网络流量监控系统的设计与实现
２０１２年第１期 计算机光盘软件与应用 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ 软件设计开发 网络流量监控系统的设计与实现 王劲辉，张西红 （石家庄军械工程学院，石家庄０５００７２） 摘要：在网络技术高速发展的同时，互联网的网络安全问题已经成为广泛关注的焦点，恶意攻击、病毒感染、非法 访问都是影响网络运行的主要问题，在目前网络安全体系中，针对流量的监控便是其中一种有效分析网络状况的办法，它 将从流量的角度来监控网络是否存在异常情况。 ・ 关键词：数据采集；网络管理；流量分析 中图分类号：ＴＰ３９３．０７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９５９９（２０１２）０１－０１５３－０２ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗａｎｇ Ｊｉｎｈｕｉ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉｈｏｎｇ （Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｓｓｕｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ｃｏｎｃｅｒｎ，ｍａｌｉｃｉｏｕｓ ａｔｔａｃｋｓ，ｖｉｒｕｓ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ｕｎａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ ａｃｃｅｓｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｒａｆｆｉｃ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｓ ａｌｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆｔｒａｆｆｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｆｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｕｎｕｓｕａｌ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；Ｎｅｔｗｏｒｋ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；Ｔｒａｆｆｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ 一、网络数据采集技术研究 （一）基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的数据包捕获研究 目前网络上的数据捕获机制，在不同操作系统下体现的效果也不 一样，在Ｗｉｎｄｏｗｓ系统下，可以通过驱动程序的接口规范（简称 ＮＤＩＳ），ＷｉｎＳｏｃｋ的ＳＯＣＫＲＡＷ或者用到虚拟设备驱动技术（简称 ＶｘＤ）等来达到网络数据包的捕获功能。 （二）原始数据包捕获的关键函数 １．启动函数ＷＳＡＳｔａｒｔｕｐ。ｉｎｔ ＰＡＳＣＡＬ ＦＡＲ ＷＳＡＳｔａｒｔｕｐ（ＤＷＯＲＤ ｗＶｅｒｓｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔｅｄ，ＬＰＷＳＡＤＡＴＡ 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ＷＳＡＤＡＴＡ结构的指针。 ２．套接字创建函数ｓｏｃｋｅｔ。ＳＯＣＫＥＴ ｓｏｃｋｅｔ（ｉｎｔ ａｆ，ｉｎｔ ｔｙｐｅ， ｉｎｔ ｐｒｏｔｏｃｏ１）；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 ｓｏｃｋａｄｄｒｉｎ｛ ｓｈｏｒｔ Ｓｉｎ ｆａｍｉｌｙ； ／／地址族，设置为ＡＦ ＩＮＥＴ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｓｈｏｒｔ Ｓｉｎ ｐｏｒｔ； ／／指定的端口号 ｓｔｒｕｃｔ ｉｎａｄｄｒ ｓｉｎａｄｄｒ； ／／ＩＰ地址 ｃｈａｒ ｓｉｎｚｅｒｏ［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ＷＳＡＩｏｃｔ１ ｉｎｔ ＷＳＡＡＰＩ ＷＳＡＩｏｃｔｌ（ＳＯＣＫＥＴ Ｓ，ＤＷＯＲＤ ｄｗＩｏＣｏｎｔｒｏ１Ｃｏｄｅ，ＬＰＶＯＩＤ ｌｐｖＩｎＢｕｆｆｅｒ，ＤＷＯＲＤ ｃｂＩｎＢｕｆｆｅｒ，ＬＰＶＯＩＤ １ｐｖＯｕｔＢｕｆｆｅｒ，ＤＷ０ＲＤ ｃｂＯｕｔＢｕｆｆｅｒ，ＬＰＤＷＯＲＤ １ｐｃｂＢｙｔｅｓＲｅｔｕｒｎｅｄ， ＬＰＷＳＡ０ＶＥＲＬＡＰＰＥＤ ｌｐＯｖｅｒｌａｐｐｅｄ， ＬＰＷＳＡＯＶＥＲＬＡＰＰＥＤＣＯＭＰＬＥＴＩＯＮＲＯＵＴＩＮＥ ｌｐＣｏｍｐ１ｅｔｉｏｎＲｏｕｔｉｎｅ）； 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， １ＤＣ０ｍＤｌｅｔｉ０ｎＲｏｕｔｉｎｅ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 ＩＮＶＡＬＩＤ 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）： 二、网络流量监控系统具体实现 （一）系统背景。本网络流量监控系统开发平台采用ＶＣ ６．０， 是目前主流的Ｗｉｎｓｏｃｋ开发平台，具有非常强的适应性，能在多 操作平台上运行，界面简介，稳定性高。 （二）系统总体结构设计。通过分析当前用户需求，我们得 出以下特征： １．需要对数据包进行解析，对数据包的源目地址、协议类型、 截获时间、数据内容都需要进行分析：２．对网络数据需要进行多重 捕获，同时设置网卡为混合模式，对数据进行采集；３．根据不同需 求能够按特定协议类型、特定地址范围或相关包等进行自定义的监 视；４．实现对日志分析记录，便于日后查找；５．监视结果能够有实 时流量图、列表等输出显示出来；６．对常见攻击进行发现处理。 结合上述分析，本系统采用Ｖｃ＋＋语言编写，系统分为三个模 块：数据流量信息统计模块、捕获与显示模块、流量绘制模块等， 具体如图１所示。 图１ 流量监控系统系统结构图 （三）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，如图２与图３所示。 ｒ 。 ｒ “ ｌ， — １ ｒ —’｝ 凑 卜小 卜ｌ瑟黼 ｌ—Ｉ ｌ ＿■■■■■■■＿＾…’＿■●■●■●■’＾’一 ｌ 圈 ｌ 图 ｌ 囤一圈一囤 图２数据捕获处理流程 圈一圜一圈 圈一圆 圈 图一园 图３
网络性能数据块访问流程 软件设计开发 计算机光盘软件与应用 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＣＤ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ２０１２年第１期 （四）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， ＭＡＸＨＯＳＴＮＡＭＥＬＡＮ）与 目 图４ ＣＳｏｃｋＨｅＩｐｅｒ类处理流程 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。 １．流量获取模块。设计思路：实际编程时，可以利用Ｗｉｎｄｏｗｓ 系统内提供的性能接口，只用访问此接口就可获得网络性能相关 的数据，例如流量、ＩＰ等；根据这个设想，设计出了本模块的子 功能如下： 访问性能数据子模块：通过对注册表进行访问来获得流量数 据信息； 显示子模块：将数据绘制在窗口中显示出来； 框架子模块：处理消息映射及消息处理等； ２．数据统计模块。可利用微软ＡＰＩ函数来实现对ＩＰ的统计分 析，系统管理员通过数据统计可以在及时发现网络性能瓶颈。涉 及到的函数有Ｇｅｔｕｄｐｓｔａｔｉｓｔｉｃ，需要注意的是工程中要加载 ＩＰＨｅｌｐａｐｉ．１ｉｂ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。 辩辩灞 磷豫拣 ｝群嚣 赫 嗨｛９ 粒张ｌ捋自‰辅搏螭时 ｌ ｝ 一 糍辩蕊一鸯 彝潮 鳓《辑磷姆蔫簿壤辫 簿 聃 。 铋” 。 罐 《 错磷 蘸龋酶褥麟 釉 ｊ嚣审秘鞲骧精囊 瓣 瓣 薅螓婚罐 《婀鼋睡黟 ０ ＃ 辑 ｝僭霹 谴： 赣惫 瓤 商 ｔ”辫靠 糕弛弹簿辩搿 鞠鞲鞲糍罐盘； 衡 琏 臻霹罐§ 趣舔；墓帮嚣麟 穗媾毓辣摹｝≥瓣熬 糍 ｛ ”｝ 瓣 ｌｔ％ ０ 端 瓣 赫 ＃甜 ；帮搿 ｉ ｔ … ， ， 一，，～ 潞挺 蚌憾蠹 ｒ 蔫§ 臻§ 辨 端簿 魏 ＿ｌ ¨｜ 图５ 统计模块界面 三、结束语 互联网的迅猛发展，流量检测和统计分析成为整个网络安全 管理系统的基础部分。网络管理员可以根据数据流量的变化规律， 发现网络故障与攻击行为，及时采取措施，减少损失。 网络流量分析系统是一个比较复杂的系统，由于时间关系， 本设计只完成了大概框架，通过编写套接字、访问注册表等方法 实现了部分主要功能，并没有完全完成详细指标，比如只提供了 局域网内流量实时监测、数据包解析、简单统计等功能，这些都 有待于进一步改进、深入与完善，下一步工作的重点将是提供更 多监控功能，对网络行为进行更深入的分析。 在整个设计过程中，重点放在了数据捕获与流量实时监控两 个功能上，进而描述了采用套接字开发流量监控系统中的思路和 关键事项，阐述了开发过程中碰到的一些技术问题，对功能需求 与细节实现进行了详细分析与设计。 通过这次开发过程，提高了我独立地分析、解决问题的能力， 而且掌握了从需求分析、整体设计、详细设计到代码实现的软件 开发流程，使我对软件工程中的理论有了更深入的认识。 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ｍ．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．２００３．１ １：９—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）ｒＭＩ．北京：人民邮电出版社，２００６．５：４２５—４３７ 『４１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 （上接第１ ５８页） 是要对系统用户的用户口令进行加密，在经费预算系统中使用了 散列加密算法对密码的进行加密，散列加密存储的密码是原来数 据的数字指纹，而不是数据本身，也就是说，你没有办法倒转加 密过程来获取原来的数据，你只能对新的数据进行散列然后进行 比较，以验证用户的合法性。在ＡＳＰ．ＮＥＴ平台下实现对数据的散 列加密很容易，用ＡＳＰ．ＮＥＴ安全模型下的ＨａｓｈＰａｓｓｗｏｒｄ Ｆｏｒ ｓｔｏｒｉｎｇｌｎｃｏｎｆｉ ｉｌｅ方法即可实现。其次，可以对整个数据库 中的数据使用ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８中的透明数据加密（ＴＤＥ）方式来 进行保护。ＴＤＥ对数据库文件和日志文件进行保护，对系统而言 没有什么改变，数据进行数据库写操作时，数据库系统会先将数 据加密后再写到数据库文件之中，而进行读操作时，数据库系统 也会将用户所需的数据解密后再返回给用户。通过以上两种方式， 有力地保护了系统数据的安全。 另外，经费预算系统的数据库管理系统是ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００８。 使用了ＡＤＯ．ＮＥＴ中的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ．ＮＥＴ数据提供程序实现对系统数 据库的操纵，在对数据的操作中又使用了存储过程技术。这样， 就避免了用户直接访问数据库表与“ＳＱＬ注入攻击”。 四、结束语 本文对基于Ｂ／Ｓ架构、ＡＳＰ．ＮＥＴ平台的经费预算系统的网络 安全设计进行了讨论。由于经费预算系统运行于复杂的网络环境， 处理的数据敏感。因此，在安全设计上，既要考虑系统访问的合 法性，又要考虑数据访问的安全性。针对相关的安全问题，本文 给出了基于ＡＳＰ．ＮＥＴ的解决方案。 参考文献： 【１］兰静．ＡＳＰ．ＮＥＴ数据库访问技术卟内蒙古电大学 刊，２００５（０９） 【２］汪捷，杨宗凯，吴砥．．ＮＥＴ技术在管理信息系统开发中的应 用Ⅱ】．微机发展，２００４（１ １） ｆ３１５ｒ４爽埸瑁，聂笃宪，张世雄刑用ＡＳＰ．ＮＥＴ中ＡＤＯ．ＮＥＴ技 术实现数据库的动态访问卟电脑知识与技术，２００５（２０） ［４】徐岩柏．ＡＳＰ．ＮＥＴ数据库访问技术Ｕ］．中国科技信 息，２００９（１ １）
图书馆网络监控系统的设计和实现
ＳＹＳ ＰＲＡＣＴＩＣＥ 系统实践：》 图书馆网络监控系统的设计和实现 ◆夏正伟 摘要：提出了一个图书馆网络监控系统的分层逻辑结构，基于Ｎａ矛ｏｓ软件部署的 图书馆网络监控系统实现了对数字图书馆服务及运行环境的有效监测，能够及时发 出故障警报并执行故障恢复操作，保障了向图书馆用户提供不间断的信息服务。 关键词：数字图书馆；网络监控；Ｎａｇｉｏｓ 一、引言 从２０世纪９Ｏ年代初期“数字图书馆”概念的提出起， 我国各类图书馆均投入了大量资金和人力，不断完善数字 图书馆信息化建设 】。网络化、现代化的资源检索和获取 方式，弥补了传统图书馆的地域限制和时空限制，既扩展 了文献资源的服务形式和内容，又提高了服务质量和性 能。为了向读者提供稳定的文献资源信息服务，必须运用 先进的网络管理技术建立一个适合图书馆网络环境的监控 管理系统，向管理人员提供系统运行管理、设备与应用服 务监控、故障通知和服务质量监测等功能。 具有开放架构和易扩展性的开源网络管理监控软 件，正受到越来越多的关注，￣ｌＪＮａｇｉｏｓ、ＧｒｏｕｎｄＷｏｒｋ、 Ｑｌｕｓｔｅｒｓ等【２］。对于缺乏资金投入的图书馆，应用开源网 管软件并根据需要进行二次开发和扩展，为实现智能化 的数字图书馆网络管理创造了条件。 二、需求分析及设计 ２．１需求分析 数字图书馆全年不问断运行的特性，对网络监控 管理提出了很高的要求。主要的被管对象包括Ｗｉｎｄｏｗｓ 类、Ｕｎｉｘ类服务器、网络设备、机房温度、ＵＰＳ电源以 及各类网络应用服务等。其中，机房温度、ＵＰＳ电源状 态是所有服务器及网络服务运行的基础；各类服务器需 要监测其内存使用率、ＣＰＵ负载、磁盘使用率；网络设 备需要监测丢包率、ＳＮＭＰ状态信息以及带宽和流量； 网络应用服务主要检￣ＪＪＨＴＴＰ服务的状态。在对上述被 管对象的监测过程中，需要记录事件日志，并发送故障 报警通知。当监测到应用服务状态异常时，系统还能触 发预先定义的修复脚本，实现部分服务的自修复。 ２．２故障报警 在网络管理的诸多功能中，故障报警是最为重要、 基本的功能。通过故障报警迅速发现和排除网络故障， 是网络正常运营所需的必要条件。系统支持多种故障 报警配置，３￣ｌＥｍａｉｌ、手机短信、即时通讯等。根据未 知、警告、严重等不同的故障级别，故障报警发送方式 的选择策略见表１。 ２．３系统框架 Ｎａｇｉｏｓ是一个开放源代码的网络监控管理框架，主 要作者是Ｅｔｈａｎ Ｇａｌｓｔａｄ＿４】，由核心模块和扩展部分（插件 表１故障报警发送方式的选择策略 报警方式 策略 说明 依赖于ＦｅｆｉｏｎＲｏｂｏｔ、ＳｅｎｄＭＳＧ插件［３】 ＭＳＮ／飞信 工作时间，发送所有警告事件 管理员利用即时通信工具获取通知 ７ｘ２４小时，发送严重故障事 管理员通过手机短信立即获取严重故 手机短信 件 障遁知 ＥｍａｉＩ 获取所有通知事件 对所有的事件警报进行备份 构成。核心模块负责调度、服务状态检查，以及进行一 些通知和自动恢复机制等附加操作，插件则用于服务状 态检查【３］。插件模块可以由任意编程语言开发，而不依 赖于ＳＮＭＰ及ＭＩＢ库的支持。这意味着只要能开发出相 应的插件，Ｎａｇｉｏｓ就可以用于监测数字图书馆异构环境 中的各种设备和应用服务。 系统主要由四个层次组成，分别是信息采集层、事 件处理层、网络管理层以及Ｗｅｂ交互层［８］，其逻辑结构 如图１所示。 三、系统实现 ３．１安装过程 首先，需要安装支持环境Ａｐａｃｈｅ、ＧＣＣ编译器、 ＧＤ开发库组件、ＲＲＤＴｏｏｌ以及ＰＮＰ等。 （下转４３页） 信息系统工程ｉ ２０１１ ４．２０ ４１
校园网络监控系统的设计与实现
计算机鲁两络创掰生活 通信论坛
校园网络监控系统的设计与实现
孙业东祝晓铭
（山东理工大学网络信息中心山东淄博２５５０４９）
【摘要】为保障校园网络高效、稳定地运行，针对当前网络管理存在的问题以及网络管理员关心的焦点，围绕网络运行时表
征网络运行情况的各种参数，系统地设计了对整个网络内的网络流量、网络延时、设备运行状况等数据的自动采集。对不同的数
据以及数据的不同重要程度设计了不同的存储方案并给出了网络出现异常情况时的自动告警实现。最后给出了校园网络监控
系统的完整实现方案。
【关键词】网络测量 网络管理 ＳＮＭＰ 校园网络
１引言
随着网络技术与计算机技术的发展及广泛应用．校园网
已经越来越成为很多高校的基础性建设和应用的重要组成部
分。学校的教学、科研、管理等活动亦大多运行在校园网络上，
校园网络的稳定、可靠运行是广大网络使用者和管理者关心
的重要问题。然而，随着网络规模的扩大，复杂性的增加，网络
用户的急剧提升，传统的用户报障、维护人员处障的运行管理
模式已经无法满足网络稳定、高效运行的需要。
为了保障网络的安全运行，网络管理员需要了解网络运
行时的各种参数，比如网络的负载状况、链路状况、流量信息、
延时、抖动、丢包率以及设备的端口状态、设备的环境状况等。
但对于特定的生产网一校园网，管理员关心的参数和使用的测
量技术则有所侧重。现在的校园网络基本上是干兆或万兆的
光纤网络，采用的组网技术大多是局域网技术。因此管理员更
为关心的参数则大多是网络的流量信息、链路状态及失效预
防、网络设备的端口状态、网络延时及网络设备运行状态等能
够表征网络运行行为的重要信息。本文对上述网络参数的测
量和具体实现给出易于实现的方案。
２系统设计
网络监控系统的目的是以直观、易读的方式将整个网络
的运行情况呈现给管理员。同时将紧急情况通知管理员。整个
系统是Ｃ／Ｓ与Ｂ／Ｓ结构相结合的实现方式，Ｂ／Ｓ系统部分用
一种网络流量监控系统的研究与设计
第３２卷第５期
２０１１年１０月 江西理工大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ－３２．ＮＯ．５
ｏｃｔ． ２０１１
文章编号：１００７—１２２９（２０１ １）０５—００６０—０３
一种网络流量监控系统的研究与设计
刘 辉
（江西理工大学理学院，江西赣州３４１０００）
摘 要：随着Ｐ２Ｐ技术的不断发展，越来越多的学生使用Ｐ２Ｐ转输软件下载电影，视频等，使得
校园网的大部分带宽被这些传输软件占用，造成校园网的拥塞，从而严重影响常规校园网络的使
用．为解决这一问题，采用ＳＮＭＰ协议设计了校园网络流量监控系统，通过该系统实时监控整个
网络流量情况。从而保障校园网络的正常运作．
关键词：流量；网络管理；校园网
中图分类号：ＴＰ３９３．０７ 文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩＵ ＨＩＩｉ
（Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｐ２Ｐ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｕｓｅ ｔｈｉｓ Ｐ２Ｐ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ
ｄｏｗｎｌｏａｄ ｖｉｄｅｏ，ｍｏｖｉｅ ｅｔｃ．Ｔｈｕｓ，ｍｏｓｔ ｏｆ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｉｓ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ，
ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｕｓ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ
网络信息监控系统设计与实现
技术论坛
网络信息监控系统设计与实现 ■于瑞华中国人民公安大学安全防范系 【摘要】互联网的无政府状态，使得网络犯罪日趋严重，其中问题之一在于对各种 公共上网场所缺乏有效监控。本文结合网络协议分析的应用技术，提出了一个基于城 域网的分布式实时网络信息监控系统模型，通过系统各分监控点对公共上网场所的上 网信息进行监控。 【关键词】黑盒子ＢＰＦ过滤机制 分布式技术 引言 随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展，信息的 发布和共享更为简捷方便，网络信 息日益丰富；与此同时，由于信息 网络国际化、社会化、开放化、个人 化的特点，越来越多不健康的信息 出现在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上，严重影响了广 大网络用户，特别是青少年身心健 康的发展；公司和企业在上网获取 信息和沟通便利的同时，也面临着 内部技术机密或者商业机密通过 网络泄露给外界，特别是竞争对手 的严重问题；反动言论或者谣言在 网络的传播如果不能及时发现和 控制，将给整个社会稳定和政府工 作以及金融秩序等带来恶劣的影 响。 基于内容的信息监控审计技术 可以通过实时监控网络流量，发现 问题，及时切断连接，并保留日志， 为青少年的教育管理提供了有力的 技术支持，保护未成年人免受毒害。 信息监控审计技术在保证公司网络 通信正常运作的情况下，通过分析 网络信息流，报告可疑的链接和数 据，为防止和杜绝企业信息泄漏提 供线索和证据。 现有的网络监控产品，大多只 用于监视网络设备的故障和性能， 而网络安全产品主要适用于防范黑 客的入侵，安全部门虽然在网络的 出口配置信息过滤装置，但因为在 网络主干上数据包过于密集，能够 分析和记录的数据有限。从信息安 全的需要出发，迫切需要一种能对 城域网的流通信息进行实时和分布 式监测的系统。 （一）网络安全技术发展的概况 随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展和应用普 及，网络安全技术和安全产品的研 究与开发也随之发展起来了。目前 市场上有各式各样的网络安全产 品，如防火墙就是普遍采用的一种 安全产品，此外还有防病毒软件，防 黑客攻击软件等。防火墙技术是通 过对数据报文的格式进行检查和分 析，对特定的网络信息参数（如源 ＩＰ地址、目标ＩＰ地址，源端口、目标 端口、服务类型等）进行监视和审 计，从而达到对有害信息进行隔离 和过滤之目的。其实，防火墙就是一 种最基本的网络信息监控系统。 近年来，除了对防火墙技术研 究之外，人们把更大的力量投入到 有关“网络信息监控技术”的研究 上来，因为危害网络安全的有害信 息不再像几年前那样明目张胆地从 某一个地址发出，而往往是包装成 合法的报文，或者加载到合法的报 中国安防产品信息２００
一种新型网络流量系统的设计与实现
２００６￣１１月
第ｌ２卷第４期 安庆师范学院学报（自熊科学版） Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ａｎｑｉｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＮＯｖ姗６ Ｖ０Ｉ．１２ Ｎｏ．４
一种新型网络流量系统的设计与实现
姚晟
（安徽大学计算机科学与技术学院，安徽合肥２３００３９）
摘要：随着网络技术的不断发展和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的普及。网络上的通讯流量日益增加，在这种情况下我们有必 要对网络的流量进行统计，而如何有效又精确地对网络流量进行统计，则深深地 扰着网络管理人员。本文给 出了一个不同于以往大多数基于网络层的方法，提出了一个基于数据链路层的新的设计思路，并结合一个动态
链接库Ｗｉｎｐｃａｐ来具体实现对网络流量的统计。 关键词：Ｗｉｎｐｃａｐ；网络流量统计；包捕获；数据链路层 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章缩号：１００７－－４２６０（２００６）０４－００１２－－０３
日益开放的网络连接和用户端的ＩＰ化必然造成网络通讯流量的增加，关键是对网络流量进行统
计和检测。换句话说，网络的流量统计将是量化整个局域数据网性能的一个标尺。统计的流量数据对于
提前预算网络瓶颈。防止和化解网络线路拥塞，减少各种不同的数据包在网络上的延迟时间发挥着重
要的作用：对各网段进行流量分析，可以清楚地描述出各网段的网络带宽的最大占用者，以便于进行以
后的网络管理和用户跟踪；另外通过准确的流量数据，网络管理人员可以对一个商务数据网的投资方
向，发展目标，发展规模，以及网络将来能够提供哪些增值服务做出准确的判断；依据流量统计的数据， 还可以对各个节点、各个用户的网络收费提供合理的量化标准，避免以行政性的手段干预市场收费；通
过对所采集的数据信息进行分析，为用户提供较为准确的站点的访问状况以及网络设备的运行状况方
面的信息。进而实现了对网络异常情况的监控。总之，网络流量统计作为网络管理的一个重要分支项
校园网络流量监控的实现
２０１２丘 第２期 青海师范大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｉｎｇｈａｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） ２０１２ ＮＯ．２
校园网络流量监控的实现
赵海青
（青海师范大学成人教育学院，青海西宁８１０００８）
摘 要：ＭＲＴＧ（Ｍｕｌｔｉ Ｒｏｕｔｅｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｇｒａｐｈｅｒ）是一个监控网络流量负载的工具软件，它可以从所有运行ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏ，简单网络管理协议）协议的服务器、路由器、交换机等设备上抓取到信息，自动生成包含ＰＮＧ格式的图形， 并以ＨＴＭＬ文档方式显示给用户． 关键词：网络流量；ＭＲＴＧ；ＳＮＭＰ；ＡＰＡＣＨＥ 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—７５４２（２０１２）Ｏ２—００３７—０３
１ 引言
目前，在网络应用不断深入和技术频繁升级的同时，非法访问、恶意攻击等安全威胁也在不断推陈出新．
从网络安全角度来说，最直接的需求就是在统一的界面中监视网络中各种运行性能状态，获取相关数据信
息、日志信息进行分类汇总、分析．在网络安全治理体系中，流量监控和统计分析是整个治理的基础，流量监 控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．
２ ＭＲＴＧ的工作原理
网络服务器的资料总流量、ＣＰＵ使用率以及特殊服务等的封包传送率是网络管理员所必须要注意的事
项．因为当主机的ＣＰＵ使用率过高时，系统可能呈现不稳定的状态，这就需要注意是哪一个服务或者谁在 尝试窃取网络服务器的资料．因此，网络管理方面，有必要了解服务器的流量状态，并视流量来加以限制或者
是加大带宽．ＭＲＴＧ通过ＳＮＭＰ协议从设备得到设备的流量信息，并将流量负载以包含ＰＮＧ格式图形的 ＨＴＭＬ文档方式显示给网络管理员．
３ ＭＲＴＧ安装与配置
校园网流量分析系统的设计与实现
第３２卷第３期 ２ ０ １ １年６月 衡阳师范学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎｇｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＮＯ．３Ｖｏ１．３２ Ｊ Ｌｉｌｌｅ．２ ０１１
校园网流量分析系统的设计与实现
林维锵
（广东广播电视大学信息网络中心，广东广州 ５１００９１）
摘 要：流量分析是日趋繁杂的网络管理的重要手段。根据中小型校园网的实际需求，设计并开发出了一个具
有较高实用性的校园网流量分析检测系统，该系统具有部署简易、采集信息丰富、性能稳定、界面直观、不需 特定设备支持和针对校园网管理需要设计等特点，已在广东电大及多所下属电大的校园网得到成功应用。
关键词：流量采集；ＳｎｉｆｆｅｒＰｒｏ；流量分析 中图分类号：ＴＰ３９３．０７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—０３１３（２０１１）０３～００７２—０４
０前 言
随着新的网络应用对带宽需求的快速提高，及Ｐ２Ｐ应
用对校园网出口带宽的严重影响，目前很多校园网经常出现
出ＶＩ流量超负荷导致校园网缓慢的现象。电大系统的市县
电大的网络基本属于中小型校园网，多数由于设备投入及技
术人员的不足，网络常处于拥塞状况，未能为远程开放教育
提供良好网络支持。流量分析是日趋繁杂的校园网管理的
重要处理手段，通过对网络流量的分析，管理者可充分了解
网络中的应用分布、资源利用率等网络运行状况，从而做出
有效的管理措施，提升网络服务及应用水平。 目前大部分校园网部署的网络管理软件的流量监控分
析功能主要是基于ＳＮＭＰ协议实现，只能采集到基于链路
层的数据，实现对链路总流量的监控分析，而无法对网络层
和应用层的数据做深入的分析，难以充分发挥流量分析的作
用。基于Ｆｌｏｗ技术、网络探针等的流量分析技术，可以实现
对链路层到应用层的流量分析，但需要网络设备或特定设备
的支持，具有一定局限性或需较多投入０一。目前开始流行的
网络流量控制设备，虽具有流量控制及分析功能，但高端产
数据中心cacti网络监控系统搭建与应用
XXX学院
毕业设计
论文题目 数据中心cacti网络监控系统搭建与应用
目录
第一章 绪 论.................................................... - 1 -
第二章 Cacti介绍 ............................................... - 3 - 2.1 Cacti概述............................................... - 3 -
2.1.1 跨平台系统的数据采集............................... - 3 -
2.1.2 开放、灵活、高效的数据处理核心..................... - 4 -
第三章 Cacti监控系统的搭建 ..................................... - 7 -
3.1 CactiEZ体系架构......................................... - 7 -
3.1.2 CactiEZ的部署 ..................................... - 7 -
3.1.3 SNMP............................................... - 8 -
3.2 Cacti监控系统的搭建..................................... - 8 -
3.2.2 设置CactiEZ监控主机............................... - 9 -
3.3 Cacti监控系统的配置.................................... - 10 -
3.3.1 配置被监控的windows客户机 ........................... - 11 -
网络视频监控系统设计与实现
网络视频监控系统设计与实现
张立鉴（保山中医药高等专科学校实验与现代教育技术中心，云南保山 ６７８０００） 实验研究・
摘 要：本文主要针对网络视频监控概念、技术原理、系统设计过程、行业应用等方面进行了分析和探讨，介绍了网络视频监控系统的基本 概念以及行业应用和市场前景，剖析了网络视频监控系统的组成结构，分析了网络视频监控系统的分析和设计思路。事实证明通过借助于网 络信息技术、多媒体技术、网络存储等技术可以应用于网络视频监控系统的设计和实现，实现建设平安城市的目标。 关键词：网络；视频监控；系统设计；行业应用
１引言
随着互联网信息技术的快速发展，视频、图像处理领域也
取得了重大进展，信息可视化必将成为未来互联网产业里的新
生力量。网络视频监控系统是安全防范系统的一个重要部分，
现阶段已经得到推广应用。网络视频监控系统作为智能安防系
统的重要部分，对于保障人身、财产安全具有重要的意义。现阶
段，网络视频监控系统的行业应用和发展前景广阔，本文在此
提出网络视频监控系统的设计和实现这个课题，目的就在于研
究和实现网络视频监控系统解决方案，其最终目的是实现智能
安防城市，从根本上城市居民人身及财产安全。
２视频监控概述
２．１基本概念 可以说，网络视频监控相关技术依据其主体设备的发展例
程来看，大致可以划分三个主要的阶段事情，也就是二十世纪
七十年代起步的模拟视频监控技术阶段、二十世纪九十年代
兴起的以数字视频为主的阶段时期、近年来兴起的以智能网络
视频技术的阶段时期。模拟监控阶段的核心设备是视频切换
矩阵，数字视频阶段的核心设备是硬盘录像机（ＤＶＲ），对于智能
网络视频监控技术时代来说，由于系统并无核心的相关硬件设
备，因此系统呈现出开放且分散的特点，而系统设备主要包括
了网络摄像机（ＩＰＣ）、视频编码器（Ｄｖｓ）以及网络录像机（ＮＶＲ）和
核心的中央管理平台（ＣＭＳ）等。目前的实际应用中，各种类型的
基于SNMP的校园网络监控系统的设计与实现
２００６年ｌ２月 第２２卷第４期 陕西 理Ｘ－ 学 院 学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｔｄ．２００６ Ｖｏ１．２２ Ｎｏ．４
［文章编号］１６７３—２９４４（２００６）０４—００６３一Ｏ３
基于ＳＮＭＰ的校园网络监控系统的设计与实现
赵万平， 卢 清， 李春生
（大庆石油学院计算机与信息技术学院，黑龙江大庆１６３３１８）
［摘 要］ 针对传统的网络流量检测方法的不足，设计了一种基于ＳＮＭＰ协议的校园网络流 量监测与分析系统。该系统通过ＳＮＭＰ协议收集不同网络设备数据，并用这些数据掌握了一
系列图表直观的体现网络设备的流量和整个网络的负载状况。 ［关键词］ 网络拓扑； 网络监控系统； 流量分析； 管理信息库
［中图分类号］ＴＰ３９３．１８ ［文献标识码］ Ａ
随着汁算机网络的广泛使用，以网络为依托的高校信息化教育建设正在如火如荼的进行。如今各
大专院校的校园网络初具规模并且不断扩大，校园网络管理在信息化教育的建设中也变得越来越重要。
数据流量的变化可综合反映网络运行中网络故障、性能等方面的信息，通过跟踪网络设备的数据流量信 息可有效地发现问题路径进而确定问题源。一般商业性软件对跨厂商的网络设备兼容性差且价格昂
贵，无法直接反映整个网络的负载状况和各个设备之问数据流的流向及带宽利用率，使得网络管理人员
无法对网络的数据流走向和各个网络结点问的数据流状况有直接和全局的反映。本文所述系统是建立
存Ｌｉｎｕｘ上的对网络的整个拓扑结构的整体分析和直观反映，能更好地监控校园网络的运行状况。
１ 系统中重要概念与系统的工作模式
１．１ 系统中的几个重要概念
管理者是指进行网络管理活动的程序。被管理对象是指被管理的网络资源的数据表示。代理是指
为了实现与管理站的信息交换，必须由一个响应的软件收集、加工、处理被管网络设施的信息；同时这个
软件负责与网络管理者的通信，这样的软件给称为Ａｇｅｎｔ，管理信息库（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂａｓｅ， ＭＩＢ）是存放被管对象资源所有信息的数据库。ＭＩＢ保存在运行Ａｇｅｎｔ的被管设备中。由Ａｇｅｎｔ维护