精细化网络管理系统的IPv6数据流分类技术的研究与实现

发布时间：2017-03-30 19:20

  本文关键词：精细化网络管理系统的IPv6数据流分类技术的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动互联网迅猛发展,IPv4地址被大量使用,导致IPv4地址接近枯竭,这种局面预示着IPv6的时代已经到来,下一代互联网中将会大量使用工Pv6协议。 在同一时间,各种新兴互联网应用也呈现多样化态势。下一代互联网信息的安全性面临着严峻的考验。对下一代互联网信息安全的管理和控制已经成为国家发展的一个十分迫切的需要。获取下一代互联网信息安全监测数据、实时监测并分析下一代互联网的流量、对下代互联网络信息进行精细化的管控、提高信息安全管理水平是维护国家安全的必然要求。 安全管控的核心就是管理和控制数据流量。怎样将数据流量进行分类并准确的与对应规则策略进行匹配是管理和控制数据流量的一个重要的前提步骤。同时,在下一代互联网中,针对IPv6数据流的管控机制还不是十分成熟,无论在管理力度还是效率上都有很大的提高空间。另外,传统的基于五元组信息分类的方法无法满足如今更加细粒度网络流量管控的需求。因此,快速的完成IPv6数据流的分类并结合应用层协议将IPv6数据流进行分类存储分析具有十分重大的意义。 项目的研究目的是建立一个能够满足精细化网络安全管理需求的IPv6数据流分类系统。通过对IPv6高速网络中数据包进行抓取,并获取数据包中信息,从而快速将不同的数据包分流到hash表中。同时为每条记录建立计时器,对到期的流导出,输出成统一的数据流格式并存储到特定位置,方便下一步的统计和分析工作。 本论文首先介绍了“流”的定义,即具有相同要素数据包的集合。本文通过数据包中的以下字段：源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、传输层协议类型和应用层协议类型来唯一的标识一条流。然后介绍了IPv6协议的特点及与IPv4协议的对比。接着详细介绍了系统的五个功能的实现。最后搭建测试环境并完成测试任务,并说明了网络流量的研究对精细化网络流量管理具有重要的意义。
【关键词】：IPv6 包分类 Hash算法 数据流 协议分析
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.04
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意义11
• 1.3 文章内容组织11-13
• 第二章 相关技术13-31
• 2.1 IPv6协议概述13-19
• 2.1.1 IPv6协议简介13-15
• 2.1.2 IPv6基本表头与扩展标头15-19
• 2.2 数据流概念19-21
• 2.2.1 数据流的定义19-20
• 2.2.2 数据流的应用20-21
• 2.3 数据流格式21-29
• 2.3.1 NetFlow格式21-22
• 2.3.2 sFlow格式22
• 2.3.3 IPFIX格式22-29
• 2.4 其它相关技术29-30
• 2.4.1 应用层协议识别29-30
• 2.4.2 流量采集点的设置30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 系统架构31-37
• 3.1 系统概述31-32
• 3.2 系统各模块介绍32-36
• 3.2.1 数据包捕获模块32-33
• 3.2.2 数据流生成模块33-34
• 3.2.3 应用层协议分析模块34-36
• 3.2.4 数据流导出模块36
• 3.2.5 数据流存储与分析模块36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 数据包捕获及应用层协议分析功能实现37-49
• 4.1 功能架构37-38
• 4.2 数据包捕获功能实现38-46
• 4.2.1 高速网卡与硬件队列38
• 4.2.2 多环形队列接收数据包38-44
• 4.2.3 数据包处理函数的实现44-46
• 4.3 应用层协议分析功能实现46-48
• 4.3.1 功能实现逻辑46-47
• 4.3.2 功能实现47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 IPv6数据流生成及导出功能实现49-59
• 5.1 功能架构49
• 5.2 数据流生成功能实现49-55
• 5.2.1 数据流生成功能流程49-50
• 5.2.2 数据流快速分类算法50-55
• 5.3 数据流导出功能实现55-58
• 5.3.1 数据流导出功能架构55-56
• 5.3.2 数据流导出功能实现56-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 系统测试59-67
• 6.1 测试概述59
• 6.2 测试环境59-60
• 6.3 测试方法及结果60-66
• 6.3.1 丢包率测试60-62
• 6.3.2 数据流分类准确性测试62-65
• 6.3.3 其它功能测试65-66
• 6.4 本章小结66-67
• 第七章 总结与展望67-69
• 7.1 论文总结67-68
• 7.2 下一步工作68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 陈丛;;Hash算法原理及在快速检索中的应用[J];福建电脑;2009年11期

2 牟乔;;准确高效的应用层协议分析识别方法[J];计算机工程与科学;2010年08期

3 高莹;王贺明;陈强;;采用分段哈希方法的IPv6路由查找算法研究[J];计算机工程与设计;2010年22期

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本文编号：277892