基于DPI的流媒体流量监控系统的研究与实现

摘要

作为近几年来互联网最热门的技术,P2P(Peer to Peer)流媒体得到了全面的发展,与文件共享系统相比,流媒体系统的边下载边播放特点使其日益流行。但是在流媒体普遍应用的同时也出现了许多负面的影响如耗费网络带宽、不良信息传播、知识产权、信息安全等方面的问题。因此,对流媒体应用软件及网站流量进行识别与进一步管理变得尤为重要。为了能够有效的识别和控制网络中流媒体应用流量,防止网络用户过度使用流媒体应用造成网络资源匮乏等一系列问题,本文提出一种基于DPI的流媒体流量监控系统,系统可有效实现对局域网中流媒体应用的实时识别与控制,有效的解决上述问题,协助网络管理员更加安全高效的管理网络。
　　针对以往流量监控系统流量识别无法具体到应用、采用的匹配算法效率较低、流量的限流与阻断效果不够明显等缺陷,本文在对几种基本单模式和多模式匹配算法研究的基础上,创新性的提出一种AC-BM模式匹配算法,使其既有多模式串匹配的特点又可应用BM算法中跳跃移动的思想,并将其应用于流量监控系统的识别模块,结合DPI技术对相关流量进行深度解析,极大提高了系统对流媒体流量识别的效率;与此同时,本文在流量控制模块采用一种新型的直路串接与旁路干扰相结合的控制方式,对比以往系统仅采用单一控制方法,此种控制方式的优势在于模块中部署的直路控制设备,可对一些较容易识别的流媒体应用和一些较难构造干扰报文包的协议类型直接进行处理,使得旁路干扰部分只需对那些较为复杂且能够构造干扰报文包的流媒体流量进行处理,这样使得流量控制模块的控制效率极大提升。设计完系统各个模块后,文中最后对流量监控系统的整体功能与性能进行了全面的测试,通过验证,本文系统可对近百种流媒体应用精确识别,具有较低的漏识别、误识别率,下发相关控制策略后,系统可有效对流媒体应用流进行阻断、限流操作,测试结果表明整个流控系统的识别准确性、控制效果均能满足设计的要求。
　　目前,本文系统仅能对较为常用的近百种种流媒体应用进行识别与控制,随着网络规模的不断增大,流媒体技术的不断发展,流媒体应用必然会层出不穷,但随着对流媒体流量的不断研究与分析,系统的功能不断完善,流量监控系统必然能实现对所有流媒体流量进行识别与控制,从而更加广泛的应用于网络管理领域。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 流媒体技术简介

1.3 流量监控技术简介

1.4 流量监控技术分类

1.5 国内外研究现状

1.6 论文的组织结构

第二章 相关技术研究

2.1 P2P流媒体技术

2.2 P2P流量检测技术研究

2.3 P2P流量控制技术研究

2.4 流量识别性能评价指标

2.5 本章小结

第三章 字符串模式匹配算法的研究

3.1 BF算法研究

3.2 KMP算法研究

3.3 BM算法研究

3.4 AC自动机算法

3.5 一种AC自动机改进算法 --AC-BM算法

3.6 本章小结

第四章 流媒体流量监控系统的设计与实现

4.1 系统总体框架设计

4.2 流媒体流量识别模块的详细设计

4.3 流媒体流量控制模块的详细设计

4.4 流媒体流量管理模块的详细设计

4.5 本章总结

第五章 系统测试结果与分析

5.1 测试环境及拓扑图

5.2 系统功能测试与分析

5.3 系统性能测试与分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 研究展望

参考文献