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《北方工业大学》 2011年
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基于Linux的网络流量监控技术研究

彭玮琳  
【摘要】:随着网络技术的发展,各式各样的应用层出不穷,网络上传输的数据量如此庞大,其对带宽的要求十分惊人,带宽升级的速度永远赶不上占用的速度,如果对这些数据流不进行一定的控制,很容易导致网络拥塞,影响用户正常通信的质量。然而,流量控制本身就是一种对网络数据的传输进行干涉的行为,如若效率不高,不但不能减缓拥塞,反而会增大网络负荷,降低吞吐率。有鉴于此,本课题设计了一套供局域网使用的网络流量监控系统,系统采用Linux内核模块来对网络数据进行分流控制,在保证数据高效转发的前提下,使得优先级较高的用户和应用能获取足够的带宽。 在对网络数据进行分流时,考虑不同的用户对带宽的要求是不一样的,且同一个用户对不同的应用程序所能容忍的时间延迟也是不一致的,因而在进行流控时,需要区别对待用户及应用层协议的类型。应用协议中,尤其需要考虑的是具有带宽吞噬特性的P2P传输协议,需要重点对其进行一定的控制。虽然P2P传输协议种类繁多,特性各异,但其一般都交互使用TCP和UDP报文传输,并且大多在传输过程中会带有特征字符串,因而本系统采用特征值匹配的方式,识别出几类常用的P2P协议,对其传输的数据流进行单独控制。 论文的主要工作和创新点如下: (1)设计全新的网桥模块,将此模块作为内核模块加载进Linux取代其已有的网桥,用户通过配置模块来划分出不同的IP组,设置组的优先级以及此IP组允许的最大出口流量。网桥对流经主机的数据进行分析,识别并标识出P2P流量,再根据用户设置的带宽分别对P2P流和非P2P流进行限速处理,以达到合理利用带宽的效果。 (2)为了提高效率,完成海量数据的处理工作,网桥使用HASH桶来记录数据流类型,每个数据包只需要查询HASH表找到其对应的流,即可确定自身的类型,实施相应的控制策略。改写了网络设备的数据包传输方案,采用基于优先级的多个队列进行数据传输,每个队列采用令牌获取的方式对出口速率进行控制。 (3)在进行P2P流量识别时,为了提高效率,混合采用端口识别和DPI内容检测识别的方法。
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP393.06

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【参考文献】
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