基于千兆網(wǎng)卡的高效數(shù)據(jù)包捕獲技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近十五年里因特網(wǎng)普及之迅速,據(jù)報(bào)道中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)由96年的10萬(wàn)增長(zhǎng)到現(xiàn)在的3.38億,可見(jiàn)人們已經(jīng)非常依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)載體來(lái)交換信息和處理事務(wù)。同時(shí)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也日漸多元化,如:網(wǎng)上購(gòu)物、聊天、電子郵件、博客等。但是在含有眾多應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中也存在著各種隱患,網(wǎng)站遭受黑客攻擊,用戶(hù)數(shù)據(jù)的泄露等事件頻繁發(fā)生。為了有效地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,各種防范軟件相應(yīng)浮出水面,如:網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),殺毒軟件,防火墻軟件等。
　　 無(wú)論上述的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

2、還是網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的各種防范軟件都依靠于底層的數(shù)據(jù)包捕獲,可見(jiàn)數(shù)據(jù)包捕獲在高速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中占據(jù)的重要地位。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)包捕獲過(guò)程中的中斷處理,協(xié)議棧的處理和數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間到用戶(hù)空間的拷貝等過(guò)程都需要處理器資源。在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度有很大提升的今天,對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集往往由中斷頻率過(guò)高和數(shù)據(jù)處理速度過(guò)慢造成丟包現(xiàn)象,直接影響到基于其工作的系統(tǒng)的性能。如何高效地?cái)?shù)據(jù)包捕獲成為很多學(xué)者研究的課題。
　　 本文所研究的數(shù)據(jù)包捕獲方案是以某企業(yè)網(wǎng)

3、絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)為背景,依靠以太網(wǎng)的廣播特性實(shí)現(xiàn)的。重點(diǎn)研究的是在高流量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)包捕獲性能的改善。我們首先通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包捕獲流程的分析尋找出數(shù)據(jù)捕獲過(guò)程中影響其性能的各種因素,然后根據(jù)這些因素將目前在數(shù)據(jù)包捕獲領(lǐng)域出現(xiàn)的改進(jìn)方案進(jìn)行歸類(lèi),最后選擇零拷貝的思想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的底層數(shù)據(jù)捕獲部分,并在文章的最后一部分對(duì)此捕獲系統(tǒng)進(jìn)行了性能上的測(cè)試。
　　 高效捕獲系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)是基于內(nèi)核提供給用戶(hù)空間的內(nèi)存映射接口去完成的。我們