基于流量分析的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) -畢業(yè)論文

基于流量分析的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

廈門大學(xué)本科生學(xué)位論文辯論論文概述當(dāng)今社會，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)影響到社會的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事和生活的各個方面，然而網(wǎng)絡(luò)給社會帶來便利的同時也隨之帶來了平安和管理問題。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理己變得日益重要。而網(wǎng)絡(luò)流量分析系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)管理的一個重要的根底系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)的流量進(jìn)行實時的監(jiān)控，為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)管理工作，網(wǎng)絡(luò)黑客攻擊防范工作起到了最重要的作用?；诹髁糠治龅木W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是基于Winpcap進(jìn)行開發(fā)的，采用VisualC++作為開發(fā)平臺，MySQL作為后臺的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，提供良好的用戶管理界面，可以實現(xiàn)對本地網(wǎng)絡(luò)流量的實時監(jiān)控〔包括數(shù)字監(jiān)控，流量監(jiān)控等〕，從而對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并提供異常流量的報警查詢功能。研究背景和意義應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)狀趨勢隨著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模與容量的日漸擴(kuò)大，保持系統(tǒng)的正常運(yùn)作將會變得越來越重要。網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控能使系統(tǒng)及時地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量異常的現(xiàn)象，使效勞器在發(fā)現(xiàn)非法入侵后能立即做出反響，來保護(hù)自己的效勞器不被破壞,以求獲得平安性的同時,提高網(wǎng)絡(luò)性能。系統(tǒng)整體設(shè)計思想根據(jù)流量分析系統(tǒng)的開發(fā)目的及設(shè)計目標(biāo)，將系統(tǒng)定位于一個包含捕獲分析、統(tǒng)計入庫、圖形顯示三大模塊的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)的整體設(shè)計思想如以以下圖所示：系統(tǒng)的總體流程大致是：用戶啟動程序，后臺捕獲分析模塊對指定的網(wǎng)絡(luò)適配器進(jìn)行監(jiān)聽，當(dāng)有數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)適配器的時候即被程序所捕獲，程序立即對捕獲的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，并將分析所得的結(jié)果統(tǒng)計后存入數(shù)據(jù)庫中，前臺主程序同時查詢到剛剛存入數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄，將其讀出，并用圖形化的形式顯示在用戶界面上。系統(tǒng)整體設(shè)計思想Winpcap可以為為電腦應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)底層的能力。它提供了以下的各項功能：(1)捕獲原始數(shù)據(jù)包，包括在共享網(wǎng)絡(luò)上各主機(jī)發(fā)送/接收的以及相互之間交換的數(shù)據(jù)包；(2)在數(shù)據(jù)包發(fā)往應(yīng)用程序之前，按照自定義的規(guī)那么將某些特殊的數(shù)據(jù)包過濾掉；(3)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送原始的數(shù)據(jù)包；(4)收集網(wǎng)絡(luò)通信過程中的統(tǒng)計信息。系統(tǒng)整體設(shè)計思想Winpcap對數(shù)據(jù)包的捕獲大致流程(1)翻開網(wǎng)卡，并設(shè)為混雜模式。

(2〕回調(diào)函數(shù)NetworkTap在得到監(jiān)聽命令后，從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序處收集數(shù)據(jù)包把監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)包負(fù)責(zé)傳送給過濾程序。(3〕當(dāng)Packetfilter監(jiān)聽到有數(shù)據(jù)包到達(dá)時，NDIS中間驅(qū)動程序首先調(diào)用分組驅(qū)動程序，該程序?qū)?shù)據(jù)傳遞給每一個參與進(jìn)程的分組過濾程序。

(4〕然后由Packetfilter過濾程序決定哪些數(shù)據(jù)包應(yīng)該丟棄，哪些數(shù)據(jù)包應(yīng)該接收，是否需要將接收到的數(shù)據(jù)拷貝到相應(yīng)的應(yīng)用程序。

(5〕通過分組過濾器后，將數(shù)據(jù)未過濾掉的數(shù)據(jù)包提交給核心緩沖區(qū)。然后等待系統(tǒng)緩沖區(qū)滿后，再將數(shù)據(jù)包拷貝到用戶緩沖區(qū)。監(jiān)聽程序可以直接從用戶緩沖區(qū)中讀取捕獲的數(shù)據(jù)包。

(6〕關(guān)閉網(wǎng)卡。系統(tǒng)整體設(shè)計思想系統(tǒng)整體設(shè)計思想統(tǒng)計入庫模塊是基于前一個捕獲分析模塊所捕獲并且分析過的數(shù)據(jù)包，對得到分析結(jié)果的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類統(tǒng)計〔包括基于不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或者不同網(wǎng)絡(luò)效勞〕,并把統(tǒng)計的結(jié)果存入到MySQL數(shù)據(jù)庫中，以供前臺顯示程序調(diào)用。該模塊主要的任務(wù)就是MySQL數(shù)據(jù)庫中建立好用于存儲捕獲分析模塊分析所得的結(jié)果的數(shù)據(jù)庫及指定的表格，建立好VisualC++對MySQL數(shù)據(jù)庫的連接，最后將結(jié)果存入指定的數(shù)據(jù)庫中。主要的代碼如下：//連接MySQL數(shù)據(jù)庫mysql_real_connect(m_mysql,"127.0.0.1","root","111000",szTargetDSN,0,NULL,0)系統(tǒng)整體設(shè)計思想圖形顯示模塊是基于前一個統(tǒng)計入庫模塊中存入MySQL數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的表格中的統(tǒng)計數(shù)據(jù),將前面統(tǒng)計入庫的數(shù)據(jù)用圖形化顯示出來流量分析的結(jié)果來,并制定一定的監(jiān)控策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,當(dāng)系統(tǒng)通過對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的查詢分析時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量異常的情況,就會向用戶發(fā)出警報,讓用戶可以采取相應(yīng)的措施.程序首先連接MySQL數(shù)據(jù)庫,查詢得到統(tǒng)計入庫模塊存入數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),然后將這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)用圖形化的形式表示出來,顯示在用戶界面上。具體實現(xiàn)圖如下：系統(tǒng)整體設(shè)計思想總結(jié)：本流量分析系統(tǒng)已經(jīng)根本上到達(dá)預(yù)期的要求，能夠在個人系統(tǒng)中測試使用，可以正常地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的流量狀況，對通過網(wǎng)絡(luò)適配器的數(shù)據(jù)包進(jìn)行捕獲、分析、統(tǒng)計、顯示、保存結(jié)果、報警查詢。