網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流高速采集系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人類進入信息時代，網(wǎng)絡和人們的關系越來越密切，它在帶來很多方便的同時，也帶來了很多新的問題。其中互聯(lián)網(wǎng)的安全性引起了各個國家、公司的高度重視。被動數(shù)據(jù)捕捉技術在網(wǎng)絡安全領域有著極其豐富的應用，如IDS、防火墻等，tcpdump，ethereal，snort等軟件都采用此項技術。隨著諸多應用層服務的不斷投入應用，使得網(wǎng)絡的承載能力大為緊張。由于CPU性能、操作系統(tǒng)的處理機制等原因，傳統(tǒng)的捕包方式已經(jīng)不能適應千兆網(wǎng)絡的要求。 高

2、性能數(shù)據(jù)采集平臺是定位于Intcrnet主干網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析設備，支持千兆級及以上的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。它采集網(wǎng)絡上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)報文；數(shù)據(jù)分析功能支持從鏈路層，IP層，傳輸層，直到應用層的數(shù)據(jù)分析。該平臺提供方便的二次開發(fā)接口，在此平臺上可以方便的開發(fā)基于內(nèi)容的網(wǎng)絡安全設備，如IPS系統(tǒng)、DDOS防御系統(tǒng)、垃圾郵件過濾系統(tǒng)等。 本文研究和實現(xiàn)了高性能的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集平臺中的底層數(shù)據(jù)包捕獲子系統(tǒng)。它結合“零拷貝”技術，

3、實現(xiàn)了對底層數(shù)據(jù)包高效，安全的捕獲。它主要由下面幾個技術部分組成： (1)內(nèi)存映射技術。本系統(tǒng)采用內(nèi)存映射技術，使用戶空間和內(nèi)核空間共享一片內(nèi)存區(qū)域。這片內(nèi)存區(qū)域?qū)⒂糜诖娣艛?shù)據(jù)包和必要的內(nèi)存管理數(shù)據(jù)結構，通過對這塊共享內(nèi)存的使用和管理，為數(shù)據(jù)包在內(nèi)核空間和用戶空間之間的高速傳遞提供支持。 (2)“零拷貝”技術。系統(tǒng)將改變網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)包提交流程，使數(shù)據(jù)包在由網(wǎng)卡到上層應用程序的傳送過程中繞過內(nèi)核協(xié)議棧，避免了由內(nèi)核空間到用戶