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基于DPI的流量识别方法研究与应用

石林  
【摘要】:凭借着健壮性好、性能高等优点P2P技术成为了近年来发展最迅速的网络技术之一,并广泛地应用于文件共享、流媒体等领域。但是,随着P2P应用软件的大量出现,P2P流量占据的比重越来越大,这不仅导致了互联网服务质量的下降、网络带宽资源的急剧消耗,同时也使得侵权盗版、隐私泄露、网络安全等问题日益突出。另外,Vo IP也因其开放性好、灵活性强、成本低等特点得到了迅速发展。Vo IP应用软件的出现使得传统电信运营商开展的PSTN业务遭到了严重的冲击和挑战。而且,在经济利益的驱动下非法Vo IP运营商对电信市场秩序也造成很大程度的干扰。对运营商而言,如何快速而有效地识别出各种流量,并解决上述问题,以保证其对展开的网络业务的实现和快速有效地管理网络流量已经变得迫切重要。本文针对流量识别与控制问题进行了研究。重点分析了P2P、Vo IP应用软件和流量识别技术及干扰控制技术的原理。对比研究了主流的流量识别方法的优缺点,并在此基础上提出和设计了一种基于DPI技术的流量识别控制系统。在系统模块设计过程中,重点研究了AC自动机算法,并实现了对算法的改进,以提高其匹配效率。论文的主要研究工作包含以下几个方面:1.针对DPI流量识别方法中的特征匹配算法——AC算法进行了分析改进,改进后的算法通过减少状态迁移的次数,提高了算法的匹配效率。2.对现有流量识别技术的工作原理进行分析研究,针对有些应用软件入口流和业务流分离,且业务流不存在明显特征签名的情况,提出一种结合会话关联和DPI技术的流量识别方法——深度解析法,该方法能快速地识别出具体的业务数据流。3.结合现有的技术方案,提出并设计了一种基于DPI技术的流量识别控制系统。文中给出了该系统的总体架构,详细分析了各个模块的实现,并通过实验验证了该系统对流量识别的准确性和对流量控制的有效性。


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