网络流量监控及分析工具的设计与实现

网络流量监控及分析工具的设计与实现
网络流量监控及分析工具的设计与实现

目录

1 引言 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2网络流量监控的引入 (1)

1.3课程设计的目的与任务 (1)

2 相关的概念与技术 (2)

2.1TCP/IP体系结构 (2)

2.2原始套接字 (3)

3 网络数据的采集技术分析 (4)

3.1Windows下原始数据包捕获的实现 (4)

3.2原始数据包捕获的关键函数 (5)

4 网络流量监控系统各模块的设计与实现 (6)

4.1总体结构设计 (6)

4.2流程图设计 (7)

4.3各模块功能概述与实现 (8)

4.3.1 数据包采集中各类的关系 (8)

4.3.2 数据包捕获与分析模块 (9)

4.3.3 流量获取模块 (10)

4.3.4 数据统计模块 (13)

5 分析工具测试 (13)

5.1测试环境 (13)

5.2测试步骤 (13)

5.3测试结果评价 (13)

6 结束语 (15)

参考文献: (16)

1引言

1.1课题背景

随着构建网络基础技术和网络应用的迅速发展以及用户对网络性能要求的提高,使得网络管理成为迫切需要解决的问题,有效的网络管理能够保证网络的稳定运行和持续发展,更重要的是,随着网络规模的扩大和黑客技术的发展,入侵和攻击的案例日益增多,对稳定的网络服务、信息安全、互联网秩序都提出了严峻的挑战,网络安全管理在整个网络管理系统里扮演起更为重要的角色。

1.2网络流量监控的引入

网络安全管理体系中,流量监控和统计分析是整个管理的基础。

流量检测主要目的是通过对网络数据进行实时连续的采集监测网络流量,对获得的流量数据进行统计计算,从而得到网络主要成分的性能指标。网络管理员根据流量数据就可以对网络主要成分进行性能分析管理,发现性能变化趋势,并分析出影响网络性能的因素及问题所在。此外,在网络流量异常的情况下,通过扩展的流量检测报警系统还可以向管理人员报警,及时发现故障加以处理。在网络流量检测的基础上,管理员还可对感兴趣的网络管理对象设置审查值范围及配置网络性能对象,监控实时轮询网络获取定义对象的当前值,若超出审查值的正常预定值则报警,协助管理员发现网络瓶颈,这样就能实现一定程度上的故障管理。而网络流量检测本身也涉及到安全管理方面的内容。

由此可见,对于一个有效的网络安全管理系统来说,功能的实现都或多或少的依赖于流量信息的获取。因此网络流量信息的采集可以说是网络安全管理系统得以实现的核心基石。它的应用可以在一定程度上检测到入侵攻击,可以有效地帮助管理人员进行网络性能管理,并利用报警机制协助网管人员采取对应的安全策略与防护措施,从而减少入侵攻击所造成的损失。

1.3课程设计的目的与任务

该网络流量监控及分析工具主要用途是通过实时连续地采集网络数据并对其进行统计,

得到主要成分性能指标,结合网络流量的理论,通过统计出的性能指数观察网络状态,分析出网络变化趋势,找出影响网络性能的因素。

课程设计开发的工具实现以下功能:

(1)采用Winsock编写原始套接字Socket-Raw对数据包进行采集捕获,并可实现分类及自定义范围进行捕获;

(2)对捕获的数据包进行一定的解析;

(3)访问操作系统提供的网络性能参数接口,得到网卡总流量、输入流量和输出流量;

(4)系统提供了多种方式显示结果,如曲线图、列表等;

(5)使用IP帮助API获取网络统计信息;

(6)实现对部分常见威胁的预警,可继续开发扩展其报警功能。

2相关的概念与技术

2.1TCP/IP体系结构

由于TCP/IP比其之前的OSI模型更具体实现,随着互联网的不断发展,遵循TCP/IP 结构的网络不断普及,因此现在通常采用TCP/IP代表Internet体系结构。TCP/IP的目的是在网络标准不同的情况下解决互联问题,可以说,网络互联是TCP/IP的核心。TCP/IP的体系结构如图1所示。

图1

TCP/IP在设计时重点并没有放在具体通信的实现上,所以对最后两层没有做出具体规定,同时表明它允许不同类型的通信网络参与通信。它的四个层次功能如下。

(1)应用层,提供常用的应用程序及自定义的应用程序,数据传输时用TCP/IP协议来进行;

(2)传输层,提供端到端的应用程序之间的通信,可以使用传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)或用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)协议,前者提供可靠传输,传送单位是报文段,后者提供不可靠服务,传输单位是数据报,即分组。此外,传输层另外一个功能就是区别应用程序;

(3)网际层,负责计算机之间的通信,采用的协议是IP协议,数据传送单位是分组,向上提供不可靠的传输服务;

(4)网络接口层,负责接收数据报,并实现发送,或者接收帧,提取IP数据报,交给互联网层。

2.2原始套接字

从用户的角度来看,标准的流式套接字和数据报套接字这两类套接字似乎涵盖了TCP/IP应用的全部,因为基于TCP/IP的应用,从协议栈的层次(如图2.2.1所示)上讲,在传输层的确只可能建立于TCP或UDP协议之上,而流式套接字和数据报套接字又分别对应于TCP和UDP,所以几乎所有的应用都可以用这两类套接字实现。但是,当需要自定义数据包发送时或者需要分析所有经过网络的数据包的时候,就必须面临一种不同于前两者的方式—Raw Socket,即原始套接字,程序员可以用它来发送和接收 IP 层以上的原始数据包, 如ICMP,TCP, UDP等,不仅这样,它还可以实现如伪装本地IP、发送ICMP包等功能。

Raw Socket广泛应用于高级网络编程,也是一种广泛的黑客手段。著名的网络sniffer、拒绝服务攻击(DOS)、IP欺骗等都可以以Raw Socket实现。Raw Socket

与标准套接字

图 2.2.1 协议栈层次

(SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM)的区别在于前者直接置"根"于操作系统网络核心(Network Core),而SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM则“悬浮”于TCP和UDP协议外围,如图2.2.2所示。

3网络数据的采集技术分析

3.1 Windows下原始数据包捕获的实现

网络上的数据包捕获机制主要依赖于所使用的操作系统,不同的操作系统下有不同的实现途径。在Windows环境下,可通过网络驱动程序接口规范(NDIS),WinSock的SOCK_RAW 或虚拟设备驱动技术(VxD)等技术实现网络数据包的捕获功能。

前面已经介绍到了,使用原始套接字可以绕过Socket提供的功能,对底层的协议进行使用与开发,可以根据自己的需要生成想要的数据报文等,下面开始介绍使用原始套接字对数据包捕获进行开发的相关技术知识。

第一,使用套接字前,需要了解网卡接收数据的工作原理:

在正常情况下,网络接口只响应两种数据帧,一种是与自己的硬件相匹配的数据帧,另一种四向所有计算机广播的数据帧。在系统中,数据帧的收发由网卡完成,网卡程序接收从网络发来的数据包,根据其硬件地址去判断是否与本机的硬件地址匹配,若匹配就通知CPU 产生中断进行响应,然后调用驱动程序设置的网卡中断程序地址调用驱动程序接收数据,然后放入堆栈进行系统相关处理,若不匹配则直接丢弃该数据包[3]。

对于网络接口,它一般具有4种数据接收模式:广播、组播、直接和混杂模式,只有当把接口设置为混杂模式时,网络接口才能接收所有的数据,无论地址是否匹配,所以在做本设计的时候一定要设置为混杂模式才能实现数据的采集。

第二,需要了解套接字的工作程序和使用方法:

一般来说,采用套接字开发网络程序需要经历以下几个基本步骤:启动、创建、绑定、监听(接受连接)、连接、发送/接收数据、关闭、卸载等。

第三,具体到Windows下利用原始套接字捕获网络数据可以这样设计:

(1)启动套接字;

(2)创建一个原始套接字;

(3)将套接字与本地地址绑定;

(4)设置操作参数;

(5)设置网络接口为混杂模式;

(6)启动监听线程,开始接收数据;

(7)退出关闭套接字。

3.2原始数据包捕获的关键函数

(1)启动函数WSAStartup

int PASCAL FAR WSAStartup (DWORD wVersionRequested , LPWSADA TA lpWSAData);

每一个套接字应用程序都必须调用该函数进行一系列初始化工作,并且只有调用成功返回后,才能开始使用套接字,其中参数wVersionRequested是版本号,高字节是次版本号、低字节是主版本号,参数lpWSAData是指向WSADA TA结构的指针。

(2)套接字创建函数socket

SOCKET socket (int af , int type , int protocol);

所有的通信在建立之前都必须创建一个套接字,socket函数的功能就是创建套接字,其中参数af指协议地址族(address family),当建立的套接字是依赖于UDP或TCP的话,需要设置af为AF_INET,表示采用IP协议。参数type是指协议的套接字类型,采用流式套接字时用SOCK_STREAM,采用数据报套接字时用SOCK_DGRAM,采用原始套接字时用SOCK_RAW。参数protocol是协议字段,默认情况下可直接设置为0。

(3)绑定函数bind

int bind ( SOCKET s , struct sockaddr_in* name , int namelen);

成功创建套接字后的下一步工作就是将本地网络接口与套接字进行绑定,其中参数s 是创建的套接字,参数name是需要绑定的通信对象的信息结构体指针,namelen是该结构的长度。需要注意的是sockaddr_in结构:

struct sockaddr_in{

short sin_family; //地址族,设置为AF_INET

unsigned short sin_port; //指定的端口号

struct in_addr sin_addr; //IP地址

char sin_zero[8];

};

由于主机序列与网络序列的关系,在程序中需要使用htons等函数进行转换工作。(4)设置接口模式函数WSAIoctl

int WSAAPI WSAIoctl(SOCKET s, DWORD

dwIoControlCode, LPVOID lpvInBuffer, DWORD

cbInBuffer, LPVOID lpvOutBuffer, DWORD

cbOutBuffer, LPDWORD lpcbBytesReturned,

LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,

LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE

lpCompletionRoutine);

其中,s为一个套接口的句柄,dwIoControlCode为操作控制代码,lpvInBuffer为输入缓冲区的地址,cbInBuffer为输入缓冲区的大小,lpvOutBuffer为输出缓冲区的地址,cbOutBuffer为输出缓冲区的大小,lpcbBytesReturned为输出实际字节数的地址,lpOverlapped为WSAOVERLAPPED结构的地址,lpCompletionRoutine为一个指向操作结束后调用的例程指针。

调用成功后,WSAIoctl 函数返回0,否则的话,将返回INV ALID_SOCKET错误,应用程序可通过WSAGetLastError来获取错误代码。

(5)数据接收函数recv

int recv (SOCKET s , char* buf ,int len , int flags);

4网络流量监控系统各模块的设计与实现

4.1总体结构设计

通过收集与分析简单网络流量监控软件的需求,总结出以下特征:

(1)需要实现对网络接口数据包的尽可能多的捕获,将网卡设置为混杂模式,然后进

行数据包的采集;

(2)数据包的内容要进行一定的解析,对数据包的协议类型、源目地址、数据包截获时间、数据包内容需要进行分析;

(3)监视结果输出有实时流量图、列表等显示;

(4)实现日志记录,便于日后分析;

(5)对某些常见的攻击进行发现分析。

总合以上要求与综合分析,分析工具总体设计如下,采用VC++6.0编写,分析工具具有三个主要功能部分:数据捕获与显示模块、流量信息统计模块、流量绘制模块,如图4.1_1所示。

数据采集模块:完成网络接口数据的捕获、解析和显示,可以根据用户定义条件组合来进行捕获,如只监视采用TCP或UDP协议的数据包,也可以监视用户希望关注的相关IP地址的数据包,同时完成数据封包日志记录,提高了系统的灵活性。同时,在对数据包的解析过程中对一些常见入侵攻击特征进行判断,发出预警。该模块采用编写原始套接字开发。

信息统计模块:完成统计功能,如统计IP要实现统计接收到的数据报数量、接收到的数据中协议出错的数量、正在请求传输的数量、路由表中可用路由数量、丢弃的数量、需要重组/成功重组的数量等,统计ICMP需要完成发送/接收的消息数量、满足超过TTL的数量、重定向数量、时间戳请求/应答数量等;采用IP助手函数完成。

流量绘制模块:完成总流量、输入流量、输出流量、瞬时流量值、最高流量值的显示;采用访问注册表网络性能数据完成有关数据的获取,通过流量图显示。

4.2流程图设计

根据上面对各个功能模块的划分,进行更进一步的分析和设计,得到数据采集、注册表网络性能块访问大致的工作流程图,如4.2_1与图4.2_2所示。

图 4.1_1系统总体设计结构图

流量监控分析系统

数据采集模块信息统计模块流量绘制模块

4.3 各模块功能概述与实现

4.3.1 数据包采集中各类的关系

经过上面的分析与设计,得到该系统的总体功能结构、工作流程,也确定了从编写套接字到最后捕获数据,要经过创建、绑定、设置工作模式、启动线程、接收数据等一系列的处理操作。为了实现处理中的每一步操作,设计了数据捕获的类关系,如图4.3.1所示。

在上图中CSockSupport ,CSockHelper ,CPackInterDlg ,CBinDataDlg 等是封装了各部分主要处理功能的类。且这些类中封装了和这些类的操作相关的方法。将在后面对这些类的功能和实现进行详细介绍。

图 4.2_1 数据捕获处理流程

图 4.2_2 网络性能数据块访问流程 图 4.3.1 数据包采集中各类的关系

4.3.2数据包捕获与分析模块

功能实现说明

该功能模块主要由封装的CSockSupport,CsockHelper ,

CpackInterDlg,CbinDataDlg四个类完成,下面将对这些类进

行详细说明。

CsockSupport类:主要负责检查Socket是否支持2.0版

本,在该类中封装了WSAStartup完成Socket的启动;

CsockHelper类:主要实现了从获取本机信息结构、Socket

创建、绑定、设置、启动线程、数据接收到协议分析的全部

方法,详细处理流程见图4.3.2所示。

GetLocalIP实现获取本机地址操作的方法,LPHOSTENT

lphp是定义一个主机信息结构,获取过程由

gethostname(szLocname,MAX_HOSTNAME_LAN)与

gethostbyname(szLocname)完成;第一个参数是用于放置本机

名称的缓冲,第二个参数是缓冲区长度,最后利用inet_ntoa

将IP地址转化为“.”式地址。

StartCapture方法完成套接字的创建、绑定、设置操作方

式和启动线程;具体完成如下:

m_sockCap = socket(AF_INET , SOCK_RAW ,

IPPROTO_IP);//创建套接字

bind(m_sockCap, (PSOCKADDR)&sa, sizeof(sa));//绑

setsockopt(m_sockCap, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)&bopt, sizeof(bopt)) ;//设置操作

setsockopt(m_sockCap, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&bopt, sizeof(bopt)) ;//设置操作

WSAIoctl(m_sockCap,SIO_RCV ALL,&dwBufferInLen,sizeof(dwBufferInLen),dwBufferLe n,sizeof(dwBufferLen),&dwBytesReturned,NULL,NULL);//混杂模式

m_hCapThread = CreateThread(NULL, 0, CaptureThread, this, 0, NULL);//启动线程

线程函数CaptureThread主要完成数据的接收。数据接收后,将缓冲区数据转化为IP数据格式后即可以开始解析过程,协议名称获取如下:

for(int i=0; i

if(ProtoMap[i].ProtoNum==iProtocol)

return ProtoMap[i].ProtoText;

return “”;

ParseIPPack方法完成数据包的解析:

int iIphLen = sizeof(unsigned long) * (pIpheader->h_lenver & 0xf) //获取数据包长度

协议解析:

switch(iProtocol)

{

case IPPROTO_TCP :

……

图 4.3.2 CSockHelper

类处理流程

case IPPROTO_UDP :

……

case IPPROTO_ICMP :

……

default :……}

StopCapture完成关闭线程和套接字操作:

if(m_hCapThread)

{TerminateThread(m_hCapThread, 0); //中断进程

CloseHandle(m_hCapThread); //关闭句柄

m_hCapThread = NULL;}

if(m_sockCap)

closesocket(m_sockCap); //关闭套接字

CbinDataDlg类主要完成对已捕获数据的存储和显示方法;CpackInterDlg类通过建立CbinDataDlg类和CsockHelper类对象实现数据捕获、解析、显示、存储等,同时它完成对捕获条件设置控件、日志记录控件的编写,在这里就不做详细介绍了。

4.3.3流量获取模块

设计说明

设计思路:实际编程时,Windows系统内提供了一个系统性能的接口,只需要访问这个接口就可以得到网络性能相关的数据,如流量;根据这个想法,设计出了本功能模块的子功能模块如下:

访问性能数据子模块:负责对注册表进行访问,获取流量数据;

显示子模块:负责将数据绘制在窗口中;

框架子模块:负责消息映射和消息处理;

本模块中,将使用到一个注册表访问函数RegQueryValueEx,它根据开放的注册表键值与名字查找相关的类型和数据。它的函数原型如下:

LONG RegQueryValueEx(HKEY hKey , LPCTSTR lpValueName , LPDWORD lpReserved , LPDWORD lpType , LPBYTE lpData , LPDWORD lpcbData);

参数说明:

hKey为预定的注册表系统键值;

lpValueName为需要查询的目标键值的名字;

lpReserved保留,但是必须为NULL;

lpType为键值类型;

lpData输入/输出接收键值的数据;

lpcbData输入/输出接收键值的缓冲大小标志。

在WindowsNT下,当调用RegQueryValueEx时,若hKey被设置为HKEY_PERFORMANCE_DA TA返回的数据并不是直接显示被请求的数据对象。所以程序需要遍历整个数据块,数据块中的逻辑结构如图4.3.3所示。

图 4.3.3 注册表网络性能数据块逻辑结构

从数据块的性能数据结构PERF_DA TA_BLOCK开始,然后索引到PERF_OBJECT_TYPE结构,而PERF_COUNTER_DEFINITION结构可以通过PERF_OBJECT_TYPE的成员HeaderByteLength找到位置偏移,每一个PERF_OBJECT_TYPE的成员DefinitionLength都能确定一个对应的PERF_INSTANCE_DEFINITION结构,PERF_INSTANCE_DEFINITION结构决定着PERF_COUNTER_BLOCK结构[3]。

下面列出了获得网络接口流量的部分关键代码:

//得到当前的接口名字

InterfaceName = Interfaces.GetAt(pos);

//开辟性能数据缓冲

unsigned char *data = new unsigned char [DEFAULT_BUFFER_SIZE];

//从RegQueryValueEx返回的值:本例中忽略改变量

//从网络对象(索引是510)查询性能数据

RegQueryValueEx(HKEY_PERFORMANCE_DA TA, "510", NULL, &type, data, &size) PERF_DATA_BLOCK *dataBlockPtr = (PERF_DA TA_BLOCK *)data;

下面详细说明,注册表数据性能块访问过程的实现:

//枚举链表中第一个对象

PERF_OBJECT_TYPE *objectPtr = FirstObject(dataBlockPtr);

//遍历链表

for(int a=0 ; a<(int)dataBlockPtr->NumObjectTypes ; a++)

{

char nameBuffer[255];

//判断是否是网络对象索引号是510

if(objectPtr->ObjectNameTitleIndex == 510)

{

//偏移变量

DWORD processIdOffset = ULONG_MAX;

//找到第一个计数器

PERF_COUNTER_DEFINITION *counterPtr = FirstCounter(objectPtr);

//遍历链表

for(int b=0 ; b<(int)objectPtr->NumCounters ; b++)

{

//判断接收的数据类型是否是我们需要的

if((int)counterPtr->CounterNameTitleIndex

== CurrentTrafficType)

processIdOffset = counterPtr->CounterOffset;

//下一个计数器

counterPtr = NextCounter(counterPtr);}

//数据类型不是我们需要的

if(processIdOffset == ULONG_MAX) {

delete [] data;

return 1;}

//找到第一个实例(instance)

PERF_INSTANCE_DEFINITION *instancePtr = FirstInstance(objectPtr);

//遍历整个实例

for(b=0 ; bNumInstances ; b++)

{wchar_t *namePtr = (wchar_t *) ((BYTE *)instancePtr + instancePtr->NameOffset);

//得到这个实例的PERF_COUNTER_BLOCK

PERF_COUNTER_BLOCK *counterBlockPtr = GetCounterBlock(instancePtr);

//现在得到了接口的名字

char *pName = WideToMulti(namePtr, nameBuffer, sizeof(nameBuffer));

POSITION pos = TotalTraffics.FindIndex(b);

if(pos!=NULL)

{fullTraffic = *((DWORD *) ((BYTE *)counterBlockPtr + processIdOffset));

TotalTraffics.SetAt(pos,fullTraffic);}

//如果当前的接口就是我们选择的接口

if(InterfaceName == iName)

{traffic = *((DWORD *) ((BYTE *)counterBlockPtr + processIdOffset));

//判断处理的接口是否是新的

if(CurrentInterface != interfaceNumber)

{ lasttraffic = acttraffic;

trafficdelta = 0.0;

CurrentInterface = interfaceNumber;

}

else

{ trafficdelta = acttraffic - lasttraffic;

lasttraffic = acttraffic;

}

delete [] data;

return(trafficdelta);

}

//下一个实例

instancePtr = NextInstance(instancePtr);}

}

//下一个对象

objectPtr = NextObject(objectPtr);

}

delete [] data;

return 0;

}

catch(...)

{

return 0;

}

}

4.3.4数据统计模块

可以利用微软的IP助手中的API函数实现IP的统计,通过统计的数据可以在一定程度上发现网络性能瓶颈。涉及到的函数有GetUdpStatistic,GetTcpStatistic,GetIcmpStatistic,GetIStatistic,需要注意的是工程中要加载IPHelpapi.lib库。函数调用结果通过列表可以直观显示出来,网络管理人员可以通过其中统计数量的变化监视网络性能。

5分析工具测试

5.1测试环境

(1) 处理器P4 2.0 G Mhz以上;

(2) 内存512M以上;

(3) 多台普通搭载网卡的PC、经过路由器或交换机互联。

(4) 操作系统Win2000/NT/xp/win7/server2003等;

(5) VC++6.0。

5.2测试步骤

(1) 首先,用多台PC搭建局域网络。

(2) 其次,选定一台PC进行测试:数据包捕获(含设定条件)、封包日志保存、流量峰值、数据统计。

(3) 确定每个功能模块的测试要求。

(4) 对每个功能模块进行数据合法性检查、数据一致性检查。

(5) 进行各模块的功能测试后,对关键模块进行回归测试。

5.3测试结果评价

1.界面设计(见图5.3.1)

图5.3.1

源IP:监控网络流量的起始IP;

目的IP:监控网络流量的终止IP;

设置类:监控网络数据包的协议类型,包括:http,ftp,udp等协议类型的数据包;

2.统计与分析界面(见图5.

3.2)

图5.3.2

6结束语

经过两周的课程设计,我不仅在技术上取得了长足的进步,更在心态上发生了根本的改变。

技术上,我以前从来没有深入接触过编程,从安装软件到环境配置再到程序调试,无疑是一个痛苦又快乐的过程。在这期间,因为自己能力有限,寻找了多方人士的帮助。和班级同学一起,我们常常因为一个简单的调试熬到半夜,程序虽然没有成功,但是在此期间,我对于编程的认识有了很大的提高。从完全依赖帮助文档及网络资料,到自己亲手编写代码、分析代码并调试最后,在老师的帮助和指导下,我学会了如何去逐断调试代码,并发现问题所在。最后程序终于调试成功,一场程序编写下来,我明显感觉自己巩固、深化了理论知识,提高动手能力,培养了严谨的科学态度和良好的工作作风,形成良好的系统设计和分析能力,很好的达到了课程设计的目的。

心态上,之前一直对编程存在一种恐惧感,觉得反正以后不走编程路,何必浪费时间。是老师让我明白,既然身为网络专业的学生,就必须具备网络专业应具备的能力,否则就没有达到学生的标准。两周下来,从一个路都不会走的小菜蛋到蹒跚学步的小菜鸟,信心在摧毁、重建,又摧毁又重建的过程中,坚实起来,而老师认真负责的工作态度、严谨的治学精神、深厚的理论知识和实践经验都使我受益匪浅。在程序成功那一刻,再回想起之前无数的努力,觉得一切都是值得的,那种快乐与成就感溢于言表。世上无难事,只怕有心人,在这段有限的时间里,我真正领悟到了设计的乐趣并积极参与到里面,从更深的层面了解到了编

程的意义。

最后,这次设计虽然已经结束了,但是我也很清楚的知道这次程序设计中仍存在很多不足处,主要是因为经验能力有限,不能有效的发现问题,解决问题,这些都是我以后要注意的。在今后,我将会继续锻炼自己的动手能力,以期全面的提高自己,完善自己。再次深深的感谢帮助过我的老师、同学,今后我将会继续努力。

参考文献:

[1] 陈伯成,范闽,李英杰. 利用网络监听维护子网系统安全的一种方法[J].计算机工程与

应用.2000,(10):133-135。

[2] 李凌. Winsock网络编程实用教程[M]. 北京:清华大学出版社,2003.11:9-35。

[3] 曹衍龙,刘海英. Visual C++网络通信编程实用案例精选(第二版)[M]. 北京:人民

邮电出版社,2006.5:425-437。

[4] 孙贤淑. IP网络流量测量的研究与应用[D]. 北京:北京邮电大学[硕士论文], 2005。

[5] 刘欣然. 支持高精度告警的网络入侵检测系统的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学

[硕士论文], 2005。

课程设计-自动化生产线监控系统

摘要 (2) 一:概述 (3) 二:自动化生产线监控系统的方案设计 (3) 2.1、研究的目的、意义 (3) 2.2、自动化监控系统的控制要求 (4) 三、自动化生产线监控系统电路设计 (4) 3.1、设备选型 (4) 3.1.1、命令输入设备选型 (4) 3.1.2、传感器设备选型 (4) 3.1.3、计算机选型 (4) 3.1.4、I/O选型 (4) 3.2、系统方框图 (5) 3.3、FX2N-48MR 的I/O分配表: (5) 3.4、系统接线图 (5) 3.5、系统软件选型 (6) 四、系统软件的设计与调试 (6) 4.1、建立工程 (6) 4.2、定义变量 (9) 4.2.1变量的分配 (9) 4.2.2变量定义的步骤 (9) 4.3画面的设计与编辑 (12) 4.4 动画连接和调试 (15) 4.5 控制程序的编写 (16) 4.5.1 事件命令语言程序的编制 (16) 4.5.2应用程序命令语言程序的编制 (17) 五、程序的模拟运行遇调试 (18) 5.1 配置画面 (18) 5.2程序的模拟调试 (19) 六、软硬件联调。 (19) 6.1 系统的电路连接 (19) 6.2 FX2N-48MR 型PLC通信参数设置 (19) 6.3 在组态王中进行三菱FX2N-48MR型设备配置 (19) 6.3.2 将I/O变量与设备进行连接 (21) 6.3.3 系统软、硬件的联调 (21) 七、结论 (21) 八、致谢:..................................................................................错误!未定义书签。参考文献. (22) 附录: (23)

基于网络协议的流量监控系统的研究与实现

第9卷第3期2009年6月 湖南工业职业技术学院学报 JO URNAL O F HUNAN IND USTRY POLY TECHN I C Vol 19No 13Jun 12009 基于网络协议的流量监控系统的研究与实现 谭群峰 (湖南工业职业技术学院,湖南长沙 410208) [摘 要] 随着计算机网络规模的不断扩大、网络复杂性的不断提高、以及网络新业务的不断出现,使得对互联网络的流量特征和网络行为模型的理解和描述这一问题日益突出。文章从网络安全的角度出发,设计并实现了一个基于W inPcap 的网络流量监控系统。 [关键词] W inPcap;协议分析;流量监控 [中图分类号] TP39 [文章标识码] A [文章编号] 1671-5004(2009)03-0016-02 Research and I m plem en t a ti on of Network Protocol -ba sed M on itor i n g Syste m T AN Qun -feng (Hunan I ndustrial Vocati onal Technical College,Changsha 410208,Hunan ) [Abstract] A s the computer net w ork size gr owing,the comp lexity of the net w ork increasing,as well as ne w business net w ork emerging,the understanding and the descri p ti on of the I nternet net w ork traffic characteristics and net w ork behavi or model have become acute .This paper designs and i m p le mentsW inPcap -based net w ork traffic monit oring syste m Fr om the pers pective of net w ork security . [Key words] W inPcap;p r ot ocol analysis;traffic monit oring [收稿日期] 2009-05-20 [作者简介] 谭群峰(1980-),男,湖南涟源人,湖南工业职业技术学院助教,研究方向:软件工程。 一、引言 随着互联网和通信网络的不断发展,网络规模在不断的扩大,计算机网络在一方面给用户带来了方便的同时,另一方面也使得设计、维护和保证网络安全变得困难。 通过对网络信息的监测与分析,可记录网络中数据的流量,对网络信息给予适当控制,并有助于分析网络的性能,监控网络各层的协议和服务,分析网内各主机的处理能力,提高对网络的管理。 目前已出现一些专用的网络监测和协议分析软件,它们的共同特点是:利用共享式以太网的广播技术,监测软件能够访问本地网络上数据链路层传输的所有数据包,并按用户的要求对这些包进行相关处理;对各种协议进行分析,从而可以对网络负载流量情况、网络所有的各种通讯协议进行监控[3]。然而,随着网络技术的进一步发展,共享式以太网逐步被交换式以太网所取代,这些软件的使用效果往往不能令人满意。因此,我们需要研究一种可以很好的对交换式以太网进行监控的系统,以满足人们的需要。 二、W inPcap 简介 W inPcap 就是W indows 平台下的一种捕包技术,它提供了 一套标准的捕包接口,与L ibpcap 兼容,可使得原来许多Unix 平台下的网络分析工具快速移植过来,便于开发各种网络分析工具。 W inPcap 由内核级的Netgr oup Packet Filter (npf 1sys )、低级动态链接库(packet 1dll )和高级动态链接库(wpcap 1dll )三部分组成。本流量监控系统主要用到的函数和功能如表2-2所示 。 图2-1 为W inpcap 库的体系结构图 函数名称 功能描述 pcap_l ookupdev ()查询本机的网络接口名字pcap_l ookupnet ()获取网络地址和网络掩码pcap_open_live () 打开一个网络接口进行数据包捕获 pcap_comp ile ()编译数据包捕获过滤规则pcap_setfilter ()设置数据包捕获过滤规则pcap_l oop () 循环捕获网络数据包 三、网络流量系统实现 网络流量监测系统的主要功能是对网络上的通信情况进行监控,监控的主要内容为数据包。其实现原理是利用网卡的混杂模式或交换设备的监视端口获取网络上的通信信息,统计网络流量,并根据不同的应用目的对这些信息进行协议解析,得到最终期望的结果,然后对解析的数据内容进行校验,针对敏感信息给出报警,并写相应的日志。 6 1

天易成流量监控软件企业版功能及使用方法

天易成流量监控软件企业版功能及使用方法 一、天易成流量监控软件企业版功能简介 注意:免费用户可以使用此版本管理一台电脑。 主要功能:监视被控电脑的文件操作;电脑屏幕实时监控;查看和结束任意软件;给被管理电脑发送弹出窗口信息;监视阿里旺旺聊天内容;禁用USB网卡和各种随身WIFI;禁用USB 存储设备(U盘/USB移动硬盘光驱等);禁止运行预设软件:有效防止玩单机和局域网游戏等。 二、天易成流量监控软件企业版使用方法 1、防火墙设置 注:天易成流量监控软件监控电脑时,需要开放TCP:8900端口。 其他防火墙类似如下设置:微软防火墙设置:控制面板-Windows防火墙-高级设置-入站规则-右键-新建规则-端口-TCP-本地特定端口填“8900”,其余选默认值,最后起一个名称,完成。 2、安装内网管理插件 下载https://www.360docs.net/doc/d8313648.html,/Download/TYCLanMonitor.zip到被管理电脑安装;

3、新建一个内网管理策略:启用内网监控功能。如下图: 4、开始管理 选中要内网管理的电脑-右键-设置策略-选择刚才新建的内网管理策略;稍等10几秒,待安装内网管理的电脑就显示联机,即可使用企业版功能。 5、插件卸载 内网管理插件不会生成桌面图标、开始菜单及控制面板卸载项。卸载时,在安装插件电脑上运行C:\Program Files (x86)\TYCSoft\TYCLanMonitor\uninst.exe,卸载内网管理插件即可。 三、天易成流量监控软件企业版功能详解 1、天易成流量监控软件电脑屏幕实时监控 最多同时监控16台电脑屏幕。使用Ctrl键或Shift键选中要监控的电脑,右键选择“显示屏幕(企业版功能)”。 双击被监控的单个电脑,屏幕会放大显示,再次双击恢复显示。 新增监控:在天易成流量监控软件的主机列表里选中要监控的电脑,同上操作即可。 2、发送消息 在所有主机列表选中电脑,右键选择“发送消息(企业版功能)”,在弹出的对话框里输入

网络流量在线分析系统的设计与实现

综合实训报告 题目:网络流量在线分析系统的设计与实现

信息学院计算机科学系 目录 一、实训目的 (3) 二、实训内容 (3) 三、主要设备及环境 (3) 四、设计与步骤 (4) 五、过程与调试 (22) 六、整理与小结 (23) 七、参考文献 (24) 八、附录 (25)

一、实训目的 设计并实现一个网络流量的分析系统。该系统具有以下功能:(1)实时抓取网络数据。(2)网络协议分析与显示。(3)将网络数据包聚合成数据流,以源IP、目的IP、源端口、目的端口及协议等五元组的形式存储。(4)计算并显示固定时间间隔内网络连接(双向流)的统计量(如上行与下行的数据包数目,上行与下行的数据量大小等)。在这些统计数据的基础上分析不同网络应用的流量特征。 二、实训内容 (1)能够实时抓取网络中的数据包。并实时显示在程序界面上。用户可自定义过滤条件以抓取所需要的数据包。 (2)分析各个网络协议格式,能够显示各协议字段的实际意义。例如,能够通过该程序反映TCP三次握手的实现过程。 (3)采用Hash链表的形式将网络数据以连接(双向流)的形式存储。 (4)计算并显示固定时间间隔内网络连接(双向流)的统计量(如上行与下行的数据包数目,上行与下行的数据量大小等)。例如,抓取一段时间(如30分钟)的网络流量,将该段时间以固定时长(如1分钟)为单位分成若干个时间片,计算网络连接在每一个时间片内的相关统计量。并在上述统计数据的基础上分析不同应用如WEB、DNS、在线视频等服务的流量特征。注意,可根据实际的流量分析需要自己定义相关的统计量。 三、主要设备及环境 硬件设备: (1)台式计算机或笔记本计算机(含网络适配器) 软件设备: (2)Windows操作系统 (3)网络数据包捕获函数包,Windows平台为winpcap

网络流量分析解决方案

1 网络流量分析解决方案 方案简介 NTA网络流量分析系统为客户提供了一种可靠的、便利的网络流量分析解决 方案。客户可以使用支持NetStream技术的路由器和交换机提供网络流量信息, 也可以使用DIG探针采集器对网络流量信息进行采集。并且可根据需求,灵活启动不同层面(接入层、汇聚层、核心层)的网络设备进行流量信息采集,不需要改动现有的网络结构。 NTA网络流量分析系统可以为企业网、校园网、园区网等各种网络提供网络流量信息统计和分析功能,能够让客户及时了解各种网络应用占用的网络带宽,各种业务消耗的网络资源和网络应用中TopN流量的来源,可以帮助网络管理员及时发现网络瓶颈,防范网络病毒的攻击,并提供丰富的网络流量分析报表。帮助客户在网络规划、网络监控、网络优化、故障诊断等方面做出客观准确的决策。2方案特点 ● 多角度的网络流量分析 NTA网络流量分析系统可以统计设备接口、接口组、IP地址组、多链路接口的(准)实时流量信息,包括流入、流出速率以及当前速率相对于链路最大速率 的比例。 NTA网络流量分析系统可以从多个角度对网络流量进行分析,并生成报表,包 括基于接口的总体流量趋势分析报表、应用流量分析报表、节点(包括源、目 的IP)流量报表、会话流量报表等几大类报表。 ● 总体流量趋势分析 总体流量趋势报表可反映被监控对象(如一个接口、接口组、IP地 址组)的入、出流量随时间变化的趋势。 图形化的统计一览表提供了指定时间段内总流量、采样点速率最大值、 采样点速率最小值和平均速率的信息。对于设备接口,还可提供带宽 资源利用率的统计。 支持按主机统计流量Top5,显示给定时间段内的流量使用在前5位 的主机流量统计情况,以及每个主机使用的前5位的应用流量统计。 同时还支持流量明细报表,可提供各采样时间点上的流量和平均速率

网络监控流量及存储算法.doc

1080P、720P、4CI F、CIF所需要的理论带宽【转】 在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及 视频线路等都有很大关系。下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算 方法做以先容。 比特率是指每秒传送的比特 (bit)数。单位为 bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。比特率表示经过编码 (压缩 )后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是 0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量 就越好,但编码后的文件就越大;假如比特率越少则情况恰好相反。 码流 (DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率, 是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。同样分辨率下,视频文件的码流 越大,压缩比就越小,画面质量就越高。 上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用 FTP上传文件到网上往,影响上传速度的 就是“上行速率”。 下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从 FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传 速度的就是“下行速率”。 不同的格式的比特率和码流的大小定义表: 传输带宽计算: 比特率大小×摄像机的路数 =网络带宽至少大小; 注: 监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽 (将监控点的视频信息下载到监控中心 );例:

电信 2Mbps 的 ADSL宽带, 50 米红外摄像机理论上其上行带宽 是512kbps=64kb/s,其下行带宽是 2Mbps=256kb/。 例: 监控分布在 5 个不同的地方,各地方的摄像机的路数: n=10(20 路)1 个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30 天。不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下: 地方监控点: CIF视频格式每路摄像头的比特率为 512Kbps,即每路摄像头所需的数据传 输带宽为 512Kbps,10 路摄像机所需的数据传输带宽为: 512Kbps(视频格式的比特率 ) × 10(摄像机的路数 ) ≈ 5120Kbps=5Mbps(上行带宽 ) 即: 采用 CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为 5Mbps;D1 视频格式每路摄像头的比特率为 1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为 1.5Mbps,10 路摄像机所需的数据传输带宽为: 1.5Mbps(视频格式的比特率 ) × 10(摄像机的路数 )=15Mbps(上行带宽 )即: 采用 D1 视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为 15Mbps;720P(100万像素 )的视频格式每路摄像头的比特率为 2Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为 2Mbps,10 路摄像机所需的数据传输带宽为: 2Mbps(视频格式的比特率 ) × 10(摄像机的路数 )=20Mbps(上行带宽 ) 即: 采用 720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为 20Mbps;1080P(200 万像素 )的视频格式每路摄像头的比特率为 4Mbps,浙江监控批发网

网络流量监控及分析工具的设计与实现

目录 1引言 0 1、1课题背景 0 1、2网络流量监控的引入 0 1、3课程设计的目的与任务 (1) 2相关的概念与技术 (2) 2、1TCP/IP体系结构 (2) 2、2原始套接字 (2) 3网络数据的采集技术分析 (3) 3、1Windows下原始数据包捕获的实现 (3) 3、2原始数据包捕获的关键函数 (4) 4网络流量监控系统各模块的设计与实现 (5) 4、1总体结构设计 (5) 4、2流程图设计 (6) 4、3各模块功能概述与实现 (6) 4、3、1数据包采集中各类的关系 (6) 4、3、2数据包捕获与分析模块 (6) 4、3、3流量获取模块 (8) 4、3、4数据统计模块 (10) 5分析工具测试 (10) 5、1测试环境 (10) 5、2测试步骤 (11) 5、3测试结果评价 (11) 6结束语 (12) 参考文献: (13) 1引言 1.1课题背景 随着构建网络基础技术与网络应用的迅速发展以及用户对网络性能要求的提高,使得网络管理成为迫切需要解决的问题,有效的网络管理能够保证网络的稳定运行与持续发展,更重要的就是,随着网络规模的扩大与黑客技术的发展,入侵与攻击的案例日益增多,对稳定的网络服务、信息安全、互联网秩序都提出了严峻的挑战,网络安全管理在整个网络管理系统里扮演起更为重要的角色。 1.2网络流量监控的引入 网络安全管理体系中,流量监控与统计分析就是整个管理的基础。

流量检测主要目的就是通过对网络数据进行实时连续的采集监测网络流量,对获得的流量数据进行统计计算,从而得到网络主要成分的性能指标。网络管理员根据流量数据就可以对网络主要成分进行性能分析管理,发现性能变化趋势,并分析出影响网络性能的因素及问题所在。此外,在网络流量异常的情况下,通过扩展的流量检测报警系统还可以向管理人员报警,及时发现故障加以处理。在网络流量检测的基础上,管理员还可对感兴趣的网络管理对象设置审查值范围及配置网络性能对象,监控实时轮询网络获取定义对象的当前值,若超出审查值的正常预定值则报警,协助管理员发现网络瓶颈,这样就能实现一定程度上的故障管理。而网络流量检测本身也涉及到安全管理方面的内容。 由此可见,对于一个有效的网络安全管理系统来说,功能的实现都或多或少的依赖于流量信息的获取。因此网络流量信息的采集可以说就是网络安全管理系统得以实现的核心基石。它的应用可以在一定程度上检测到入侵攻击,可以有效地帮助管理人员进行网络性能管理,并利用报警机制协助网管人员采取对应的安全策略与防护措施,从而减少入侵攻击所造成的损失。 1.3课程设计的目的与任务 该网络流量监控及分析工具主要用途就是通过实时连续地采集网络数据并对其进行统计,得到主要成分性能指标,结合网络流量的理论,通过统计出的性能指数观察网络状态,分析出网络变化趋势,找出影响网络性能的因素。 课程设计开发的工具实现以下功能: (1)采用Winsock编写原始套接字Socket-Raw对数据包进行采集捕获,并可实现分类及自定义范围进行捕获; (2)对捕获的数据包进行一定的解析; (3)访问操作系统提供的网络性能参数接口,得到网卡总流量、输入流量与输出流量; (4)系统提供了多种方式显示结果,如曲线图、列表等; (5)使用IP帮助API获取网络统计信息; (6)实现对部分常见威胁的预警,可继续开发扩展其报警功能。

远程监控课程设计

远程监控技术课程设计报告 专业:电气工程及其自动化 班级:电气1203 姓名: 学号: 指导教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2015年7月22日

1设计内容及要求 1.1具体题目 依据给出的牵引供电的典型控制对象—纽结型开闭所主接线如图1.1所示。要求每位同学设计时对所有开关器件进行编号,一般为8位二进制编码,模拟量对采集节点进行编号,一般为电流、电压及功率,然后根据各自选择不同的节点进行设计。 TV1TV2 TV3TV4 QS1 QS4 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 QF6 QS3 QS6 QS2 QS7 QS8 QS9 QS5 QS10 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA7 TA6 TA8 TA9 TA10 TA11 TA12 图1.1 纽结型开闭所主接线 设计内容包含:8路遥信量采集和一路功率量和一类常用电参量测量。数据采集点编号如表1所示。 数据采集 Q Q Q Q Q Q Q Q 1H2H3H4H5H6H7H8H 2硬件系统设计

2.1遥测量采集系统设计 2.1.1采集系统框图设计 遥测信息是表征系统运行状况的连续变化量,分为电量和非电量两种。电量指的是一次系统中母线电压、支路电流、支路有功和无功等,非电量指的是发电机定子和转子的温度、水库的水位等。不论是电量还是非电量都需要转换成计算机能够处理的弱电信号,如0~5V或-5~+5V的直流模拟电压。由于电力系统中的电量均为强电信号,因此这些量必须先经过电压互感器TV和电流互感器TA,再经过相应的变送器,转换成弱电信号。这些弱电直流模拟信号受多路开关控制分时接入模/数(A/D)转换电路,经A/D转换电路后转换成一组二进制代码。遥测量的转换过程如图2.1所示。 图2.1 遥测量的采集框图 2.2遥信量采集系统设计 遥信信息是二元状态量,在电力系统中,遥信信息可以表示设备的启停、断路器的投切、隔离开关的开合、告警信号的有无、保护动作与否等 (1) 遥信对象状态的采集 遥信信息通常由电力设备的辅助接点提供,辅助接点的开合直 接反应出该设备的工作状态。提供给远动装置的辅助接点大多为无源接点,即空接点,这种节点无论是在“开”状态还是“合”状态下,接点两端均无电位差。断路器和隔离开关提供的就是这一类辅助接点。另一种辅助接点则是有源节点,有源节点在“开”状态时两端有一个直流电压,是由系统蓄电池提供的110V或220V直流电压。一些保护提供此类接点,遥信量采集如图2.2所示。 无论无源还是有源触点,由于他们来自强大系统,直接进入远动装置将会干扰甚至损坏远动设备,因此必须加入信号隔离措施。通常采用继电器和光电耦合器作为遥信信息的隔离器件,如图2.3所示。

流量监控与分析工具

网络流量监控工具 Essential NetTools 是一款功能完备的网络即时监控软件,可以监控网络中计算机的各种信息,监控计算机的网络连接状况,扫描计算机的MAC地址、开放端口等。Essential NetTools 运行后,首先会显示本地计算机当前运行的进程,如图 1 包括进程名称(Process)、使用的协议(Proto)、本地IP地址(Loc.IP)、本地开放的端口(Loc.Port)、以及连接的主机名等。 图 1 一追踪路由 在Essential NetTools 主窗口左侧列表选择“Trace Route ”按钮,显示“Trace Route”窗口,可以追踪到达IP地址所经过的路由,以判断网络状况。 下面以追踪新浪地址为例,在“Host or IP address”文本框中,键入218.206.86.221 ,然后单击“Start”按钮。显示结果如图 2 ,从学校到新浪服务器需要经过15个路由。

图2 二扫描开放端口 Essential NetTools可以一个网段内计算机开放了哪些端口,并判断端口所使用的服务。通过该功能,可以判断计算机上运行了哪些程序、使用哪些服务或是否中了蠕虫或木马。 单击左侧窗口中的“PortScan”按钮,在“Starting IP address”输进要扫描的IP地址,在“Ending IP address”输进要扫描的终止IP地址,在“Ports”选项中选择要扫描的端口类型。单击“Start”即可开始扫描。图 3 扫描的是“218.206.86.100-------218.206.86.221”的主机端口。从扫描 端口可知,各主机只开放了http(80)端口。

监控技术课程设计_第三次作业

监控技术及课程设计_第三次作业 14.调度端由哪些设备构成?各完成什么功能?你想象中调度端是什么样子? 答: 调度端由服务器,WEB服务器,调度员工作站,维护工作站,分析员工作站, 通信前置机及打印机,模拟屏(大屏幕显示器)等外设组成,其结构图如下图所示。 服务器:网络服务、数据处理、设备监管、定时服务、进程监管 调度员工作站:网络通信、上行实时信息处理、操作管理 通信前置机:网络通信、查询RTU、上下行信息转发、信道监视 维护工作站:用于生成、维护、修改、管理系统的实时数据库、历史数据库及用户画面,并定义、修改系统运行参数等 模拟屏:系统状态同步显示 打印机:打印报表或记录等 不停电电源UPS系统:保证在停电状保持运行30分钟(60分钟) GPS系统:保证调度端与执行端及的一致性,便于故障分析和判断 15.简述调度端软件的结构、功能。 答: 远动系统调度软件是指对在调度端系统运行的所有程序总称,一般分为系统软件、应用软件和数据库软件。结构图如下图所示:

系统软件:计算机中所使用的操作系统,面向计算机本身,不针对特定用户,具有一般性。 支持软件:开发支持环境和数据库管理系统(DBMS)。 应用软件:在远动监控系统中特指为实现调度自动化功能设计的应用程序,面向用户,具有针对性。实现五遥、数据报表统计、记录事件分析等调度自动化管理各项功能。 16.被控站置于何处?由哪些设备构成?有哪些功能模块? 答: 被控站是置于变电所、开闭所、分区亭用以采集和发送实时运行参数,接收并执行调度中心控制与调节命令的终端设备。 其硬件结构包括:主处理器CPU,只读存储器ROM,随机存储器RAM,定时器,中断管理及串、并接口和外围电路等。 其功能模板包括:CPU板,系统支持板,键盘显示板,开关量输入板,A/D板,通信板,控制输出板。 17.什么是事件顺序记录?什么是事件分辨率? 答: 事件顺序记录是记录变位信号的位置和发生时间,便于对相关事件进行分析;

流量分析系统方案

网络流量监控分析系统方案 网络流量监控分析系统方案 广州源典科技有限公司 Guangzhou U&D. T echnology Co.,LTD. 地址:广州市天河区天河东路155号骏源大厦7楼702室 2011年07月

网络流量监控分析系统方案 目录 1. 概述 (1) 2. 网络流量监控分析系统需求分析 (2) 2.1. 流量监控分析系统需求 (2) 2.2. 需求分析 (2) 3. NetScout nGenius网络流量监控分析解决方案 (4) 3.1. NetScout公司简介 (4) 3.2. nGenius企业级网络和应用性能管理系统 (5) 4. 系统方案 (7) 4.1. 系统部署示意图 (7) 4.2. 系统部署说明 (7) 4.3. 系统组成 (8) 4.4. 产品的主要功能 (13)

网络流量监控分析系统方案 1.概述 为了最大程度地提高网络的运行质量,实现管理的规范化、科学化,对网络的数据流量进行综合分析,对潜在隐患争取提前预警,对各种发生的故障进行及时定位、分析、处理,保障全网安全、高效、稳定的运行,合理有效地利用网络资源等就变得日趋重要。一个运行良好的网络系统,所产生的经济效益和节约的运行费用是非常可观的,而一个运行不好的网络系统,可能带来的损失是难以估量的。因此,网络监控和安全管理已成为一个倍受瞩目的焦点领域,越来越多的人认识到它是整个网络环境中必不可少而且非常重要的一个组成部分。 网络监控和维护就是在已运行的网络系统上叠加部分计算机网络资源,在不影响系统正常运行和不改变系统内核的情况下,完成对系统运行情况数据的采集、系统故障预警和告警、部分调整工作的实施并提供分析数据和部分参考解决方案等项功能。NetScout网络监控系统正是这样一种可以为流量监控与分析方面的需求提供最好的解决方案,是目前市面上唯一具备完整网络性能管理方案的厂家,产品包含硬件探针及软件系统。NetScout网络性能管理方案可为用户提供主动式的网络管理,通过7×24小时的网络监控,帮助用户了解网络带宽的使用情况,业务应用的行为规律,业务应用的响应时间,及时发现网络故障隐患,保证业务应用的正常。

网络流量监控及分析工具的设计与实现毕业设计论文

网络流量监控及分析工具的设计与实现 摘要 互联网迅速发展的同时,网络安全问题日益成为人们关注的焦点,病毒、恶意攻击、非法访问等都容易影响网络的正常运行,多种网络防御技术被综合应用到网络安全管理体系中,流量监控系统便是其中一种分析网络状况的有效方法,它从数据包流量分析角度,通过实时地收集和监视网络数据包信息,来检查是否有违反安全策略的行为和网络工作异常的迹象。 在研究网络数据包捕获、 TCP/IP原理的基础上,采用面向对象的方法进行了需求分析与功能设计。该系统在VisualC++6.0环境下进行开发,综合采用了Socket-Raw、注册表编程和IP助手API等VC编程技术,在系统需求分析的基础上,对主要功能的实现方案和技术细节进行了详细分析与设计,并通过测试,最终实现了数据包捕获、流量监视与统计主要功能,达到了预定要求,为网络管理员了解网络运行状态提供了参考。 关键词:网络管理;数据采集;流量统计;Winsock2

The Design and Implementation of Monitoring and Analyzing Tool for Network Traffic Abstract With the rapid development of Internet, network safety has become people’s concern, virus, vigorous attack, illegal visit and so on can easily affect the normal network performance. Various kinds of network defending technology have been comprehensively applied into the management system of network safety. Network traffic system is one of the effective measures to analysis network condition. From the angle of analyzing packet traffic, it can examine the safety violation and the abnormal performance of network by timely collecting and monitoring packets information. By using the way of object-oriented, this design makes a needs analysis and ability designing based on the study of network packet collecting and TCP/IP theory. Under the environment of Visual C++6.0, this system adopts VC program technologies of Socket-Raw, Windows register and IpHelper API. On the basis of system analysis, it makes a deliberate analysis and test of plans and details to implement packets collecting, traffic monitoring and statistics. So this meets our needs and makes a reference for managers to get to know the network conditions. Key words:network management; data collection; traffic analysis; Winsock2

基于组态软件的中央空调监控系统的仿真课程设计报告书

目录 一.课程设计题目 (2) 二.设计目的及意义 (2) 三.系统设计的基本要求 (2) 四.空调系统组成 (2) 五.主界面的设计 (2) 六.组态王的运行 (8) 七.心得与总结 (13) 八.参考文献 (14)

一、课程设计题目: 基于组态软件的中央空调监控系统的仿真 二、设计目的及意义: 本次课程设计对于提高智能楼宇空调监控系统系统的安全运行具有重要的 意义。通过本次课程设计,使学生能够了解空调的物理模型,同时针对空调监控系统进行控制,该系统具有报警和查询功能。通过课程设计,学生用组态软件进行主界面的设计、编程以及仿真,使学生的分析问题、解决问题的能力得到提高,为学生今后从事楼宇智能方面的相关工作奠定良好的基础。 三、系统设计的基本要求: 中央空调的自动监控系统可以实现以下几个功能: (1)室温度和湿度的监测; (2)设备的启停自动控制; (3)根据室温度的高低实现冷热源控制系统和加湿器控制系统的全面自动调节与控制; 四、空调系统组成: 中央空调系统主要包括通风管道、回风机控制系统、新风机控制系统、加热盘管控制系统、加湿器控制系统、制冷控制系统、控制按钮等。 五、主界面的设计: 1、构建组态画面 本次设计的中央空调系统主要针对水系统的制冷系统、加热系统及加湿系统的监控,故组态画面由空调监控主画面、温度指示、湿度指示、阀门指示组成。主画面如图1所示。

图1 主画面 2、组态王与现场的I/O设备直接进行通讯 I/O设备的输入提供现场的信息,例如:产品的位置、机器的转速、炉温等等。I/O设备的输出通常用于对现场的控制,例如启动电动机、改变转速、控制阀门和指示灯等等。有些I/O设备,其本身的程序完成对现场的控制,程序根据输入决定各输出值。 输入输出的数值存放在I/O设备的寄存器中,寄存器通过其他地址进行引用。大多数I/O设备提供与其他设备或计算机进行通讯的通讯端口或数据通道,组态王通过这些通讯通道读写I/O设备的寄存器,采集到的数据可用于进一步的监控。不需要读写I/O设备的寄存器,组态王提供一个数据定义方法,定义了I/O变量后,可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。 在本次设计过程中现场的I/O设备主要采用的是亚控仿真PLC。 3、组态王与PLC连接 (1)组态王与仿真设备连接 将仿真软件与组态王软件连接,在组态王设备定义里定义设备为亚控—仿真PLC。如图2,图3所示,

网络流量监控软件的设计与实现设计

网络流量监控软件的设计与实现设计

长沙理工大学 《网络协议编程》课程设计报告 网络流量监控软件的设计与实现 xxx 学 院 计算机与通信工程 专 业 网络工程 班 级 网络12-1 学 号 20125808** 学生姓名 xxxxxx 指导教师 xxxxx 课程成绩 完成日期 2015年9月25日

课程设计成绩评定 院系计算机与通信工程专业网络工程 班级网络1201 学号xxxxxx 学生姓名xxxxxx指导教师xxxxxx 指导教师对学生在课程设计中的评价 指导教师成绩指导教师签字年月日课程设计答辩组对学生在课程设计中的评价 答辩组成绩答辩组长签字年月日

课程设计综合成绩 注:课程设计综合成绩=指导教师成绩×60%+答辩组成绩×40% 课程设计任务书 计算机与通信工程学院网络工程专业

网络流量监控软件的设计与实现 学生姓名:xxxxxx 指导老师:xxxxxx 摘要互联网迅速发展的同时,网络安全问题日益成为人们关注的焦点,病毒、恶意攻击、非法访问等都容易影响网络的正常运行,多种网络防御技术被综合应用到网络安全管理体系中,流量监控系统便是其中一种分析网络状况的有效方法,它从数据包流量分析角度,通过实时地收集和监视网络数据包信息,来检查是否有违反安全策略的行为和网络工作异常的迹象。在研究网络数据包捕获、 TCP/IP原理的基础上,采用面向对象的方法进行了需求分析与功能设计。该系统在VisualC++6.0环境下进行开发,综合采用了Socket-Raw、注册表编程和IP助手API等VC编程技术,在系统需求分析的基础上,对主要功能的实现方案和技术细节进行了详细分析与设计,并通过测试,最终实现了数据包捕获、流量监视与统计主要功能,达到了预定要求,为网络管理员了解网络运行状态提供了参考。 关键词网络管理;数据采集;流量统计;Winsock2

网络流量监测的常用的四种方法

网络流量监测的常用的四种方法 网络流量检测对于企业网络管理员来说算是必要的技术之一,通过网络流量检测可以使得网络安全管理员监控企业网络存在的异常与威胁。下面是几种常用的流量监测分析手段。 基于小草上网行为管理软路由的流量监测 小草上网行为管理软路由是专业的企业局域网流量控制管理软件,基于应用、员工、部门、流控策略等多角度全方位分析网络流量;每5秒刷新一次,实时透视网络流量;快速发现网络问题和迅速定位网络故障;并且能够实现企业带宽流量的智能管理,科学合理的分配企业流量! 基于硬件探针的监测技术 硬件探针是一种用来获取网络流量的硬件设备,使用时将它串接在需要捕捉流量的链路中,通过分流链路上的数字信号而获取流量信息。一个硬件探针监视一个子网(通常是一条链路)的流量信息。对于全网流量的监测需要采用分布式方案,在每条链路部署一个探针,再通过后台服务器和数据库,收集所有探针的数据,做全网的流量分析和长期报告。与其他的3种方式相比,基于硬件探针的最大特点是能够提供丰富的从物理层到应用层的详细信息。但是硬件探针的监测方式受限于探针的接口速率,一般只针对1000M以下的速率。而且探针方式重点是单条链路的流量分析,Netflow更偏重全网流量的分析。 基于流量镜像协议分析 流量镜像(在线TAP)协议分析方式是把网络设备的某个端口(链路)流量镜像给协议分析仪,通过7层协议解码对网络流量进行监测。与其他3种方式相比,协议分析是网络测试的最基本手段,特别适合网络故障分析。缺点是流量镜像(在线TAP)协议分析方式只针对单条链路,不适合全网监测。 之基于SNMP的流量监测技术 基于SNMP的流量信息采集,实质上是测试仪表通过提取网络设备Agent提供的MIB(管理对象信息库)中收集一些具体设备及流量信息有关的变量。基于SNMP收集的网络流量信息包括:输入字节数、输入非广播包数、输入广播包数、输入包丢弃数、输入包错误数、输入未知协议包数、输出字节数、输出非广播包数、输出广播包数、输出包丢弃数、输出包错误数、输出队长等。相似的方式还包括RMON。与其他的方式相比,基于SNMP的流量监测技术受到设备厂家的广泛支持,使用方便,缺点是信息不够丰富和准确,分析集中在网络的2、3层的信息和设备的消息。SNMP方式经常集成在其他的3种方案中,如果单纯采用SNMP 做长期的、大型的网络流量监控,在测试仪表的基础上,需要使用后台数据库。

基于物联网智能交通流量分析系统

物联网基础大作业 题目:基于物联网智能交通车流量分析系统的设计 学院(系部): 专业:班级: 学生姓名:学号: 成绩:□优秀□良好□中等□及格□不及格(注:方框打√) 2016年6月22日 一、作品设计目标及意义 (1)设计目标:通过物联网技术的运用,即城市交通与RFID(射频识别技术)的实际操作相结合,利用电磁反向散射耦合的特性,实现远距离的识别,从而达到

数据的传输和交换,逐步形成和完善智能车交通流量分析系统。改变传统交通管理模式,提高智能交通管理的效率,更好的改变现阶段大中城市的道路交通拥堵问题。 (2)意义:RFID技术的投入使用,与基础设施结合,一定程度上改善了大中城市的道路交通拥堵的现状,缓解了城市交通管理的压力,减少公路交通事故的发生几率,降低人民的生命和财产的损失。对与大部分司机而言,在路上等着红绿灯,无疑是一种漫长的乏味的事情。时间能创造一切可能,包括生命和金钱。RFID电子器件的安装使用,所能达到的效果:让返回医院的救护车比原先到达医院所用时间要早5分钟,或许能多挽救一条生命;让每天上下班的上班族能够比过去到达上班地点要提前20分钟,或许他能减少上班迟到的次数;让运输货物的司机比原来货送到客户手中要快上5个小时的时间,让顾客充分感受物流的快捷、方便,推动经济的发展。 二、相关现状分析 中国现阶段作为一个发展中国家,随着城镇化的推进,人民生活水平的提高,汽车作为一种交通工具,已经成为大多数人的不二之选,导致汽车的需求越来越大,这也势必导致道路交通拥堵等一系列问题。因此,解决城市交通问题成为当务之急。 高德地图在1月19号发布的《2015年度中国主要城市交通分析报告》显示,在高德地图交通大数据检测的45个主要城市中,只有南通市是唯一一个拥堵小幅度缓解的城市。其余大部分城市和地区拥堵都在进一步恶化。以北京为例,北京高峰拥堵延时指数为2.06,平均车速为22.61公里/小时,也就是说北京驾车出行的上班族要花费畅通下2倍的时间,才能到达目的地。种种迹象表明大中城市的交通拥堵现状依旧不容乐观。 目前,世界上智能交通系统应用最为广泛的地区要属日本,其技术相当完善和成熟,欧洲、美国等地区也普遍应用。就我国目前而言,北京、上海等大城市也已

网络流量分析和监测程序的实现要点.doc

电子科技大学通信学院 《综合实验设计指导书》 网络流量监测与分析 班级 学生 学号 教师

【实验名称】网络流量监测及分析 【实验目的】 1、观察网络中出现的各种数据包的结构,封装格式,掌握数据包的分析方法。通过分析数据包格式,结合网络课程所学知识,达到验证所学,学以致用的目的。 2、了解流量监测的基本方法和采样统计分析过程; 掌握流量监测中的采样方法,包括选择监测采样技术,如何设置采样点,选择采样时间以及采样数据存储区大小的设定等 3、分析监测到的网络流量,并做出分析报告。 通过从不同的角度对数据进行分析,得到实验结论和利用网络知识解释分析流量变化原因。 例如,可从以下角度: 数据链路层:广播、单播,分析广播风暴;报文长度,分析各种长度报文所占比例,计算报文平均长度等。 网络层:源和目的;分析内外网进出流量,分析焦点节点流量比例及变换情况;分析ICMP报文,网络开销比例等。 传输层:分析面向连接协议与面向无连接协议的使用情况。 应用层:分析各种典型应用的使用情况。 主要的分析方法可以用到:流量随时间变化曲线,及对高峰低谷数据的分析;

分析各成分在流量中的比例,及随时间变化曲线等;求平均值及比较各成分均值。【实验要求】 1、实验者在了解实验目的后,自行设计监测计划,和按计划取得数据。自己制定数据分析方法和分析角度,得出实验结论。 2、完成至少4种类型的数据包的分析,列出每个字段的含义。除了给出该字段的数值外,还要指出字段值表达了怎样的信息。 3、做出全天数据总流量变化图。 4、至少从3种不同角度对流量进行分析。 5、完成整个监测计划中每天流量变化的比较分析 分析的重点不是各项统计数据本身,实验者需要完成对这些数据值的大小、关系、变化趋势等方面的进行分析和评价,进一步得出网络流量特点的结论,并尝试揭露形成相应特点的原因。 【实验原理】 1、设置监测点 在网络中不同的位置设置监测点,监测结果和结论将有很大差别。如在网络内设置监测点可以观察网内通信的情况,在网间设置检测点则主要观察数据进出网络的情况。 由于监测目标的子网内采用了交换机,网内监测将很难观察通信情况,本设计将主要观察网间通信,将监测点设置在通信学院二级子网与校园主干网相接的

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