网络态势感知系统的网络拓扑实时发现技术

摘要

目前，随着Internet的发展普及，网络在人们的生活中越来越重要，但网络安全问题也日趋严重。现有的网络安全产品无法对整个网络安全态势进行准确地监测，网络态势感知的研究也随之产生，并逐渐成为当前网络安全领域研究的热点。网络态势感知要求能够实时的对网络态势进行监测，所以网络态势感知系统中的网络拓扑发现应具有实时的发现能力，同时网络拓扑发现不仅能显示网络的连接结构，还能提供一个网络态势显示平台，使管理者对当前的网络态势有一个准确、清晰的认识。本文的研究重点就是这种具有实时性的网络拓扑发现。 本文首先对网络拓扑发现的现状及主要方法进行阐述，在综合比较各种网络拓扑发现方法的基础上，提出一种基于SNMP协议的网络拓扑发现实时发现算法，重点研究网络拓扑实时发现的几项技术，包括网络设备存活性判断、网络设备类型区分和网络拓扑信息的存储与处理。根据网络拓扑实时发现算法，对网络拓扑实时发现进行设计，并采用Java编码实现。最后搭建一个实验网络进行实验，从而验证网络拓扑实时发现算法的可行性。 通过实验证明，我们可以发现二层交换机下的所有存活的网络设备，并通过SNMP协议获取相应的信息。由于要向每一台网络设备发送数据包以判断其存活性，故采用多线程编程以减少探测时间，提高发现的实时性。即使如此，也需要花费一定的时间，实时发现的精度不能以秒计。经过实验验证，需要几十秒才能完成十几台网络设备的探测，如果机器数量多的话，花费的时间会更多，可能就需要以分钟为单位。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2研究的目的和意义

1.3论文的主要工作

1.4论文的组织结构

第2章网络拓扑发现技术概述

2.1网络拓扑发现的定义

2.2网络拓扑结构类型

2.3网络拓扑发现研究现状

2.4网络拓扑发现方法

2.4.1拓扑发现方法分类

2.4.2拓扑发现主要方法

2.5本章小结

第3章RTD算法及其技术

3.1网络模型及拓扑发现原理

3.2算法描述

3.3主要技术

3.3.1网络设备存活性判断

3.3.2网络设备类型区分

3.3.3拓扑信息存储与处理

3.4本章小结

第4章网络拓扑实时发现模块的设计

4.1需求分析

4.2功能模块划分

4.2.1获取IP地址

4.2.2网段判断

4.2.3网络设备存活性判断

4.2.4网络设备类型区分

4.2.5拓扑信息的存储与处理

4.2.6 GUI设计

4.3数据库设计

4.3.1数据库设计原则

4.3.2数据表分类

4.3.3数据表设计

4.4本章小结

第5章网络拓扑实时发现的实现

5.1开发环境

5.1.1简介

5.1.2 SNMP4J

5.1.3 JPCAP

5.2功能模块的实现

5.2.1获取IP地址

5.2.2网段判断

5.2.3网络设备存活性判断

5.2.4网络设备类型区分

5.2.5拓扑信息的存储与处理

5.2.6 GUI实现

5.3数据库的配置

5.4本章小结

第6章实验与结果分析

6.1实验环境

6.2实验与结果分析

6.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢