【摘 要】
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从计算机网络出现到今天,网络逐渐融入到我们生活的各个角落,它在带来便捷通讯的同时,也带来了各种各样新的问题。其中网络的安全性引起了各个国家、公司的高度重视。如今,网
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从计算机网络出现到今天,网络逐渐融入到我们生活的各个角落,它在带来便捷通讯的同时,也带来了各种各样新的问题。其中网络的安全性引起了各个国家、公司的高度重视。如今,网络安全正面临这巨大的挑战,到处可见规模不等的安全威胁、攻击和破坏,针对这些问题也出现了各种各样网络安全技术。其在系统底层都需要网络数据捕获技术的支持。目前基于PC平台的包捕获技术已经比较成熟,但其嵌入式平台低存储空间、低CPU资源情况下的运行效率较低。如何在嵌入式平台以高效率捕获网络数据包是我们需要解决的问题。本文对目前已有的网络数据包捕获技术BPF、DLPI、SOCK_PACKET进行了详细的介绍。对影响网路数据包捕获性能的原因进行了详尽的分析,同时对提高数据包捕获效率的“零拷贝”技术、内存映射技术、TCP卸载引擎技术进行了介绍与对比分析。本论文的研究目标就是提供一套完整基于嵌入式的网络数据包捕获方案,设计并实现用户捕获接口,同时根据嵌入式系统的硬件特性设计并实现在嵌入式linux平台上的底层网络数据包高效率捕获模块,构成一个完整的基于嵌入式的网络数据包捕获系统。本系统的三个子模块:接收模块:提供数据包从网卡接收数据包的功能。该模块从缓冲区管理模块获取数据包缓冲区并保存接收的数据包内容。缓冲区管理模块:在内核提供网络数据包缓冲区的创建与释放以及数据包过滤功能。同时提建内核到用户空间的内存映射与缓冲区的管理功能,实现内核缓冲区的高效率使用。应用程序接口模块:提供过滤规则的设置,网络数据包的读取及其他相关设置功能。最后通过在嵌入式linux平台上对本系统进行的功能和性能测试,证实了本系统的可行性与高效率。
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