基于IPFIX可扩展流信息生成系统的研究与实现

摘要

随着IP网络带宽的持续提升和所承载流量的急剧增长，网络流量监测的难度和复杂度也越来越高，传统的基于准确实时的IP网络流量监控技术已经不能满足要求。为了保障并提高现有网络的服务质量，建立高可用性的IP网络，一方面必须了解网络所承载业务的使用强度、频度、流量等行为模型，发现网络新应用的发展趋势；另一方面需要对网络流量进行更好的特征分析，并监控异常流量和网络攻击行为，提高网络安全性。本课题来源于基于数据流回放和标注的数据集生成技术研究项目，论述了基于IPFIX协议实现可扩展流信息生成系统的研究和实现。解决了目前基于流的网络流量测量存在的丢包严重，应用层信息缺失，生成流信息比较固定等一些问题。
　　 本文首先介绍了网络流量测量及IPFIX的相关概念。然后阐述了可扩展流信息生成系统的系统结构，分别对数据包捕获、数据包解析、数据流信息生成、数据流信息导出存储及数据流解析五个模块进行了介绍。随后详细描述了可扩展流信息生成模块具体设计。进而介绍了可扩展流信息生成模块的各子功能模块，分别对子功能模块的功能、使用意义、具体实现等进行了必要的叙述。文章还对系统功能测试的情况进行了说明，测试结果表明该系统可以达到预期设计目的。最后，文章对研究工作进行了总结，并且对将来的工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 研究目标和研究内容

1.3 本论文目的和内容划分

第二章 相关技术

2.1 网络流量测量概述

2.1.1 网络流量测量的背景及意义

2.1.2 网络测量技术分类

2.1.3 常用的网络流量测量方法

2.2 IPFIX

2.2.1 IPFIX体系结构

2.2.2 IPFIX协议模型

2.2.3 IPFIX数据包格式[22]

2.3 本章小结

第三章 系统结构

3.1 系统概述

3.2 系统各模块介绍

3.2.1 数据包捕获模块

3.2.2 数据包解析模块

3.2.3 数据流信息生成模块

3.2.4 数据流信息导出存储模块

3.2.5 数据流解析模块

3.3 本章小结

第四章 可扩展流信息生成模块详细设计

4.1 主要数据结构描述

4.2 模块详细设计

4.2.1 插件技术

4.2.2 Plugins涉及的数据结构

4.2.3 Plugins调用

4.2.3 数据流信息导出存储模块插件使用

4.3 本章小结

第五章 可扩展流信息生成模块功能实现

5.1 原始包标注存储模块

5.1.1 模块功能介绍

5.1.2 模块使用意义

5.1.3 模块具体实现

5.2 应用层信息解析功能模块

5.2.1 模块功能介绍

5.2.2 模块使用意义

5.2.3 模块具体实现

5.3 IP包分片判断功能模块

5.3.1 模块功能介绍

5.3.2 模块使用意义

5.4 本章小结

第六章 系统测试

6.1 测试方法

6.2 测试项目及结果

6.2.1 基本流生成模块测试

6.2.2 扩展流生成模块测试

6.3 测试结果分析

第七章 总结与展望

7.1 完成的主要工作总结

7.2 对未来研究方向的展望

参考文献

致谢

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