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网络数据监控及管理

网络数据监控及管理

发布时间:2016-08-13 09:05:13

络数据监控及管理
网1概 述
随着信息技术和网络应用以几何性和爆炸性的速度急剧发展,如何在新经济格局中寻找和建立新的市场定位,改造和完善价值链,提升竞争实力,确保并不断提高市场份额,成为众多行业和企业所面临的严峻课题.
为了保护电信级运营商的利益适合大化,本文提出了一套符合电信级网络应用的网关设备的设计方案,该QoS设备可以对网关上行发送流量中的视频及语音信息进行流量的整形,而下行方向的流量直接透传,从而达到了将网络数据报文进行缓冲和对敏感数据进行控制的功能。
本系统是作为网络系统数据及流量的监控管理的网关设备,具有一个千兆/百兆接口,接收网络环境的上行数据,系统对这些上行的网络数据进行分析,流量统计等工作。一个百兆管理控制接口,用户使用该接口进行远程的管理和控制,定制系统的监控行为及各种运行参数,系统同时通过该接口输出汇总数据。原理如图1所示。
该设备的千兆接口监听网络拓朴中网关出口处的数据,例如可以将交换机的报文镜像到一千兆接口,再接入到Monitor设备的千兆接口。
2 总体设计
2.1系统描述
该系统是一套网络运行信息的监控、分析、管理的网络管理服务系统。统计网络环境中各种应用及协议的运行数据的统计信息;详细跟踪分析特定的协议或应用报文,智能的追踪特定的网络服务的运行情况,例如Voip服务的使用频率,服务使用者的地址范围,使用时间等属性。
用户通过Web页面进行远端控制,可以设置各项功能参数,查询系统的运行状况,查看详细的数据统计报表。

具有部分IDS安全监控防范功能,分析并记录有关的涉及到安全的网络敏感操作,如网络非法访问、碎片攻击、DDOS攻击等。提供安全服务的接口,无缝的接入到网络
安全系统中,如可与防火墙及IDS进行联动,作为网络安全的一个辅助设备。
2.2 总体设计说明
系统实现的基础是需要高性能的网络包过滤及分析,目前实现该功能有两种方案:
(1)改造基于BPF的包过滤驱动,但由于他的原理是通过两次的分组拷贝,应用分析的数据是在应用层的分组,所以造成了处理速度缓慢,采用该架构要改善原有实
现中的性能瓶颈。
(2)更改现有的网卡驱动,增加分组报文的过滤和协议分析模块,提供保存分组缓存的方法,为应用操作缓存提供安全的调用接口,使应用能够直接访问内核缓存区中的报文,以此提高系统的处理能力和系统的处理带宽。
2.3 系统结构和处理流程
2.3.1 系统结构
系统主要包括的模块:
网络侦听;流量统计;报文过滤;数据监控;管理控制;汇总数据;安全接口;分组接收发送。
系统结构图如图2所示。

2.3.2 处理流程
分组过滤引擎:
(1)基于千兆网卡Driver驱动程序的引擎,根据用户定制的分析规则,对分组进行协议分析,以统计网络的流量,分析处理过程不进行深层次的报文内容分析和匹配操
作,分析后的数据记录到流量统计数据变量中。
(2)根据控制代理的设置,对分组进行筛选过滤,符合条件的分组被送入内核中的环形缓存队列中,系统可支持多个队列,缓冲区的适合大值限制为64M,如超过该限制,后续需插入队列的分组被丢弃。
(3)在用户层,以多进程(线程)方式运行分组监控和分析的任务,通过一虚拟的驱动系统调用,与网络驱动共享内核中缓冲区中的分组过滤报文。
(4)监控及分析的结果提交给数据汇总的任务,由他将结果记录到数据库中。
(5)远程管理通过调度任务控制底层的分组过滤及分析动作;当统计数据库中发现有一定量异常的非法分组记录时,启动安全接口进行提醒网管员或与防火墙等安全设
备进行互动。
(6)用户通过远程Web页面查看统计数据库中的汇总报表。
(7)任务调度记录每次操作的日志。
(8)业务分析及追踪模块基于统计数据库中的数据记
录,分析各种服务的使用情况,使用者的网络范围,时间等。
3接口设计 
(1)用户接口
提供友好的Web页面远程控制、管理及详细可定制的汇总报表,用户还可通过串口进行管理。
(2)硬件接口 包括一个百兆自适应电口,一个千兆自适应电口或光口,一个串口。
4属性设计
(1)可靠性
能够达到百兆以上的线速处理能力,低误报及错报处理延时等性能参数待定。
(2)安全性
包括冗余电源,系统的自身安全的加固。
5开发环境
(1)硬件环境
采用XEON处理器,服务器主板。
(2)软件环境
基于FreeBSD的操作系统,采用Intel千兆网卡驱动
程序。
6结 语
根据市场需求,本文探讨了网络数据监控及管理涉及的一些适合新技术,提出了一套符合电信级网络应用的网关设备的设计方案,从而实现了将网络数据报文进行缓冲和对敏感数据进行控制的功能

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