新业务环境下网络流量监测系统的设计与实现

摘要

随着计算机网络的广泛应用和多媒体资源的丰富,P2P流量在互联网中占有越来越多的比例,新业务对网络的流量模型和应用模式都产生了重大影响。在这种情况下,研究并设计一个优秀的网络流量监测系统能有效的帮助网络管理员更好的维护网络和排除故障,对计算机网络的进一步发展具有积极的作用。 本论文对网络流量监测和P2P相关技术进行了深入的调研,通过对几种常用的数据流信息采集方法的比较,结合校园网的特点,选择了由CISCO公司提供的NetFlow技术。 本文主要研究并实现一个在校园网环境中基于NetFlow采集和监控协议层以及应用层的流量状况,查询流量细节,并使用基于流传输特征的识别方法对P2P流量进行识别分析的系统。该系统是校园网综合管理系统的一个重要组成部分。它使用JAVA开发,采用了JMX架构设计,具有较好的扩张性和可移植性。 本文实现的系统主要包括了三个功能模块：流量采集管理模块、流量监测与统计分析模块以及图形化用户界面。其中,数据采集管理模块的主要功能是实时高效地采集和存储需要监测的网络流量,并把它们交给流量统计分析模块以及异常判定模块做进一步处理。 它的特点在于实现了一种分布式的,灵活的采集器管理架构。流量监测统计模块则是在采集到的数据基础上,进行统计分析,监测当前的协议层和应用层的流量状况,监测P2P流量状况,并且允许网络管理员查询主机的细节信息。整个系统基于C/S结构,通过设计方便实用的用户界面,完成系统与管理员的信息交互。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1网络管理现状

1.2网络管理与网络流量监控

1.3网络流量研究的意义

1.3.1网络流量与网络体系结构

1.3.2网络流量与网络性能

1.3.3网络流量与网络安全

1.4课题背景

1.5论文研究内容

1.6本章小结

第二章相关技术介绍

2.1网络监测技术

2.2 NetFlow技术

2.3 P2P识别技术

2.3.1基于端口的识别方法

2.3.2深层数据包检测技术(DPI)

2.4 JMX体系架构

2.5本章小结

第三章系统总体设计

3.1系统设计的特点

3.2系统的主要功能

3.3系统整体设计

3.4系统的JMX实现

3.4.1 JMX技术路线的实现

3.4.2 MBean接口的实现

3.4.3 Notification机制的应用

3.5系统实验环境

3.6本章小结

第四章基于流传输特征的P2P流量识别算法

4.1基于流传输特征的P2P流量识别算法

4.1.1 TCP／UDP识别方法

4.1.2{IP,port}对识别方法

4.1.3统计分析识别方法

4.2避免误检的方法

4.2.1 Mail

4.2.2 DNS

4.2.3 Gaming and malware

4.2.4其他方法

4.3算法的优缺点

4.3算法流程

4.4本章小结

第五章网络流量监测系统的实现

5.1 NetFlow采集与管理模块

5.1.1采集与管理框架图

5.1.2采集工作原理

5.1.3数据采集的优化

5.1.4采集管理模块的设计

5.2流量监测与统计分析模块

5.2.1总流量监测

5.2.2路由器接口流量监控和IP组流量监控

5.2.3TopN流量统计查询

5.2.4定制流量查询

5.2.5 P2P流量监测

5.2.6配置管理

5.3本章小结

第六章客户端界面的设计与实现

6.1界面模块的划分

6.2采集器管理界面

6.3流量监控界面

6.4客户端容错性的设计

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢