基于寬帶網(wǎng)絡的TCP報文還原與應用研究.pdf

1、現(xiàn)代網(wǎng)絡通信向?qū)拵Щl(fā)展，導致網(wǎng)絡數(shù)據(jù)量激增，這一增長帶來更多有價值的信息的同時，也對實時網(wǎng)絡安全防護提出了更高要求。目前，國內(nèi)外網(wǎng)絡安全產(chǎn)品絕大多數(shù)面對低速的用戶網(wǎng)絡，只能完成對百兆以下數(shù)據(jù)的處理，不能應對越來越高的網(wǎng)絡速度。 在TCP報文還原與分析技術(shù)研究基礎(chǔ)上，本文設計并實現(xiàn)了基于寬帶網(wǎng)絡的TCP報文實時還原與分析系統(tǒng)，完成了從數(shù)據(jù)接入、IP包實時分析、TCP報文實時還原、TCP主流應用層協(xié)議分析和數(shù)據(jù)篩選等一系列工作。由

2、于寬帶數(shù)據(jù)速率高，對系統(tǒng)處理能力要求很高，本文重點從以下三個方面進行了深入研究，優(yōu)化設計，使系統(tǒng)能夠完成對300兆以上以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時還原與分析處理。 1) 高速數(shù)據(jù)包微機捕獲接口最優(yōu)化設計。本文在Linux下實現(xiàn)了ZERO-COPY-SN~F，達到了600Mbps的包截獲速度；在WINDOWS下利用WinPcap，達到近300Mbps的包截獲速度；并通過性能測試，定量分析了兩種抓包方式對不同長度的包截獲速率、CPU占用率；

3、 2)采用適當?shù)乃惴ü芾矸彪s的連接，并實現(xiàn)快速查找。筆者實踐了三種不同的HASH算法，通過實驗比對證實其中CRC32算法最適合用于連接維護和查找，并采用該算法，獲得了300Mbps以上的TCP報文還原速度。 3) 內(nèi)存管理。本文通過內(nèi)存緩沖區(qū)的優(yōu)化設計保證了高速數(shù)據(jù)緩存，并利用排隊論相關(guān)理論，論證了內(nèi)存分配與IP包類型的關(guān)系，從理論上證明了TCP數(shù)據(jù)處理速度的提高可使隊列長度迅速降低，TCP數(shù)據(jù)處理速度是影響隊列長度的主要