基于零拷貝網絡捕包平臺的研究與實現.pdf

1、目前網絡帶寬日益增大，普通網絡報文捕獲平臺已經成為大規(guī)模寬帶網絡的入侵檢測系統(tǒng)，寬帶網絡防火墻，高性能路由器等工程的瓶頸。對于日益發(fā)展的高速網絡，分析出普通報文捕獲平臺的性能瓶頸，研究和實現面向大規(guī)模寬帶網絡的高性能報文獲取和發(fā)送平臺，對網絡安全、并行處理、機群系統(tǒng)、高性能路由器等領域里都有著非常重要的意義。
　　本文的主要研究內容是如何設計和實現一個基于零拷貝的網絡捕包平臺。
　　首先分析了報文捕獲技術的特點和要求，以及現

2、有的幾種實現方式。然后通過對操作系統(tǒng)收發(fā)數據包和網卡硬件收發(fā)數據包的過程的研究，分析了影響接收數據包性能的幾個主要因素，從而給出了基于零拷貝的網絡捕包平臺的設計方案。基于零拷貝的網絡捕包平臺是通過DMA把網卡接收到的數據包直接發(fā)送到用戶空間的接收緩沖區(qū)中，這樣可以有效地減少了數據拷貝、系統(tǒng)調用的次數和CPU的處理時間，提高了網絡捕包的性能。
　　然后詳細論述了捕包平臺的設計和具體實現。本平臺主要由用戶空間程序模塊、內核虛擬模塊DU