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网络流量控制系统的分析及实现

作　者: 陆飞跃
导　师: 何刚
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 流量识别流量控制 iptables traffic control SFQ DC-SFQ
分类号: TN915.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 295次
引　用: 6次
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内容摘要

随着互联网的飞速发展,对于网络应用的管理和网络流量的控制,已经成为网络管理的重要课题,对于网络应用的识别与控制和网络流量的控制将有助于保证网络的正常和稳定。在如今的网络管理中,如何有效的对网络应用的识别与控制不仅能够让网络管理人员及时了解网络的运行状态,并且能够对网络出现的问题做出及时调整和排除。网络应用的识别与管理包括几个环节：网络流量的测量分析、网络应用的识别、网络应用的控制与管理。对于网络中日益增多的P2P业务,正在迅速吞噬网络带宽,因此网络管理人员应该通过对于P2P业务流量的控制来实现网管的稳定与通畅。本文在介绍网络应用的识别与管理方法的基础上,设计并实现了基于Linux平台下的iptables网络应用的识别与监控系统。Linux下的监控基于Linux防火墙的网络数据包匹配过滤技术和Linux的流量控制技术,文中对Linux现有的包过滤技术和流量控制技术进行了剖析,指出了其中的不足,提出并实现了改进方案,从而提高了包过滤的效率,并实现更精确控制网络流量,为用户提供更高质量的网络服务的目的。本文的前两章概述了网络流量控制的背景、常用方法、原理,以及流量测量与控制的常用方法,第三、四章介绍了自己实现的Linux平台下的基于用户态与内核态的网络控制方法,包括网络框架、匹配模块设计、数据结构等,第五章主要介绍了Linux平台下的网络流量控制模块以及针对P2P业务对于SFQ算法的改进即DC-SFQ。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-11
  1.1 研究背景和意义  9
  1.2 论文结构  9-11
第二章网络流量测量技术  11-27
  2.1 概述  11
  2.2 网络流量测量的需求  11-12
  2.3 网络流量测量方法的分类  12-15
    2.3.1 硬件测量和软件测量  12-13
    2.3.2 主动测量和被动测量  13
    2.3.3 在线测量和离线测量  13-14
    2.3.4 局域测量和广域测量  14-15
  2.4 网络流量测量标准  15-17
    2.4.1 NetFlow  15-16
    2.4.2 Diameter  16
    2.4.3 LFAP  16-17
    2.4.4 CRANE  17
    2.4.5 sFlow  17
  2.5 网络流量测量的体系结构  17-18
    2.5.1 数据采集  17-18
    2.5.2 数据管理  18
    2.5.3 数据分析  18
    2.5.4 数据呈现  18
  2.6 网络流量监测的手段和内容  18-20
    2.6.1 主机内嵌软件手段  19
    2.6.2 基于SNMP的手段  19
    2.6.3 基于流(Flow)的流量分析  19-20
    2.6.4 基于网络探针(Probe)的流量分析  20
    2.6.5 基于实时抓包分析的流量分析  20
  2.7 网络流量控制  20-23
    2.7.1 流量控制方法  21
    2.7.2 流量控制的目的  21-22
    2.7.3 流量控制的原理  22-23
  2.8 流量监控系统的评价标准  23
    2.8.1 有效性  23
    2.8.2 可靠性  23
    2.8.3 实时性  23
  2.9 流量监控系统的意义和价值  23-25
    2.9.1 科学规划和扩容  24
    2.9.2 网络运行和维护  24
    2.9.3 公平分配资源和计费  24
    2.9.4 提高网络资源的利用效率  24-25
  2.10 本章小结  25-27
第三章网络应用的识别技术  27-33
  3.1 网络应用识别概述  27-29
    3.1.1 DPI技术  28
    3.1.2 DFI技术  28-29
    3.1.3 DFI技术与DPI技术比较  29
  3.2 常见的网络流量  29-30
    3.2.1 传统网络业务  29-30
    3.2.2 IM业务  30
    3.2.3 P2P业务  30
    3.2.4 SMTP业务  30
    3.2.5 VoIP业务  30
    3.2.6 流媒体业务  30
  3.3 本章小结  30-33
第四章网络应用的监控以及实现  33-45
  4.1 流量监控概述  33-34
  4.2 基于Windows下的网络流量控制系统  34
  4.3 Linux平台下的监控方法  34-43
    4.3.1 Linux下基于内核态防火墙的原理  35-36
    4.3.2 Linux下基于内核态防火墙的开发  36-41
    4.3.3 Linux下基于用户态防火墙的原理  41-42
    4.3.4 Linux下基于用户态防火墙开发  42-43
  4.4 本章小结  43-45
第五章网络应用的流量控制  45-53
  5.1 TC简介  45
  5.2 TC流量控制方式  45-46
  5.3 SFQ算法的分析及改进  46-52
    5.3.1 SFQ算法的改进DC-SFQ  48-51
    5.3.2 DC-SFQ算法实验效果  51-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章总结和展望  53-54
参考文献  54-55
致谢  55-56
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  56

网络流量控制系统的分析及实现

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