| 【中文题名】 | 基于网络处理器的流量测量系统设计与实现 |
| 【英文题名】 | The Design and Implementation of Traffic Measurement System Based on Network Processor |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-2-23 |
| 【中关键词】 | 流量测量,网络处理器,互联网交换架构,IXP2400,采样, |
| 【英关键词】 | Traffic Flow Measurement,Network Processor,IXA,IXP2400,Sampling, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>计算机网络>一般性问题 |
| 【论文摘要】 | 随着互联网规模的不断扩大及其应用的多元化发展,对网络性能监控和运行管理的要求越来越高。其中对网络流量的测量与分析是网络管理中不可缺少的组成部分。网络管理员可以利用它来监控网络的数据流量,分析网络的使用情况及性能,尽早发现网络的瓶颈,便于调整网络的路由,合理分配网络流量,保证网络高效、稳定、可靠地运行。
常规的网络流量测量系统需要使用能产生符合NetFlow或sFlow等工业标准的采样信息数据包的交换机或路由器,有成本高和可扩展性差的缺点。一旦对流量采集的要求发生变化,则很难对采集数据的方式和信息数据包的具体格式做修改。而新出现的网络处理器设备,既具有ASIC设备的高效执行速度,又兼具软件的可编程灵活性,能够在下一代网络中得到广泛的应用。因此,研究和探索网络处理器的应用是一件十分重要而有意义的工作。
本课题的工作便是在分析和研究Intel IXA的可移植结构以及IXP2400网络处理器的硬件体系结构的基础上,结合运用sFlow等流量采样技术,在IXP2400上实现了以太网环境下的网络数据流量采样功能。其基本子功能包括基本网络桥接,数据包过滤和数据包采样,采样数据包括数据包类型,包流统... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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引言 |
8-9 |
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1 网络处理器架构上实现流量测量系统的需求背景和提出 |
9-13 |
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1.1 网络设备及其体系结构的发展 |
9-10 |
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1.2 网络处理器的广泛应用 |
10-11 |
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1.3 网络管理领域对流量监控高效、灵活性需求的增长 |
11-12 |
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1.4 IXA架构上实现流量测量系统的提出 |
12-13 |
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2 网络处理器和Intel IXA技术介绍 |
13-21 |
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2.1 网络处理器基本概念和结构 |
13 |
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2.2 网络处理器的特点 |
13-15 |
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2.2.1 硬件和结构特点 |
13-14 |
|
2.2.2 功能和性能特性 |
14-15 |
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2.3 典型的网络处理器 |
15 |
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2.4 Intel的IXA架构技术 |
15-21 |
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2.4.1 IXA应用的逻辑框架 |
16-18 |
|
2.4.2 微引擎技术 |
18-19 |
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2.4.3 Xscale技术 |
19 |
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2.4.4 Intel IXA移动架构 |
19-20 |
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2.4.5 Intel IXA软件开发工具包 |
20-21 |
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3 基于IXA架构的流量测量系统的设计 |
21-34 |
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3.1 本系统采用的网络流量监测技术 |
21-22 |
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3.1.1 网络流量数据采集方式 |
21 |
|
3.1.2 SNMP协议 |
21-22 |
|
3.2 几种常见的网络流量采样机制和数据格式 |
22-26 |
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3.2.1 RMON系统 |
22-23 |
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3.2.2 Netflow系统 |
23-24 |
|
3.2.3 sFlow系统 |
24 |
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3.2.4 网络流量数据采样机制和编码格式的应用性评估 |
24-26 |
|
3.3 本系统采用的IXP2400网络处理器 |
26-27 |
|
3.4 IXP2400的主要特性和优点 |
27-29 |
|
3.5 流量测量系统的整体框架设计 |
29-30 |
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3.6 采样测量系统的功能模块划分设计 |
30-31 |
|
3.7 系统设计和实现中的难点和价值 |
31 |
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3.8 IXP2400上数据采样子系统的软件任务分配 |
31-32 |
|
3.9 系统设计实现原则 |
32-34 |
|
4 流量测量系统的实现与应用 |
34-58 |
|
4.1 系统实现应用背景 |
34 |
|
4.2 IXP2400上数据包采样和编码模块 |
34-38 |
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4.2.1 采样和编码模块的开发环境 |
34-36 |
|
4.2.2 IXP2400上的采样机制 |
36-37 |
|
4.2.3 采用的sFlow数据报格式 |
37-38 |
|
4.3 IXP2400上对数据包的接收、采样和发送处理 |
38-51 |
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4.3.1 重要的系统数据结构 |
38-40 |
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4.3.2 IXP2400上的资源分配和数据流动过程 |
40-41 |
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4.3.3 数据包接收和过滤过程 |
41-43 |
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4.3.4 数据包的flow采样提取处理过程 |
43-45 |
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4.3.5 数据包发送和采样信息数据报调度发送过程 |
45-46 |
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4.3.6 主要实现的数据结构 |
46-49 |
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4.3.7 主要实现的功能函数 |
49-51 |
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4.4 采样信息数据报的采集、存储和解码模块 |
51-52 |
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4.5 流量测量系统性能估算与测试优化 |
52-58 |
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4.5.1 系统性能估算 |
52-53 |
|
4.5.2 Workbench上的仿真模拟测试 |
53-54 |
|
4.5.3 线程间的同步和信息传递 |
54-55 |
|
4.5.4 ENP-2611开发板上的实际测试 |
55-58 |
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结论 |
58-59 |
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参考文献 |
59-61 |
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攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
61-62 |
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致谢 |
62-63 |
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大连理工大学学位论文版权使用授权书 |
63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.372122 |
