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基于Linux的流量统计及网络访问控制系统的设计与实现

作　者: 王之琼
导　师: 高福祥
学　校: 东北大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 流量统计 网络访问控制 Netfilter iptables
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


随着计算机技术的快速发展,网络应用已经在全球得以推广,人类已经进入了网络时代。网络已经成为了人们日常生活中不可缺少的一部分,并在国民经济中发挥着日益重要的作用。然而,由于宽带网络的日益普及,网络流量越来越大。有效地管理网络资源、科学合理地对网络资源的使用和占用进行计量,同时有效地监督和控制人们上网行为,避免无为的上网可能带来的工作效率降低和网络资源的浪费,已经成为迫在眉睫的重要问题。本课题是以Linux防火墙的框架Netfilter/iptables为基础,利用Netfilter的配置工具iptables进行规则设置,结合apache服务器和CGI技术设计一个流量统计及用户网络访问控制系统,以此来对局域网内的用户进行网络管理和监督。本系统以B/S架构为基础进行开发,服务器运行在Linux操作系统平台上,主要实现对用户上网进行流量统计,流量查询,网络访问控制,用户连网、断网等功能。本文首先对Linux防火墙技术以及自Linux内核2.4版本之后引入的Netfilter防火墙框架体系结构进行了详细的介绍。随后,在简要叙述了该系统的工作流程后,针对各个功能模块实现进行详细的讨论。系统共分为用户网络连接模块、流量统计模块、流量查询模块和用户网络访问控制模块四大部分,在用户网络连接和流量查询模块中使用了CGI技术,利用iptables和tc等配置工具完成了流量统计和用户网络访问控制等功能。最后,本文提出了这个系统的测试环境、测试方法以及测试结果,并对本文的工作进行了总结和展望。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-12
  1.1 课题背景  10
  1.2 课题的实际意义  10-11
  1.3 论文的主要工作  11
  1.4 论文结构  11-12
第2章 关键技术  12-22
  2.1 Netfilter防火墙框架简介  12-16
    2.1.1 Netfilter的工作原理  12-14
    2.1.2 用户空间工具iptables  14-15
    2.1.3 iptables的基本命令  15-16
  2.2 流量控制TC  16-21
    2.2.1 流量控制原理  18-19
    2.2.2 tc的基本命令  19-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章 系统分析  22-30
  3.1 需求分析  22-27
    3.1.1 功能分析  22-24
    3.1.2 系统用例分析  24-27
  3.2 系统的可行性分析  27-29
    3.2.1 经济可行性分析  28
    3.2.2 技术可行性  28-29
    3.2.3 运行可行性  29
  3.3 系统开发环境  29
  3.4 本章小结  29-30
第4章 系统设计  30-40
  4.1 系统体系结构设计  30-32
  4.2 数据库设计  32-37
    4.2.1 数据库的E-R图  32-35
    4.2.2 数据库的物理结构  35-37
  4.3 功能模块设计  37-39
    4.3.1 用户网络连接模块的功能设计  37-38
    4.3.2 用户网络访问控制模块的功能设计  38
    4.3.3 流量统计模块的功能设计  38-39
    4.3.4 流量查询模块的功能设计  39
  4.4 本章小结  39-40
第5章 系统实现  40-66
  5.1 系统环境及配置  40-45
    5.1.1 网络环境配置  40-42
    5.1.2 软件环境配置  42-45
  5.2 流量统计模块的实现  45-50
    5.2.1 当前流量统计模块的实现  46-49
    5.2.2 月流量统计模块的实现  49-50
  5.3 CGI数据传输的实现  50-53
  5.4 用户网络连接模块的实现  53-56
    5.4.1 用户登录连网模块的实现  53-55
    5.4.2 用户退出断网模块的实现  55-56
  5.5 流量查询模块的实现  56-57
  5.6 用户网络访问控制模块的实现  57-65
    5.6.1 初始化规则脚本  58-60
    5.6.2 网络访问权限配置模块和网络速率控制模块的实现  60-65
  5.7 本章小结  65-66
第6章 系统测试  66-74
  6.1 建立测试准则  66
  6.2 搭建测试环境  66-67
  6.3 确定测试项目  67-72
    6.3.1 用户连网、断网测试  67-68
    6.3.2 用户网络访问控制测试  68-70
    6.3.3 流量统计测试  70-71
    6.3.4 流量查询测试  71-72
  6.4 本章小结  72-74
第7章 结论  74-76
  7.1 本文的工作总结  74-75
  7.2 进一步的工作  75-76
参考文献  76-80
致谢  80

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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