网络流量测量技术的研究与应用

• 作 者: 张正娟
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 流量监测 流量采集 Netflow TCP/IP协议分析

随着互连网规模的不断扩大及其应用的多元化发展，对网络性能监控和运行管理的要求越来越高。因此研究网络流量特征，对网络管理、规划和发展都有重要意义。其中，网络流量测量是网络测量技术的一种；对网络流量进行监测和分析是研究网络流量特征，获取网络状况的有效方法。本文首先从网络流量测量的背景及研究现状着手分析，阐述了流量测量的意义。接着对网络测量技术及指标体系进行了深入研究。重点阐述了主动测量和被动测量方法，并对其进行了对比分析。结合网络流量分析的理论知识，对TCP／IP等流量分析方法进行了详细论述。随后讨论了不同类型网络流量，剖析了流量采集的体系结构，对基于设备和软件的流量采集技术进行了总结和横向比较。通过对上述网络流量测量理论的分析研究，本文设计和实现了一个基于Linux平台的网络流量监测系统—FMonitor。论文全面论述了该系统的设计目标和系统实现的总体架构。详细阐述了组成系统的数据包捕获模块、数据包分析模块、数据库模块和Web界面显示模块的设计与实现。在数据包捕获方面利用Linux平台中的与系统无关的数据包捕获库，采用基于多模式的流量采集机制，实现了不同环境下的网络流量的获取；在数据包分析方面，采用基于流的抽样分析方法实现了数据包分析；该模块支持多种流量的分析，包括TCP／IP，P2P，Netflow和sFlow；给出了该系统流量数据及其统计信息数据库的详细结构等。在系统实现方面，描述了系统开发和运行的环境，给出了系统的部署方式；依据系统流程图给出了相关的函数体；并描述了系统实现的功能。接着详细阐述了系统实现过程中采用的关键技术。最后，对本文所作的工作进行简要总结和展望。