基于零拷貝網(wǎng)絡(luò)捕包平臺的研究與實現(xiàn).pdf

1、目前網(wǎng)絡(luò)帶寬日益增大，普通網(wǎng)絡(luò)報文捕獲平臺已經(jīng)成為大規(guī)模寬帶網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測系統(tǒng)，寬帶網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)，分析出普通報文捕獲平臺的性能瓶頸，研究和實現(xiàn)面向大規(guī)模寬帶網(wǎng)絡(luò)的高性能報文獲取和發(fā)送平臺，對網(wǎng)絡(luò)安全、并行處理、機群系統(tǒng)、高性能路由器等領(lǐng)域里都有著非常重要的意義。
　　本文的主要研究內(nèi)容是如何設(shè)計和實現(xiàn)一個基于零拷貝的網(wǎng)絡(luò)捕包平臺。
　　首先分析了報文捕獲技術(shù)的特點和要求，以及現(xiàn)

2、有的幾種實現(xiàn)方式。然后通過對操作系統(tǒng)收發(fā)數(shù)據(jù)包和網(wǎng)卡硬件收發(fā)數(shù)據(jù)包的過程的研究，分析了影響接收數(shù)據(jù)包性能的幾個主要因素，從而給出了基于零拷貝的網(wǎng)絡(luò)捕包平臺的設(shè)計方案。基于零拷貝的網(wǎng)絡(luò)捕包平臺是通過DMA把網(wǎng)卡接收到的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)拷貝、系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)和CPU的處理時間，提高了網(wǎng)絡(luò)捕包的性能。
　　然后詳細論述了捕包平臺的設(shè)計和具體實現(xiàn)。本平臺主要由用戶空間程序模塊、內(nèi)核虛擬模塊DU