基于IPIX的網(wǎng)絡(luò)流量分析系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境越發(fā)復(fù)雜,應(yīng)用種類越發(fā)豐富,管理人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)的要求也日益增加。近年來(lái),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商推出了多種網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量技術(shù),其中以基于Flow的技術(shù),由于其流量信息豐富、高效、靈活、對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響小、部署簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),得到了最為廣泛。它幫助網(wǎng)絡(luò)管理人員獲取網(wǎng)絡(luò)性能的影響因子、發(fā)現(xiàn)應(yīng)用流量規(guī)律、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)況、設(shè)備使用實(shí)況等,這些信息為管理員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、維護(hù)、規(guī)劃、升級(jí)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。然而,基于Flow的技術(shù),不同供應(yīng)商的實(shí)現(xiàn)不同,

2、導(dǎo)致其缺乏兼容性,造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、升級(jí)的諸多不便。隨后,IPFIX作為IETF制定的網(wǎng)絡(luò)流量導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn),解決了這一問(wèn)題。
　　 本文從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的大背景出發(fā),介紹流量分析系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)管理中的作用,并對(duì)近年來(lái)主流的流量測(cè)量技術(shù)展開(kāi)了討論,最終以IPFIX作為流量數(shù)據(jù)的導(dǎo)出規(guī)范,形成的Flow記錄作為本流量分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。
　　 流量分析系統(tǒng)一般分為探測(cè)器、采集器與分析器。本文主要研究分布式部署的采集器與集中式處理的分

3、析器構(gòu)成的系統(tǒng)。文章將系統(tǒng)分為采集器、分析器兩個(gè)大模塊進(jìn)行詳細(xì)描述。研究其工作原理并給出詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。其中,通過(guò)研究傳統(tǒng)流量分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了影響系統(tǒng)整體性能的兩點(diǎn)問(wèn)題:一是,在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,多個(gè)采集器共同工作的情況下,將會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)流記錄,造成分析器任務(wù)過(guò)載；二是,各個(gè)采集器負(fù)載不均衡,導(dǎo)致系統(tǒng)分布式資源利用不充分。無(wú)論是采集器或是分析器過(guò)載,都會(huì)影響系統(tǒng)性能并給系統(tǒng)帶來(lái)隱患。針對(duì)問(wèn)題一,系統(tǒng)將分析器的一些數(shù)據(jù)預(yù)處理工作向上

4、游的采集器轉(zhuǎn)移,以減少分析器出現(xiàn)過(guò)載的可能性,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；針對(duì)問(wèn)題二,本系統(tǒng)采用基于負(fù)載信息反饋機(jī)制的動(dòng)態(tài)均衡調(diào)度算法,解決采集器間的負(fù)載不均衡問(wèn)題。在系統(tǒng)可用性方面,本系統(tǒng)針對(duì)用戶可用性需求,在客戶端的統(tǒng)計(jì)報(bào)表展示功能中,實(shí)現(xiàn)了更加友好的圖形化展示功能。并且,除了模式化分析形式以外,本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用戶自定義報(bào)表功能,使得用戶可按照自己的意圖定義數(shù)據(jù)查詢條件,系統(tǒng)根據(jù)條件從原始Flow記錄中獲取用戶需要的信息,增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方