面向完整TCP会话的报文采集和管理系统

摘要

本论文基于TCP会话进行了端到端网络测量研究。提出了半主动网络测量概念,并为端到端会话数据的获取设计并实现了两种方法:第一,基于半主动测量方式,开发了一个面向完整TCP会话的报文采集和管理系统——ScssionDump;第二,实现了一种从IP TRACE数据中提取TCP流原始报文的方法。同时,利用上述方法获取的端到端TCP会话进行了测度研究。
　　 论文首先对SessionDump系统的一些关键问题,包括用户下载的并发控制、互斥控制、异常下载处理以及服务器端通信协议设计等,用形式化工具进行了分析和讨论,以保证系统设计的正确性和开发的有效性。接着详细介绍了ScssionDump系统的设计与实现中的一些主要环节,包括系统功能设计,结构设计,下载过程的控制实现以及各功能模块设计实现。基于上述问题的研究,以及各个功能模块的设计方案,并最终实现了SessionDump系统。
　　 然后,讨论了基于IP TRACE数据的端到端TCP会话报文提取方法。分析了面向IPTRACE组流过程的性能问题。设计并实现了基于报文索引方法的TCP会话报文提取程序,并通过对比实验对报文提取程序的性能进行研究。
　　 最后,利用SessionDump系统以及报文提取程序提供的端到端完整会话数据完成了TCP流报文往返比研究。验证了已有的主干TCP流报文往返比结论,并在端到端TCP数据传输背景下得出新的报文往返结论。同时,基于SessionDump系统还对流速与丢包率进行了测度相关性研究,并得出流速与丢包存在显著负相关的关系。这两项研究工作一方面完成了所开发的SessionDump系统的测试,另一方面也获得了有意义的研究成果。