网络监控系统的设计与实现
基于Python的网络信息监控与安全分析系统设计与实现
基于Python的网络信息监控与安全分析系统设计与实现随着互联网的快速发展，网络安全问题日益突出，各种网络攻击和数据泄震荡着人们的信心。
因此，建立一个高效的网络信息监控与安全分析系统变得至关重要。
本文将介绍基于Python的网络信息监控与安全分析系统的设计与实现。
1. 系统概述网络信息监控与安全分析系统是一种用于实时监控网络流量、检测异常行为并进行安全分析的系统。
通过对网络数据进行采集、处理和分析，可以及时发现潜在的安全威胁，并采取相应的应对措施，保障网络的安全稳定运行。
2. 系统架构设计基于Python的网络信息监控与安全分析系统主要包括以下几个模块：2.1 数据采集模块数据采集模块负责从网络中获取原始数据，包括网络流量数据、日志数据等。
可以利用Python编写抓包程序，实时捕获网络数据包，并将数据传输到后续处理模块。
2.2 数据处理模块数据处理模块对采集到的原始数据进行清洗、解析和格式化处理，以便后续的安全分析。
可以利用Python中的数据处理库如Pandas、NumPy等进行数据处理操作。
2.3 安全分析模块安全分析模块是整个系统的核心部分，负责对处理后的数据进行安全事件检测、异常行为识别等操作。
可以利用Python编写算法来实现入侵检测、恶意软件识别等功能。
2.4 可视化展示模块可视化展示模块将安全分析结果以图表、报表等形式直观展示，帮助用户更直观地了解网络安全状况。
可以利用Python中的可视化库如Matplotlib、Seaborn等进行数据可视化操作。
3. 系统实现3.1 数据采集实现利用Python中的第三方库Scapy编写抓包程序，实时捕获网络数据包，并将数据传输到数据处理模块。
示例代码star：编程语言：python# 示例代码from scapy.all import *def packet_callback(packet):# 处理捕获到的数据包passsniff(prn=packet_callback, filter="tcp", store=0)示例代码end3.2 数据处理实现利用Python中的Pandas库对原始数据进行清洗和格式化处理，以便后续的安全分析操作。
海康网络监控方案
海康网络监控方案第1篇海康网络监控方案一、前言随着信息化建设的不断深入，网络安全问题日益凸显。
为确保信息安全，提高企业对网络安全的监控与管理能力，本方案针对海康网络监控系统进行设计，旨在实现全面、高效、安全的网络监控，保障企业信息系统的稳定运行。
二、方案目标1. 实现对网络流量的实时监控，确保网络带宽合理分配，提高网络利用率。
2. 防范网络攻击，及时发现并处理异常行为，保障网络安全。
3. 对网络设备进行统一管理，降低运维成本，提高运维效率。
4. 符合国家相关法律法规，确保监控方案合法合规。
三、方案设计1. 网络监控系统架构（1）采集层：采用旁路部署的方式，对网络流量进行实时采集，确保不影响现有网络运行。
（2）处理层：对采集到的数据进行实时分析，识别网络行为，发现异常情况。
（3）展示层：以图形化的方式展示网络监控数据，便于管理员快速了解网络状况。
（4）管理层：实现对监控设备的统一管理，包括配置、升级、维护等。
2. 网络监控设备选型（1）流量采集设备：选择具备高精度时间同步功能的流量探针，确保采集数据的准确性。
（2）数据分析设备：选用高性能、高可靠性的网络流量分析设备，实现对大量网络数据的快速处理。
（3）管理服务器：配置高可用性、可扩展性的服务器，承担监控数据的存储、展示和管理功能。
3. 网络监控功能模块（1）流量分析模块：实时监测网络流量，分析网络协议，统计网络带宽使用情况，为网络优化提供数据支持。
（2）异常检测模块：基于行为分析，识别并报警网络攻击、病毒传播、异常流量等安全事件。
（3）性能监控模块：实时监测网络设备性能，发现设备故障，提前预警潜在风险。
（4）配置管理模块：对网络设备进行统一配置，实现自动化运维，降低运维成本。
四、合法合规性分析1. 本方案遵循国家相关法律法规，如《网络安全法》、《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》等。
2. 监控设备具备合法合规的检测报告，确保设备安全可靠。
3. 网络监控数据加密存储，防止数据泄露。
基于Python的网络安全监控系统设计与实现
基于Python的网络安全监控系统设计与实现随着互联网的快速发展，网络安全问题日益凸显，各种网络攻击和威胁不断涌现，给个人和组织的信息资产带来了巨大的风险。
为了有效应对这些挑战，建立一个高效可靠的网络安全监控系统显得尤为重要。
本文将介绍基于Python的网络安全监控系统的设计与实现，帮助读者更好地了解如何利用Python语言构建一个强大的网络安全监控系统。
1. 系统概述网络安全监控系统是指通过对网络流量、设备状态、安全事件等信息进行实时监测和分析，及时发现并应对潜在的安全威胁，保障网络系统的安全稳定运行。
基于Python的网络安全监控系统主要包括数据采集模块、数据处理模块、告警模块和可视化展示模块等组成部分。
2. 数据采集模块数据采集是网络安全监控系统的基础，主要通过监控网络流量、设备日志、安全事件等方式获取相关数据。
在Python中，可以利用第三方库如Scapy、Pyshark等实现对网络数据包的捕获和解析，同时结合Paramiko库实现对设备日志的采集，从而构建完整的数据采集模块。
3. 数据处理模块数据处理模块负责对采集到的原始数据进行清洗、过滤和分析，提取出有用的信息并进行存储。
在Python中，可以利用Pandas、NumPy等库对数据进行处理和分析，通过编写相应的算法和规则实现对异常数据和安全事件的检测和识别。
4. 告警模块告警模块是网络安全监控系统中至关重要的一环，主要负责根据数据处理模块输出的结果进行告警通知。
在Python中，可以通过邮件、短信、微信等方式发送告警信息，也可以结合第三方服务如钉钉机器人实现告警信息的及时推送。
5. 可视化展示模块可视化展示模块通过图表、报表等形式直观展示网络安全监控系统的运行状态和监测结果，帮助用户更直观地了解网络安全情况。
在Python中，可以使用Matplotlib、Seaborn等库实现数据可视化，并结合Web框架如Flask、Django实现一个友好的可视化展示界面。
网络安全监控系统设计与实现
网络安全监控系统设计与实现随着互联网的迅猛发展，网络安全问题日益突出。
为了保障网络用户的安全和隐私，网络安全监控系统成为了必不可少的一部分。
本文将介绍网络安全监控系统的设计与实现，旨在帮助用户更好地保护自己的网络安全。
一、系统设计1. 系统需求分析网络安全监控系统的设计首先需要对系统需求进行深入分析。
根据用户的实际需求，确定监控的范围和内容。
可能包括防火墙、入侵检测系统、网络行为监控等功能。
同时，要考虑系统的扩展性和灵活性，确保能够应对不断变化的网络安全威胁。
2. 系统架构设计根据需求分析的结果，设计系统的架构是非常关键的。
系统的架构应该简洁而灵活，包括服务器端和客户端的组成。
服务器端负责数据的采集、处理和存储，而客户端则提供用户界面和操作的入口。
3. 数据采集与处理数据采集是网络安全监控系统的核心功能之一。
可以通过监控网络流量、日志记录、事件触发以及主动探测等方式来采集数据。
采集到的数据需要经过处理，进行清洗、过滤、归类等操作，以便后续的分析和挖掘。
4. 数据存储与管理采集到的数据需要进行有效的存储和管理。
可以使用数据库技术来存储和查询数据，如关系型数据库或者NoSQL数据库。
同时，要考虑数据安全和隐私保护的问题，确保数据存储的可靠性和完整性。
5. 数据分析与挖掘对采集到的数据进行分析和挖掘是网络安全监控系统的关键环节。
通过数据分析和挖掘可以发现网络安全威胁和异常行为，并及时采取相应的措施。
常用的数据分析和挖掘方法包括统计分析、机器学习、数据挖掘等。
6. 报警与预警功能当发生网络安全威胁或异常行为时，系统需要及时发出报警或预警。
可以通过邮件、短信、手机推送等方式将相关信息发送给用户，并给出相应的应对建议。
同时，还可以通过自动化的方式将漏洞信息进行漏洞修复。
二、系统实现1. 开发环境搭建在系统实现之前，需要搭建相应的开发环境。
这包括选择合适的开发工具和编程语言，如Java、Python等。
同时，还需要选择适合的数据库和相关的框架和库来支持系统实现。
网络安全监测系统的设计与实现
网络安全监测系统的设计与实现在当今数字化时代，网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
然而，随着网络的广泛应用，网络安全问题也日益凸显。
网络攻击、数据泄露、恶意软件等威胁不断涌现，给个人、企业和国家带来了巨大的损失和风险。
为了有效地应对这些网络安全威胁，保障网络的安全稳定运行，网络安全监测系统应运而生。
网络安全监测系统是一种对网络进行实时监控和分析，及时发现和预警安全威胁的技术手段。
它通过收集、分析网络中的各种数据，如流量数据、日志数据、系统配置信息等，来识别潜在的安全风险，并采取相应的措施进行防范和处理。
一、网络安全监测系统的需求分析在设计网络安全监测系统之前，首先需要对其需求进行深入的分析。
这包括以下几个方面：1、监测范围明确需要监测的网络范围，包括内部网络、外部网络、服务器、终端设备等。
不同的网络区域可能存在不同的安全风险，因此需要有针对性地进行监测。
2、监测内容确定需要监测的具体内容，如网络流量、系统日志、用户行为、应用程序活动等。
这些监测内容能够反映网络的运行状态和可能存在的安全问题。
3、威胁检测能够准确检测各种网络威胁，如病毒、木马、黑客攻击、DDoS 攻击等，并及时发出警报。
4、数据分析具备强大的数据分析能力，能够对收集到的大量数据进行快速处理和分析，提取有价值的信息，为安全决策提供支持。
5、响应机制当发现安全威胁时，能够及时采取有效的响应措施，如隔离受感染的设备、阻断攻击流量、恢复受损的数据等。
6、可视化展示以直观的方式展示监测结果和分析数据，方便安全管理人员快速了解网络的安全状况。
二、网络安全监测系统的总体设计基于上述需求分析，网络安全监测系统通常由以下几个部分组成：1、数据采集模块负责收集网络中的各种数据，包括流量数据、日志数据、系统配置信息等。
数据采集可以通过网络探针、日志服务器、系统接口等方式实现。
2、数据预处理模块对采集到的数据进行清洗、过滤、归一化等预处理操作，去除无效数据和噪声，将数据转换为统一的格式，以便后续的分析处理。
网络视频监控系统的设计与实现
网络视频监控系统的设计与实现【摘要】本文深入分析了网络视频监控系统的关键技术，设计开发了新型的网络视频监控系统。
阐述了网络视频监控系统的实现的具体方法。
【关键词】网络视频监控系统；实时监控；视频录制；视频存储近年来，视频监控系统在安防领域中的地位日渐突出，作为报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段，图像视频信号本身具有可视、可记录及信息量大等特点，并能提供“眼见为实”的证据。
视频监控系统作为预防犯罪的有力武器，得到了广泛的应用。
目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP视频监控系统，它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息[6]。
网络视频监控系统是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输。
常见的网络视频监控系统架构：1.前端设备部分前端设备由高分辨率彩色摄像机、电动镜头、室外全方位云台、室外全天候防护罩、高灵敏监听头、紧急报警按钮、多功能解码器、视频多媒体端机等设备构成。
2.传输部分系统的传输部分充分利用国家公用数据网（DDN），各多媒体端机通过DDN 基带MODEM接入中国电信的DDN公用数据网，使整个系统形成广域网的结构。
可传输的信号如下所述。
3.控制中心部分中心控制系统是建立在分控系统局域网基础上的，通过DDN基带MODEM 接入DDN公用数据网，并与各前端多媒体端机组成广域网。
控制中心装备多台专业级LCD监视器，采用多画面分割器，使每台监视器可同时输出多路图像，还装备大屏幕PDP作为监控墙，用以同时显示从多路图像中任意选出的N路图像。
系统的数字图像记录设备，采用专业级DVR，不仅拥有硬盘录像或重放功能，还能按照时间日期来进行录像检索。
4.分控系统部分在N个下级单位，分控系统也设置相同的工控PC，同样利用DDN基带MODEM接入DDN公用数据网，实现与中心控制主机一样的控制功能，但其权限低于主机。
远程视频监控系统的设计与实现
远程视频监控系统的设计与实现随着科技的不断发展，人们对于安全的要求越来越高，而远程视频监控系统成为了一种很重要的安全手段。
它能够通过网络将视频信号传输到远程的设备上，方便用户随时随地进行监控，但是在设计与实现上还是要注意很多细节，本文将从系统结构、硬件选型、软件开发等方面探讨远程视频监控系统的设计与实现。
系统结构系统结构是远程视频监控系统设计的关键，它需要包含如下几个要素：1. 摄像头：负责拍摄现场的视频信号。
2. 视频编码器：将摄像头拍摄的视频信号进行压缩和编码，方便通过网络传输。
3. 网络传输设备：将视频信号传输到远程设备上。
4. 远程设备：用户可以通过远程设备实时查看监控画面。
其中，摄像头和视频编码器需要直接连接，而网络传输设备可以使用有线或者无线网络连接。
远程设备可以是手机、电脑或者其他可联网的设备。
硬件选型硬件选型是远程视频监控系统设计的基础，需要根据不同需求进行不同选择。
在选择摄像头时，需要考虑画面质量、角度范围、灵敏度、可靠性等因素。
在选择视频编码器时，需要考虑视频编码格式、传输速度、数据压缩比等因素。
在选择网络传输设备时，可以选择有线网络或者无线网络，有线网络速度较快，但是需要布设线缆，费用较高。
无线网络则可以根据需要选择 2.4G或者5G信道，需要考虑信道干扰、传输速度等因素。
在设备选型时，需要考虑设备的性能、稳定性、易用性等因素。
软件开发软件开发也是远程视频监控系统设计的重要一环。
在软件开发中，需要实现远程数据传输、视频信号解码、图片显示等功能。
具体开发时可以参考以下步骤：1. 设计通讯协议：需要选择适合的通讯协议，如TCP/IP，完成数据传输。
2. 实现视频解码：需要对网络传输回来的视频信号进行解码，并打开图片显示窗口，将解码后的视频信号实时显示。
3. 实现远程控制：可以将控制信号转化为命令，发送到目标设备上，如控制云台方向、变焦等。
在软件开发过程中，还需要考虑程序的可扩展性和易维护性，越简洁明了的代码越容易维护和扩展。
网络安全监控系统的设计与实现
席发非法连接信息 （ 监控席改变该受控机显 布式计 算的体 系结 构 。通过 运行 在各 受控 客 示 状态并 报警 ） ； 户 机 中的监控 代理 服务 ， 受控 客户 的状 态 、 将 Ｓｅ６受控 机 按 需发 送 其上 的进 程 信息 ｔ ： ｐ 动 作等关 键信 息实 时报告 给监 控 服务器 或 数 给 监控 席 ｆ 控 席决 定是 否保 存 到数 据 中 由监 据 中心 ， 将 监控 服务 器 的指令 转达 给客 户 心 数据库 ） 并 ； 机 。数据 中心 一监控 数据 中心 是整 个 系统 的 Ｓ ｐ： ｔ ７ 受控 机按 需 发送 其 上 的连 接信 息 ｅ 由 要。 核 心 ，其 主要 任务 是处 理和保 存 系统运 行 数 给 监控 席 （ 监控 席决 定 是否保 存在 数据 中 本 论文 主要针对 网络安 全监 控系 统展 开 据及 日志记 录 ，同时也是 各子 系统 间通 讯 的 心数 据库 ） ； Ｓ ｐ ： 席 在启 动 时 向数 据 中心请 求 ｔ ８ 监控 ｅ 分析设计 研 究 ，以期从 中找 到可 靠有 效 的网 枢 纽 。 网络 嗅探器 （ ｉｅ是 一些 安装 在 网络关 所有 ａｖ Ｓ ｆｒ ｎ ） ｌｅ的受控机 列表 ； ｉ 络监控 系统设 计方 法 ， 以此和 广大 同行分 并 Ｓ ｐ： ｔ ９ 数据 中心 发现受 控机 状态 改变 （ ｅ 新 享。 键路 径（ 般是 网关 、 由器等设 备上 ） 的 网 一 路 上 ２ 目前传统 的 网络安全 防范措 施 络数据 包窃 听 和数据 包协 议分 析工 具 ，网络 启 动 一 台机器 ， 闭一 台机器 ） 关 ； 关键 路径就 是那些 所有 连 接到 网络 的客 户机 Ｓ ｐ０监 控席按 需决 定向受 控机请求 进 ｔ ｌ： ｅ （ １ ）防火墙 技术 防火墙 是近 期发 展起来 的一 种 保护计 算 都 必须 通过 的节 点 ， 网关 、 由器 。通过 在 程 和 连接信息 ； 如 路 机 网络安全 的技 术性 措施 ，它用 来 控制 内部 这些关 键路径 节点 上安 装 嗅探 器就 可以 实时 Ｓ ｐ 监控席按需决定是否保存受控机 ｔ ｌ： ｅ ｌ 网和 外部 网的访 问。 了解整 个网络 的运 行情 况 ，包 括 陌生 计算 机 的进程 和连接 信息 到数据 中心数 据库 ； ｆ 基 于主 机的安 全措施 ２ ） 接人、 陌生计算 机 网络数 据包 监 听 ， 同时可 以 Ｓｅｌ ：监控席控制所有的安全策略 ， ｔ ２ ｐ 然 并通 通 常 利 用 主 机 操作 系 统 提供 的访 问权 发送 相应 的干 扰包 来控 制 网络 的运行 ，而 这 后保 存 到数据 中心数 据库 ， 知数据 中心 ； Ｓ ｐ３ 数据 中心 发 现安 全 策 略（ 括控 ｔ １： ｅ 包 限， 对主机资 源进 行保 护 ， 种安 全措 施往 往 些 并不 需要在 所有 的客 户机 上安 装相 应 的代 这 （ 如果 有需 只局 限于主 机本 身的安 全 ，而不 能对 整个 阿 理 。监控 代理 是监控 控制 台和监控 数 据 中心 制 模 式 和安 全 地址 链 表）有改 变 ， 络提供 安全 保证 。 派 驻在各 受控 客户 机上 的代 理人 ，监 控代 理 要） 把新 的安 全策 略发给 受控机 。 ｆ）加 密 技 术 ３ 与监 控数 据 中心保 持实 时联 系 ，监 控代 理 与 ４结语 用 于 网络安全 的加 密技术 通 常有两 种形 监控 服务 器保 持非 实时 的联 系 ，当出 现可 能 网络 安全 监控 系统作 为信 息化 建设 的安 式： 的信息 安全 问题 时 ，随时 随地 向监 控数 据 中 全保 障 ，不 论是 重要 的 国家机 关还 是企 事业 ① 面 向服 务 的加密技 术 。 心发 出通 知 ，监控 数 据 中心和 监控 控制 台 的 单 位 的 核 心 技 术 部 门 对 其应 用 的 呼声 都 很 面 向服务 的加密技 术 即通 常所说 的信 息 很 多功 能要依 赖监 控代理 来完 成 。 具体 地说 ， 高 ， 特别 是 航 天 、 军工 、 府 网络 安 全监 控 系 政 加密 。它是 指利 用好 的密码 算 法对 有些 敏感 监 控 代 理将 依 据 系统 管理 策 略 和安 全 规 则 ， 统 ，将 在全 面提 高政 府机 关敏感 机构 和企 事 数据 、 文件 和程序 进行 加密 ， 以密文 方式 存 利 用 ｓ Ｍ 并 Ｎ Ｐ网络管 理协议 等 ，实 时查 询客 户 业 单 位核 心 部 机关 等 重要 的国家 机 密部 门 ， 取， 以防泄 密 。其 优点 在于 实现 相对 简单 ， 不 计 算 系统 的 状 态和 动作 ， 系统 启 动 、 如 关机 、 以及银行 、 券 、 证 高新技 术企 业等 信息 敏感 型 需对 网络数据 所经 过 的网络 的安 全性提 出特 脱 离 ／ 联入 受控 网络 、连接 其他 网络计 算 系 企事 业单 位 ， 往往拥 有 大量 的机 密信 息 ， 一旦 殊 的要 求 。 统 （ 直接 连接 受控 网络 中的计 算 系统 、 过 泄漏 就会 造 成 巨大 的经济 损 失 和负 面影 响 ， 如 通 ② 面 向网络 的加 密技 术 。 防火 墙或 路 由器访 问外 部 网 、启 动拨 号服 务 甚 至对 国家安 全 和社会 稳定 构成 威胁 。 网络 面 向 网 络 的 加 密 技 术 是 指 通信 协议 加 连 接外 部 网等）在违 反 了 系统规 定 的安 全 规 安全 监控 系 统 ，将 在全 面提 高政 府机关 敏感 ， 密 ，它是 在通 信过程 中对 包 中 的数 据进 行加 则后 将 自动告警 ，并 将这 些信 息报 告 给监控 机 构 和企 事业 单 位 核 心部 门 的信 息安 全 ， 增 密 ， 括 完整 性 检测 、 字 签 名等 ， 些 安全 数据 中心 并记 人 日志 ，以及 向监控 服务 器报 强对 网络 内部 各客 户计 算机 的控 制 ，加 快信 包 数 这 协 议 大 多 采 用 了诸 如 Ｒ Ｓ 钥 密 码 算 法 、 告该警 告信 息 。 Ａ 公 同时 ， 还可 以接 受监 控服 务器 息化 建 设 进程 等 方 面产 生 巨大 的经 济 效益 ， Ｄ Ｓ 组密 码 、 Ｅ 分 ＭＤ系 列 Ｈ ｓ ａｈ函数 及 其 它一 的指 令 ， 更改 系统 策略 和安 全规 则 ， 甚至 执行 同时 ，网络 安全 在信 息化 建设 中 的特殊性 也 些 序列密码 算法 实现信 息 安全 功能 ，用 于防 某 些动 作 ， 关机 、 如 重起 、 挂起 、 断开 网络连 接 使得 网络安 全监 控系 统产 生 了巨大 的社会 效 止黑 客对信 息进行 伪造 、 冒充和 篡改 ， 而保 等 。 从 益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:100622475(2004)0820065202收稿日期:2003208222作者简介:李慧君(19802),女,江西抚州人,南昌大学硕士研究生,研究方向:计算机网络技术与应用;徐鹰(19572),女,辽宁盖县人,高级实验师;李建民(19562),男,江西丰城人,教授。
网络监控系统的设计与实现李慧君,徐 鹰,李建民(南昌大学网络中心,江西南昌 330029)摘要:介绍了网络监控系统的设计思想和实现方法。
系统提供流量监控、拓扑发现、故障管理等功能,可以有效地监控流量及其他网络异常情况。
关键词:流量监控;拓扑发现;故障管理中图分类号:TP309 文献标识码:ADesign and Implementation of N etw ork Monitor SystemLI Hui 2jun ,X U Y ing ,LI Jian 2min(Netw ork Center of Nanchang University ,Nanchang 330029,China )Abstract :The paper introduces the design and im plementation of a netw ork m onitoring system.The system provides the functions of net 2w ork traffic m onitoring ,topology discovery and fault w ork traffic and exceptions can be m onitored effectively.K ey w ords :netw ork traffic m onitoring ;topology discovery ;fault management0 引 言随着校园网络规模的扩大以及应用的普及,网络流量扩大,网络负担加重,可能使网络设备超负荷运转,从而导致网络性能下降。
这就需要功能更完善的网络管理来保证网络的可靠运行,网络管理特别是网络性能的监控越来越受到人们的重视。
网络监控系统是网络管理的基础,主要是为网络管理提供所需的一些数据,它是维护网络的重要工具。
大型网络管理软件价格昂贵,而开发一些工具软件辅助管理则十分必要。
本文介绍了一个网络监控系统设计与实现技术。
1 系统的设计思想1.1 系统体系结构网络监控系统为客户机/服务器方式,客户端和服务器端位于同一局域网内,系统与网内的其他机器连接在同一H UB 或SWIT CH 上。
这种接入方式对原有网络设置不做任何改动即可保护整个内部网,在意外情况下若系统无法正常工作,不会影响网络的正常活动。
图1 网络监控系统的系统结构1.2 系统功能模块该系统具有4个功能模块,见图2。
系统主要功能是:(1)对每一条链路及各网络设备的流量及通断状态进行实时监控,及时发现故障设备和线路,进行报警并协助迅速解决。
(2)定期分析历史数据,对整个网络的性能进行定量评估,及时提示管理者和决策者做出设备和线路的升级计划,保证计算机与现代化 2004年第8期J IS UAN J I Y U XI ANDAIH UA总第108期设备和线路不会由于负载过重而出现网络性能急剧下降的情况。
2 系统的具体实现2.1 流量监控模块在网络监控系统中网络流量数据的采集是关键。
实现数据采集的方案和技术有多种,目前用于网络流量数据采集的常用方法有:(1)基于侦听网络数据包的包分析模式:它通过所监听的数据包进行分析从而获得网络流量的数据。
传输介质带宽限制或路由器的过滤功能等原因影响了网络数据包的完整性。
对带宽占用、加重网络设备的负担等也是它存在的缺点。
(2)基于路由器MI B的S NMP模式:该方法的优点在于有效地克服了包监听模式的不足之处,且其原理简单,容易实现,对于中小型的校园网比较适用。
缺点是工作效率较低,对网络带宽有影响且会加重路由器的负担,使网络设备的通讯性能大大降低,甚至造成通讯的瓶颈。
另外,流量采集的时间间隔比较难把握,容易造成数据的丢失。
(3)基于安插网络探针(PROBE)技术的流量捕获模式:PROBE技术是依靠传统的以太网总线结构的通信原理,在靠近出口路由器的网段上安插网络探针,以监听通信,并记录通过该网段的每一次通信,进而整理成流量统计数据。
实时流量监控部分由于数据采集频率较高,若采用S NMP模式来采集势必增加路由器负担。
本系统中采用了探针技术来获取流量数据,基本思路是接收并记录所有的通讯数据,即所有通过用户网段的流量只在交换机上作了一份复制定向发送到网络探针上,网络探针截获网络中各种协议的数据报文,解析其报文的包头,记录目的IP、源IP、数据大小等信息并统计流量信息存入数据库中,不对其内容进行解析,用户数据的安全性可以得到保证。
采用网络探针技术最大的优点就是不需要路由器的参与,对路由器的影响很小;且占用很少的带宽,不需要额外的网络开销。
但是,要实现基于这种技术的流量采集统计,就必须要有很大的缓存器,以便记录下所有的网络通信。
这给流量统计主机(Cache)的性能和硬件配置提出了很高的要求。
2.2 拓扑发现模块本系统中采用了基于S NMP协议(路由表)的拓扑发现方法。
路由表的基本表项包括路由的目的网络地址、目的网络的网络掩码、该路由的下一站的IP 地址、对应的端口、路由协议等信息。
其中下一站的IP地址(nexthop)信息可以用于网络的拓扑发现。
其定义如下:ipR outeT able OB J ECT2TY PE//路由表SY NT AX SE QUE NCE OF I pR outeEntryI pR outeEntry::=SE QUE NCE{ ipR outeDest I pAddress,//路由的目的地址 ipR outeNextH op I pAddress,//路由的下一个路由地址 ipR outeMask I pAddress//路由目的地的子网掩码…}拓扑发现的方法是从管理工作站的缺省路由器开始,通过读取路由器的路由表,可以逐渐向下发现网络中的所有基于路由功能的网络节点。
再通过路由表的ifindex(对应端口标识)项,就可以构建出整个网络的拓扑关系图。
每隔一定时间,根据被管网络对象数据库中的信息,生成网络拓扑图,监听网络设备自动发现模块传来的事件消息,修正网络拓扑图。
2.3 故障管理模块该模块利用IC MP和S NMP所提供的T rap机制作为基本的数据获取手段来实现对故障事件的采集。
在服务器端后台打开一个S NMP进程,注册要接收的TRAP类型,监听指定端口,侦听网络元素的报警事件,将解析的结果(故障的开始时间、结束时间、故障位置和故障类型)写入数据库日志,在网络拓扑图上让故障设备的颜色变成红色示警。
有针对性地向被测站点或被测线路上一站点在一定的时间间隔内发送IC MP报文,根据其响应状况来确定链路状态,链路状态用不同颜色的线来表示,红色表示链路状态不正常,绿色表示正常。
同时可根据管理员的设定采用窗口声音报警或电子邮件报警。
2.4 信息服务模块该模块主要有以下功能:(1)参数设定:方便管理员设置各种参数,如报警时间,节点对应的信息的添加、插入和删除。
(2)日志备份与删除:定期备份路由器和其他设备的主要设备的配置文件,当网络管理员对路由器或服务器上的配置文件进行修改后,应及时备份配置信息,当发生异常时,可利用备份信息进行恢复,网管工作站可定期执行脚本文件,从路由器和服务器上获取配置信息,并以日志的形式存储在当地磁盘上。
并根据设定的时间对陈旧的日志删除。
(3)统计功能:统计给定年月设备的流量和故障情况,具体有:统计设备的国际国内流量及按(下转第82页)s=S tring(BlobM id(bu f,1,n)) //将接收到的数据转换成字符串。
对一个实用的网络应用程序,异步套接字的使用是不可缺少的,否则,对于客户应用程序,在通过套接字收发大量的数据时,用户失去对程序的控制,不能点选菜单,也无法取消漫长的操作。
对于服务应用,这几乎意味着同时只能为一个客户提供服务(除非使用多线程)。
因此程序在客户端和服务端都采用了异步套接字,这样客户端的用户不会因为进行长时间的I/O操作而失去对程序的控制,服务端则可以并发地为多个客户服务。
为了使用异步套接字,要用到WS AAsyncSelect()函数。
在服务器对套接字调用ac2 cept()或者在客户端调用connect1()之前,将套接字设置成异步方式,并指定感兴趣的事件,确保调用不会被阻塞才执行调用指令:对服务器应用程序,下面的语句表示对套接字上的FD-ACCEPT事件感兴趣:n=WS AAsyncSelect(s ock,Handle(parent),W M-USER,FD-ACCEPT)对客户应用程序,下面的语句表示对套接字上的FD-C ONNECT事件感兴趣:n=WS AAsyncSelect(s ock,Handle(parent),W M-USER,FD-C ONNECT)上述两条语句分别位于某个控件的事件处理函数中,因此用Handle(parent)来得到当前控件所在窗口的句柄。
在进行上述的调用之后,窗口必须处理W M-US2 ER消息。
这就要为窗口定义一个新的自定义事件,事件的I D为pbm-custom01。
在accept()或connect1()成功之后,网络连接就已经建立好了。
再用下面的语句表示对FD-RE AD和FD-C LOSE事件感兴趣: WS AAsyncSelect(s ock,Handle(this),W M-USER,FD-RE AD+ FD-C LOSE)或者用下面的语句表示对FD-WRITE和FD-C LOSE事件感兴趣:WS AAsyncSelect(s ock,Handle(this),W M-USER,FD-WRITE+ FD-C LOSE)因为这条语句位于窗口的事件处理函数内,因此在这儿要用Handle(this)获得当前窗口的句柄。
现在,可以在套接字上进行异步的数据收发了。
对于采用异步套接字的程序来说,窗口处理函数是关键,也就是前面提到的Event I D为pbm-custom01的窗口事件函数。
这个函数有两个参数,(1)w param,类型是U LONG,代表了发生事件的套接字的s ocket 号。
(2)lparam,类型是LONG,它的低16位是上述套接字上发生的事件(FD-C ONNECT、FD-ACCEPT、FD-C LOSE、FD-RE AD以及FD-WRITE等等)。
这个函数首先要判断发生了哪个事件,然后根据发生不同的事件进行相应的处理。
比如发生FD-C ONNECT事件(一般在客户机上发生),就要调connect1()函数进行连接,发生FD-ACCEPT事件(一般在服务器上发生)就调accept()接受客户的连接请求,或者拒绝———例如同时连接到服务器的客户数目超出指定的值。