VC1054 互联网P2P流量分析与监控系统2.doc

湖南工业大学本科毕业设计 论文 I 摘 要 随着互连网的发展 P2P peer to peer 已经成为发展最快的网络应用之一 P2P 业务流量在对 Internet 起巨大推动作用的同时 也带来了因资源过度占用而引起的网 络拥塞以及安全隐患等问题 妨碍了正常的网络业务的开展 如何控制 P2P 流量 是我们在享受 P2P 带来的便利的同时必须要考虑的一个问题 本文正是在这样的背景下 分别对 P2P 技术定义 特点 应用分类 四种拓扑 结构模型以及安全问题进行了研究 着重对流量识别技术和监控技术进行分析 同时 介绍了几种流量管理策略 针对当前 P2P 流量的特点和现有 P2P 流量检测方案存在 的不足 提出了一种改进后的综合检测方案 在此方案中采用流量特性检测和深度包 检测等多种方法综合识别的检测方式 并在这个基础上设计并实现了 P2P 流量分析 与监控系统 它分为五个模块 流量识别模块 监测模块 管理模块 DB 服务器模 块 WEB 服务器模块 各个流量识别模块的识别 统计数据信息都统一上报给管理 模块 由该模块汇总所有的流量信息 然后根据设置的各种控制策略 有效地限制和 阻断 P2P 流量数据 最后 为了测试系统的实现结果 将其放到校园网进行了测试 该系统可以对一 些常用的 P2P 应用协议进行检测及控制 对 P2P 下载进行控制 有助于进行合理网 络规划和流量控制 管理 关键词 P2P 流量识别 流量控制 控制策略 主要符号表 II 目 录 第 1 章 引言 1 1 1 研究背景 1 1 2 P2P 流量分析与监控技术简介 2 1 3 P2P 流量监控技术的发展现状 3 1 4 论文主要工作与贡献 4 1 5 论文框架 4 第 2 章P2P 技术简介 6 2 1 P2P 技术的当前影响 6 2 2 P2P 技术的定义 6 2 3 P2P 技术的特点 8 2 3 1 非中心化 8 2 3 2 可扩展性 9 2 3 3 健壮性 9 2 3 4 高性能 价格比 9 2 3 5 隐私保护 9 2 3 6 负载均衡 10 2 4 P2P 技术的当前影响 10 2 4 1 并行化 10 2 4 2 内容和文件管理 11 2 4 3 协同 11 2 5 P2P 技术的当前影响 12 2 5 1 中心化拓扑 12 2 5 2 完全分布式非结构化拓扑 13 2 5 3 完全分布式结构化拓扑 14 2 5 4 半分布式拓扑 14 2 6 P2P 技术的当前影响 16 2 6 1 知识产权保护 16 2 6 2 网络病毒传播 17 第 3 章P2P 流量监控技术 19 3 1 P2P 流量特征及危害 19 3 1 1 高速传输 19 3 1 2 超大容量 19 主要符号表 III 3 1 3 永远在线 19 3 1 4 上下行流量对称 19 3 1 5 业务分布广泛 19 3 1 6 安全性机制缺乏 20 3 1 7 穿透性 20 3 2 P2P 流量识别技术 20 3 2 1 IP 地址识别 20 3 2 2 端口识别 20 3 2 3 基于会话的分类 21 3 2 4 IP pair 法识别 21 3 2 5 双向识别 21 3 2 6 深层数据包检测技术 DPI 21 3 2 7 基于流量特征的检测识别 22 3 3 P2P 流量检测的综合方案 23 3 4 P2P 流量控制技术 25 3 4 1 直路串接控制技术 25 3 4 2 旁路干扰控制技术 26 3 5 P2P 流量管理策略 26 第 4 章 P2P 流量分析与监控系统设计与实现 28 4 1 系统设计思想及实现目标 28 4 2 系统模块设计 28 4 2 1 系统整体架构 28 4 2 2 流量识别模块 29 4 2 3 监测模块 32 4 2 4 管理模块 34 4 2 5 DB 服务器模块 36 4 2 6 WEB 服务器模块 36 4 3 P2P 流量监控策略 37 4 3 1 流上线信息的处理 38 4 3 2 流下线信息的处理 39 4 3 3 用户流量信息的处理 41 4 3 4 用户下线信息的处理 42 4 4 系统的测试结果 43 结 论 44 参考文献 46 致 谢 47 湖南工业大学本科毕业设计 论文 1 第 2 章P2P 技术简介 在本章中 论文将分别对 P2P 技术定义 P2P 技术特点 P2P 技术的应用分类 P2P 技术的四种网络拓扑模型以及 P2P 技术的安全问题进行分析 2 1 P2P 技术的当前影响 最近几年 对等计算 Peer to Peer 简称 P2P 技术迅速成为计算机界关注的热门 话题之一 财富杂志更将 P2P 列为影响 Internet 未来的四项科技之一 P2P 文件共享 产生的流量已经是今天因特网最大的单项流量 P2P 技术不仅是当前非常流行的科技 也是后面进一步研究 P2P 流量监控技术的基础 2 2 P2P 技术的定义 P2P 是一种分布式网络 网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源 处理 能力 存储能力 网络连接能力 打印机等 这些共享资源需要由网络提供服务和 内容 能被其它对等节点 Peer 直接访问而无需经过中间实体 在此网络中的参与者 既是资源 服务和内容 提供者 Server 又是资源 服务和内容 获取者 Client 如下 图 2 2 所示 Firewall 因特网洲际主干 洲际主干 ISP 消费者用户 Web 服务器 应用服务器 因特网主干 地区网络 ISP 本地ISP T1 社团用户 社团网络 数据库 消费者用户 Peer Peer Peer 第三方内容 专业提供商 企业网提供商 图 2 2 P2P 原理与技术 湖南工业大学本科毕业设计 论文 2 而 P2P 的网络基本构成如图 2 3 Linux TC P IP Blu etoo th HT TP TC P IP TC P IP XP 图 2 3 P2P 的网络基本构成 服务器 客户机