紧耦合NetStream网络流量采集系统的设计与实现

发布时间：2017-05-09 20:18

  本文关键词：紧耦合NetStream网络流量采集系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：NetStream是H3C公司推出的一种基于流的网络流量采集技术,可以对流经设备的报文按照逐流的方式进行信息采集,并将流量信息发送给分析服务器进行统计分析,分析结果可以用于网络计费、网络规划、网络异常监控等领域。目前,NetStream的实现方式主要有两种：第一种是内嵌方式,即将NetStream作为业务子系统直接嵌入到交换机的操作系统中,这种方式会影响交换机的报文转发效率；第二种方式是松耦合插卡方式,它解决了内嵌方式的缺陷,但存在配置复杂、流量信息失真的问题。为了解决内嵌方式和松耦合方式中存在的不足,本文提出了NetStream业务板卡的紧耦合方案。在紧耦合形态下,NetStream的流量采集功能从交换机操作系统中分离出来,但仍在交换机上保留NetStream的配置管理功能,用于对紧耦合系统进行控制和管理。报文到达交换机之后,交换机会对报文进行复制,并通过端口镜像将复制后的报文交给插卡做流量采集业务,原报文则继续转发流程。本文的主要工作包括以下几个方面：1)在介绍Netstream技术原理的基础上,对紧耦合NetStream系统需求进行了分析,完成了系统的总体架构设计。紧耦合NetStream系统支持流量采集方式的切换、支持一体化管理及无差异流量采集,并增加了流量动态聚合和输出主机负载分担等需求。在总体设计中,对交换机主控板、接口板及NetStream插卡等各个节点所要完成的工作进行了说明,并将整个系统分解为了四个模块。2)完成了系统配置功能的设计与实现,增加了新的配置命令及相应的配置处理函数,并对原有的系统配置处理流程做了相应的改进。在原来的NetStream中,配置消息由主控板发起,并在接口板上完成具体的处理工作,而在紧耦合NetStream系统中,配置消息仍然由主控板发起,但主要处理工作交给了NetStream插卡,接口板只负责做一些辅助性处理。3)对事件处理模块进行了扩展和改进,增加了对VLAN事件的处理,并对接口激活事件、接口去激活事件的处理流程做了一些改动,主要是在其中加入了端口镜像的创建或删除环节。4)针对流量采集功能,采用了新的入口函数来供系统驱动调用,以完成报文信息的采集；此外,增加了流量动态聚合和输出主机负载分担功能。5)对信息显示模块进行了重新设计和实现,由于流量信息全部保存在紧耦合插卡上,因此,相应的信息获取流程也需要进行一些改进,由原来在交换机所有接口板上获取,改为只在NetStream插卡上获取。本文最后还对系统主要功能进行了测试。测试结果表明,紧耦合NetStream系统达到了预期目标,采用的一体化架构很好地解决了松耦合方式中配置复杂的问题,使用端口镜像则解决了松耦合方式中流量信息失真的问题。
【关键词】：NetStream 流量采集 紧耦合 配置管理 端口镜像
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 插图索引8-10
• 缩略词表10-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究背景11
• 1.2 网络测量技术综述11-13
• 1.2.1 基于SNMP的网络测量技术11-12
• 1.2.2 基于俘获包的网络测量技术12
• 1.2.3 基于流的网络流量采集技术12-13
• 1.3 当前NetStream技术中存在的问题13-14
• 1.4 论文主要研究内容14-15
• 1.5 论文内容组织15-16
• 第二章 相关技术综述16-24
• 2.1 Comware操作系统介绍16-17
• 2.1.1 Comware体系结构16-17
• 2.1.2 Comware系统特性17
• 2.2 SecBlade系列插卡介绍17-19
• 2.2.1 OAA开放应用架构17-18
• 2.2.2 SecBlade插卡的紧耦合形态18-19
• 2.3 虚拟局域网19-20
• 2.3.1 VLAN原理19
• 2.3.2 QinQ原理19-20
• 2.4 NetStream技术概述20-23
• 2.4.1 NetStream基本概念20-21
• 2.4.2 NetStream关键技术21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 系统需求分析及总体设计24-29
• 3.1 系统需求分析24-26
• 3.1.1 支持流量采集方式的切换24
• 3.1.2 支持设备一体化管理24-25
• 3.1.3 支持无差异流量采集25
• 3.1.4 紧耦合系统新增加的功能需求25-26
• 3.2 系统总体设计26-28
• 3.2.1 系统总体架构26-27
• 3.2.2 NetStream系统与其他模块的关系27-28
• 3.2.3 系统功能分解28
• 3.3 本章小结28-29
• 第四章 系统详细设计29-41
• 4.1 系统配置模块的设计29-34
• 4.1.1 系统配置流程29-30
• 4.1.2 NetStream消息封装格式30
• 4.1.3 配置数据维护30-31
• 4.1.4 流量采集方式的切换31-33
• 4.1.5 动态聚合功能配置33-34
• 4.2 事件处理模块的设计34-37
• 4.2.1 事件处理的基本流程34-35
• 4.2.2 VLAN事件处理35
• 4.2.3 接口事件处理35-37
• 4.3 流量采集模块的设计37-38
• 4.4 信息显示模块的设计38-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第五章 系统主要功能的实现41-56
• 5.1 系统开发及运行环境41
• 5.2 系统配置的实现41-48
• 5.2.1 流量采集功能的配置41-47
• 5.2.2 动态聚合功能的配置47-48
• 5.3 事件处理的实现48-50
• 5.3.1 VLAN事件处理48-49
• 5.3.2 接口去激活事件处理49-50
• 5.4 流量采集功能的实现50-54
• 5.4.1 流量信息采集及缓存50-51
• 5.4.2 流量信息的输出51-53
• 5.5.3 流量的动态聚合53-54
• 5.5 流量缓存信息的显示54-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第六章 系统测试56-62
• 6.1 系统组网56
• 6.2 系统主要功能测试56-61
• 6.2.1 验证流量采集业务的转移56-58
• 6.2.2 验证流量采集功能58-60
• 6.2.3 验证流量输出功能60-61
• 6.3 本章小结61-62
• 第七章 总结及展望62-63
• 7.1 工作总结62
• 7.2 工作展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-65

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