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随着IP网络的飞速发展,互联网的规模越来越庞大,结构也日益复杂,同时,网络上的应用越来越趋于多样化,大量的新型应用给网络环境带来了巨大冲击,网络监测的重要性在这样的背景下日益凸显。作为网络结构日益庞大与复杂的产物,末端网络具有管理成本有限、设备种类繁多、管理技术落后的特点。然而现有的网络监测系统存在通用性差或成本高、维护难的缺点,无法满足末端网络的监测需求。因此,有必要开展针对末端网络的监测方法研究和监测系统设计,以满足今后越来越多的末端网络的需求。
本文在深入分析现有网络监测系统及其相关技术的基础上,设计并实现了末端网络监测系统,包括设备监测子系统和网络监测子系统。综合两个子系统的测试结果,系统处理时延不大于10秒,监测流量不超过末端网络带宽的5%,系统从功能上和性能上均满足设计需求。
本文的主要工作和贡献体现如下:
(1)末端网络设备监测子系统的设计与实现为全面了解网络基础设施的运行状态,设计并实现了末端网络设备监测子系统。通过对Windows终端、Linux终端、路由器、交换机等设备关键性能数据的采集,为末端网络中不同类型的终端和多类网络设备提供统一的监测。在基于SNMP实现对网络设备的监测时,本文提出了一种基于行标识的MIB表数据高效提取算法,通过行标识确定表中元素的对象标识符,从而避免了对无关对象的提取和对空对象的判断,与传统的SNMP数据获取方式相比,有效降低了监测流量和处理时延。通过对子系统的测试,验证了其从功能、性能上满足设计需求。
(2)末端网络网络监测子系统的设计与实现为全面了解末端网络的网络运行状况,设计并实现了末端网络网络监测子系统,主要功能包括网络流量监测、网络连通性检测和网络异常信息采集,帮肋网管人员发现网络中可能存在的故障与安全威胁。本文提出了一种Netflow和SNMP结合的网络流量监测方法,在Netflow流量监测的基础上,通过SNMP获取设备相关的流量信息。与基于SNMP或基于Netflow的监测相比,增加了流量监测数据,信息更加丰富;同时能够直接获取用户关注的设备流量数据,避免了对所有设备的轮询采集,减少了监测流量。通过对子系统的测试,验证了其功能、性能均满足设计需求。