基于深度包检测的P2P流量控制器设计与实现

发布时间：2022-02-28 19:23

　　近年来互联网的迅猛发展带动了各种网络产业的兴起，多样的通讯模式，繁多的网络应用应运而生。P2P网络对等通信的独特性使得其广泛应用在网络数据下载、网络通讯等各个方面，因此也越来越受到网络应用厂商的重视，从2000年以来，众多P2P产品纷纷面世，他们在极短的时间内获得了大量的用户群。归结原因，P2P产品得以迅速发展是因为点对点的传输理念提高了网络通信的时效性，便捷的传输机制使得网络性能体验得到很大提高。并且，较低的网络运营成本也使它越来越受到开发商的喜爱。但是，爆棚式的P2P应用产生也带来了许多问题，其对网络带宽严重的吞噬能力往往导致由于个别P2P用户异常活跃的网络行为而占据70%以上的网络流量，进而造成整个网络环境的拥塞，严重影响互联网的使用。如何有效释放网络带宽，关键在于高效、准确地识别出网络数据包中的P2P流量，但是由于P2P协议的特征具有隐藏性，使得单一的检测方法无法将其识别，因此需要引入深度包检测技术，即对数据包深入分析，提取应用层数据进行检测，并进一步提取数据流中的P2P协议特征值，采用高效的匹配方式将其与各种类型的P2P协议特征进行对比，确定协议类型。本文在具体设计时基于其它... 

【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及结构安排
    1.4 本章小结
第二章 P2P 技术分析
    2.1 P2P 定义及特点
    2.2 P2P 出现问题
    2.3 P2P 应用类别
    2.4 P2P 协议识别方法
        2.4.1 基于端口特征的识别方法
            2.4.1.1 MAC 数据帧结构
            2.4.1.2 IP 数据报结构
            2.4.1.3 TCP 报文结构
            2.4.1.4 UDP 报文结构
        2.4.2 基于应用层数据的深度包检测方法
            2.4.2.1 深度包检测基础
            2.4.2.2 深度包检测技术优缺点
            2.4.2.3 深度包检测主要实现技术
            2.4.2.4 深度包检测主要功能
            2.4.2.5 深度包检测算法
        2.4.3 基于机器学习的流量识别方法
            2.4.3.1 数据流级别的流量特征分析
            2.4.3.2 数据包级别的流量特征分析
        2.4.4 基于网络特征的识别方法
    2.5 P2P 协议识别方法比较
    2.6 本章小结
第三章 基于深度包检测的 P2P 流量控制系统总体设计
    3.1 引言
    3.2 系统总体设计
        3.2.1 系统目标
        3.2.2 系统框架
        3.2.3 系统流程
    3.3 系统关键功能设计分析
        3.3.1 数据包捕获功能设计
            3.3.1.1 网卡捕获数据
            3.3.1.2 数据包存储结构
            3.3.1.3 数据包捕获模型
        3.3.2 数据包分类功能设计
            3.3.2.1 特征库实现设计
            3.3.2.2 正则表达式匹配算法
            3.3.2.3 改进的正则表达式匹配算法
            3.3.2.4 正则匹配数据存储
            3.3.2.5 数据包分类功能整体算法设计
        3.3.3 数据管理功能设计
        3.3.4 带宽检测功能设计
        3.3.5 数据包控制功能设计
            3.3.5.1 内核用户通信
            3.3.5.2 数据包处理
        3.3.6 用户交互功能设计
    3.4 本章小结
第四章 基于深度包检测技术的 P2P 流量控制器详细设计与实现
    4.1 数据包捕获模块
    4.2 数据包分类模块
        4.2.1 特征库建立
        4.2.2 正则匹配规则
        4.2.3 匹配算法实现
    4.3 数据管理模块
    4.4 带宽检测模块
    4.5 数据包控制模块
    4.6 用户交互模块
    4.7 本章小结
第五章 系统测试及测试结果分析
    5.1 测试环境
    5.2 算法功能测试
    5.3 系统功能测试
    5.4 系统性能测试
    5.5 结果分析
    5.6 本章小结
第六章 总结
    6.1 论文总结
    6.2 下一步工作
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]烽火DPI打造可控高效的广电网络[J].   广播电视信息. 2012(11)
[2]利用DPI技术打造安全可控广电网络[J]. 孙忠奎,赵俊杰.  邮电设计技术. 2012(10)
[3]混合网中的P2P资源共享机制[J]. 吕晓鹏,王文东,龚向阳,马建.  北京邮电大学学报. 2011(04)
[4]基于包对原理测量瓶颈带宽方法的实现与分析[J]. 戴晓栋,宋飞,高德云,张宏科.  计算机应用与软件. 2011(07)
[5]P2P协议识别方法研究[J]. 沈大伟,余敦一.  电脑知识与技术. 2011(18)
[6]浅谈P2P的应用及存在的问题[J]. 贾佳.  内江科技. 2011(04)
[7]P2P流量识别[J]. 鲁刚,张宏莉,叶麟.  软件学报. 2011(06)
[8]基于正则表达式的动态应用层协议识别方案[J]. 王杰,石成辉.  计算机工程与应用. 2010(18)
[9]基于P2P的即时通信系统的研究[J]. 李永明.  计算机与现代化. 2009(08)
[10]基于复合特征的P2P业务识别系统的研究与实现[J]. 陈庆章,邵奔,陈超.  东南大学学报(自然科学版). 2008(S1)

博士论文
[1]P2P网络流量控制管理若干关键技术研究[D]. 吴敏.南京邮电大学 2011
[2]P2P流媒体识别方法的研究[D]. 周丽娟.华中科技大学 2008

硕士论文
[1]深度包检测技术的研究与设计[D]. 刘胤.贵州大学 2008



本文编号：3645440