基于流技术的IPv6网络监控系统的设计与实现

发布时间：2017-06-27 22:15

  本文关键词：基于流技术的IPv6网络监控系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络的迅速发展,IPv4地址空间日益不足,也使得那些云计算服务提供商面临着严重的危机,因为这些企业或将在日常运营中发现自己经常会遇到他们意想不到的意外支出和各种各样的技术问题,甚至无法接受任何新用户的申请,且伴随着因特网的发展,安全问题越来越突出,新应用也不断增加,基于此IPv6网络得以迅速普及,因此学校、企业需要及时的了解到IPv6网络中承载的业务,及时的掌握IPv6网络流量特征,以便使IPv6网络带宽配置最优化,在这种情形下,基于流技术的IPv6网络监控系统便应运而生。流是一系列通过网络中某一观察点的具有相同属性的数据包,常用的流技术包括NetFlow,sFlow等。常常以五元组(源IP、目的IP、源端口、目的端口、协议类型)来定义一条流,通过分析这样的网络流,可以帮助网络管理者得到IPv6网络流量的准确信息,为IPv6网络的正常、稳定的运行提供保障。本论文源于自己所参与的基于流技术的IPv6网络监控系统项目。在基于国内外发展现状的基础上,论文研究了该系统的实施方案、功能需求和性能需求,并根据这些需求分析,设计与实现IPv6网络流日志报文的接收、解析、过滤、聚合和老化。接收主要针对的是UDP日志报文的接收,它主要使用反应堆模式、任务及任务间通信技术将接收到的报文插入到底层消息队列中;解析包括基于模板日志报文的解析和普通采样日志报文的解析,它主要是通过定义xml文件中日志报文的格式,进行日志字段的匹配,并将匹配成功的日志加载到内存中,完成日志信息的读取;过滤是为了便于网络分析,避免无用报文对性能的影响,因此需制定一个过滤器,将不关心的日志报文丢弃;聚合是本论文的重中之重,聚合包括统计聚合和审计聚合,统计聚合可以实现多角度的流量分析,包括基于设备接口组、特定主机组和特定应用组的流量统计,而审计聚合则是利用HashMap与链队列相结合的设计方法进行日志的审计聚合,从而帮助发现网络的异常信息;日志老化模块通过设置定时器或高低水准将统计聚合产生的日志文件和审计聚合产生的聚合日志进行按时老化或满队列老化输出。最后,通过对IPv6网络监控系统的测试结果表明,该系统不仅可以帮助客户使用支持IPv6网络信息流的路由器或交换机对特定接口或接口组、特定应用组、特定主机组进行1分钟流量、应用、TopN源主机、TopN目的主机、TopN会话的实时流量统计,也可以审计网络用户的上网行为,及时发现网络瓶颈,阻止网络攻击。
【关键词】：IPv6网络流 监控系统 流聚合 流量统计
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 选题背景及意义14-15
• 1.2 国内、外现状分析15-17
• 1.2.1 IPv6网络发展现状15
• 1.2.2 IPv6网络监控与分析现状15-17
• 1.3 论文的主要内容17
• 1.4 论文的组织结构17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 相关技术介绍18-28
• 2.1 下一代互联网协议——IPv618-19
• 2.2 基于流的网络流量分析技术19-22
• 2.2.1 基于模板的流技术19-20
• 2.2.2 基于采样的流技术20-22
• 2.3 ACE相关技术22-26
• 2.3.1 任务（ACE_Task）23-25
• 2.3.2 反应堆（reactor）25-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第三章 系统需求分析28-38
• 3.1 系统组成28-29
• 3.2 系统功能性需求29-36
• 3.2.1 IPv6日志报文接收部分需求分析30-31
• 3.2.2 IPv6日志报文处理部分需求分析31-36
• 3.3 系统非功能性需求36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 系统设计与实现38-64
• 4.1 系统概要设计38-41
• 4.2 系统功能设计与实现41-62
• 4.2.1 IPv6日志接收任务设计与实现42-45
• 4.2.2 IPv6日志处理任务设计与实现45-62
• 4.3 本章小结62-64
• 第五章 系统测试64-76
• 5.1 系统测试环境64-65
• 5.2 系统功能性测试65-74
• 5.2.1 IPv6日志接收模块测试66-67
• 5.2.2 IPv6日志解析模块测试67-68
• 5.2.3 IPv6日志过滤模块测试68-69
• 5.2.4 IPv6日志统计聚合模块测试69-72
• 5.2.5 IPv6日志审计聚合模块测试72-73
• 5.2.6 IPv6日志老化模块测试73-74
• 5.3 系统非功能性测试74-75
• 5.4 本章小结75-76
• 第六章 工作总结与展望76-78
• 参考文献78-80
• 致谢80-82
• 作者简介82-83
• 基本情况82
• 教育背景82-83

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