可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)流量分析平臺的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分，人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴也與日俱增。計算機網(wǎng)絡(luò)的普及，為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來了莫大的便利，我們也已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時代，我們的生活、工作和學(xué)習(xí)，已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，但我們在享受著它的便利的同時，也在為我們信息的安全擔(dān)憂，常常會有網(wǎng)絡(luò)用戶信息被非法竊取、篡改的網(wǎng)絡(luò)安全事件發(fā)生，普通用戶則對這些事件聞風(fēng)色變。
　　 計算機網(wǎng)絡(luò)是一把雙刃劍，隨著網(wǎng)絡(luò)信息傳輸量的急劇增長和計算機網(wǎng)絡(luò)

2、的廣泛普及，一些機構(gòu)和部門在得益于網(wǎng)絡(luò)帶來的便利與方便之余，也存在自身的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全以及各方面的利益受到威脅的風(fēng)險，如近期鬧得沸沸揚揚的維基解密事件，再加上網(wǎng)絡(luò)用戶的日漸多樣化，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為保障用戶正常生活、工作與學(xué)習(xí)的頭等大事。
　　 提到網(wǎng)絡(luò)安全，我們一般首先想到的是接觸較多的firewall（防火墻），防火墻可以屏蔽掉一些訪問特定端口的請求，但很多存在于所執(zhí)行的代碼中的惡意入侵企圖，而防火墻通常情況下是檢測不到的，因此

3、，我們就需要入侵檢測系統(tǒng)(IDS，Intrusion Detection System)來彌補這個缺陷。無論是相對獨立的個人還是相關(guān)的企業(yè)以及部門機構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理是必要更是必須的，而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控作為網(wǎng)絡(luò)管理的一個重要方面，也成為研究的熱點，但是NIDS(Network Intrusion Detection System，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng))的實現(xiàn)可以有不同的方式，現(xiàn)在也有比較成熟的像Sniffer之類的系統(tǒng)，但是由于用戶的具體應(yīng)用場景不同，

4、因此不免就會產(chǎn)生一些不必要的開銷，而網(wǎng)絡(luò)流量分析監(jiān)控系統(tǒng)的研究則可以減少用戶在這方面的顧慮，因此網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)就變得更加的有意義。在這樣的情況下，可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測平臺的研究地位就更加突出，用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)計不同的應(yīng)用功能進(jìn)行響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測功能，不僅可以實現(xiàn)通常網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該具備的功能，如通過網(wǎng)絡(luò)流量測量獲取網(wǎng)絡(luò)運行參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、檢測，最終判斷網(wǎng)絡(luò)運行狀況，同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測及時地發(fā)現(xiàn)問題，克

5、服網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的瓶頸，以及檢測網(wǎng)絡(luò)攻擊，另外，也可以在可擴(kuò)展平臺基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展優(yōu)化，以滿足不同用戶的需求。
　　 越來越多的普通人已經(jīng)進(jìn)入到了網(wǎng)絡(luò)中，包括日常生活、工作、學(xué)習(xí)在內(nèi)的社會生活的各個領(lǐng)域已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，甚至連對國計民生意義重大的國防、金融等關(guān)鍵領(lǐng)域，也更加地對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及發(fā)展依賴。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多SN（Special Network，專用網(wǎng)絡(luò)）和PN(Public Network，公眾

6、網(wǎng)絡(luò))已經(jīng)互通連接，要保證如此龐大的網(wǎng)絡(luò)的有序運行，實現(xiàn)安全高效，以便能夠保證普通用戶的正常工作、學(xué)習(xí)，進(jìn)一步保證一個民族各項事業(yè)、生活的有條不紊，僅僅靠普通的網(wǎng)絡(luò)管理是很難實現(xiàn)以上目標(biāo)的，我們更需要的是能夠主動地去發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運行過程中可能存在的問題，以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)流量分析檢測作為更進(jìn)一步的方式，來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的有序、安全保障。
　　 然而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模以及網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和傳輸數(shù)據(jù)量的增長，傳統(tǒng)的對于低帶寬網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測已經(jīng)很難滿足日

7、益增長的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量的要求，在這樣的情況下，如何在低開銷的情況下，更加快速的實現(xiàn)對高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的大規(guī)模數(shù)據(jù)量進(jìn)行分析檢測，為我們提出了很高的要求，因此，我們發(fā)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)測分析研究的地位更顯突出。
　　 本文主要目標(biāo)是對于可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)流量分析監(jiān)測平臺的研究和實現(xiàn)，在已基本實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控平臺的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)可擴(kuò)展插件平臺的研究和實現(xiàn)，使得用戶能夠根據(jù)不同的應(yīng)用，通過簡單的編碼設(shè)計相應(yīng)功能的插件，該平臺是基本是以libnids

8、[45]框架的思想為原型進(jìn)行開發(fā)的，能夠?qū)崿F(xiàn)對出入口流量進(jìn)行分析、檢測，以便實現(xiàn)能夠保障網(wǎng)絡(luò)的正常、高效運轉(zhuǎn)的目的；通過已有的端口鏡像采集流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出入口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲過程中，為降低系統(tǒng)開銷，采用零拷貝技術(shù)；能夠統(tǒng)計流量中包的大小、實現(xiàn)IP協(xié)議包流量分類、IP協(xié)議包的數(shù)量分類、TCP端口流量統(tǒng)計、TCP傳輸控制包數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)錯誤數(shù)量等，為使平臺具有較充分的可擴(kuò)展性，方便加入新韻功能模塊，對插件模塊部分做優(yōu)化，并實現(xiàn)圖形化顯示