统的测试53-62
• 5.1 测试环境与内容53-54
• 5.2 测试过程54-60
• 5.2.1 功能测试54-57
• 5.2.2 性能测试57-60
• 5.3 测试结论60-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62-63
• 6.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 段美霞;张蕊;;透子网网络吞吐量测试设计[J];北京邮电大学学报;2014年04期

2 曾振平;汪秉文;戴志诚;;因特网拥塞控制的稳定性、公平性和可扩展性[J];计算机应用研究;2008年04期

3 鲁刚;张宏莉;叶麟;;P2P流量识别[J];软件学报;2011年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 宋良梁;基于Netfilter框架的上网行为管理系统的研究与实现[D];中南大学;2013年

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本文编号：1010401