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基于Windowns环境下的NPF数据捕获技术的研究

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计算机科学 2005年第5期32卷 89-90页

作者：张军王建华刘禹麟张冰雪哈尔滨师范大学计算机科学系中国人民解放军73011部队

网络数据包截获机制是网络入侵检测系统的基础部件,本文着重研究基于Windowns平台下的NPF数据捕获技术。

关键词：数据捕获 NPF 技术网络入侵检测系统环境网络数据包基础部件截获机制

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基于数据链路层数据捕获与信息过滤

基于数据链路层数据捕获与信息过滤

作者：赵海雁华北工学院

学位级别：硕士

随着网络技术的不断发展，特别是信息技术的发展，使社会进入了一个信息爆炸的时代，世界也由于Internet而变小，人们通过各种技术，如电子邮件、网络视频会议系统、网络传呼机等工具，使得交流突破了空间的限制。在网络技术的发展与普... 详细信息

随着网络技术的不断发展，特别是信息技术的发展，使社会进入了一个信息爆炸的时代，世界也由于Internet而变小，人们通过各种技术，如电子邮件、网络视频会议系统、网络传呼机等工具，使得交流突破了空间的限制。在网络技术的发展与普及的同时网络安全问题引起人们的广泛关注，研究并开发出一种能有效地实时拦截和监视可疑的网络信息系统，具有重要意义，基于这一情况，本文针对网络数据的捕获与信息过滤等问题进行了深入的探讨和研究。本文将信息过滤中的相关技术引入到网络安全领域，设计了网络数据捕获和信息过滤系统的总体方案与实现的方法。通过利用WinPcap开发包，实现了网络数据包的捕获，利用TCP/IP协议的封装理论，通过自下而上的分析，实现了地址过滤、类型过滤、协议过滤与端口过滤，通过对SMTP协议、POP3协议通信分析，提取了邮件，并通过过滤系统对邮件进行过滤，通过对HTTP协议分析，实现基于目标地址的访问控制。本文设计了中文分词处理算法，此算法通过对停用词库、单字词库与前置词库进行匹配，并通过对分词进行切分，利用改造型马尔可夫N元语言模型处理分词中出现的歧义词方法，建立了中文分词词库，然后对分词进行权重评价从而提取特征向量，并作为规则归入规则库里，作为文本过滤的标准，最后提出防止敏感信息通过的一些过滤策略。

关键词： WinPcap 数据捕获信息过滤网络安全

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基于流式计算的实时数据捕获分析系统

基于流式计算的实时数据捕获分析系统

作者：王昱吉林大学

学位级别：硕士

由于金融行业与数据的紧密联系,金融行业对数据处理的安全性、稳定性、实时性有着很高的要求。在金融行业的内部网络中存在着巨大的、持续性的数据流,这些流动的数据,在进行延时性或者实时性分析处理后,有着自己独特的价值。区别于批量... 详细信息

由于金融行业与数据的紧密联系,金融行业对数据处理的安全性、稳定性、实时性有着很高的要求。在金融行业的内部网络中存在着巨大的、持续性的数据流,这些流动的数据,在进行延时性或者实时性分析处理后,有着自己独特的价值。区别于批量延时处理时庞大的数据源对于计算速度的几何增长,海量在线流式数据的处理也因为对实时性的严格要求而具有较大的难度。本文主要研究了如何处理金融行业的海量流式数据以及构建基于分布式处理机制的流式数据捕获分析架构。在数据捕获分析的功能基础上,构建了一套由相关服务协作而成的系统,同时兼顾实现了数据API服务和数据推送、网络情况监控的服务。首先,设计了一套基于网络数据捕获的分布式流式数据处理系统,针对实验所要面对的MBPS(MBits Per Second)级别的数据。建立了基于网络的分布式计算系统,基于Pcap网络数据捕获,配合分布式计算系统,通过采用多主机网络协作的方式,完成了对于数据的实时高速解析。同时,对比了两种常见的分布式框架,并进行了分析对比,根据大量的实验情况和架构本身的运行原理对其优缺点进行了总结和选择,建立了支持高速数据的存储框架和流式计算模型。规避了单机能力运算不足和大型计算机成本昂贵而带来的对实时流式计算能力制约的问题。其次,由于数据来自不同的业务系统,所以会面对不同的协议内容,为了解决针对不同协议的解析问题,提出了一种通用型协议解析方式,在方案中定义了一种模板书写规则,针对不同的协议,根据静态和动态的协议语义、语法格式,按照书写规则书写其相应的协议解析模板文件,然后通过使用加载模板文件,构建对应的数据结构,进行迭代式的模板副本模型更新修正过程,来完成对于泛型协议解析过程的实现。最后,在分布式处理框架系统服务的基础上,建立了包括消息队列服务、文件服务、数据库服务、数据服务、警告推送为一体的从数据采集处理到输出的系统服务架构。以支持数据获取、数据传送、数据处理的整体无缝连接为需求,最终完成实时的数据流量分析监控和告警。

关键词：流式计算金融数据捕获 Storm 报文解析调度

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万兆网络数据捕获系统研究与实现

万兆网络数据捕获系统研究与实现

作者：韩强辽宁大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的高速发展,网络传输的带宽也有了飞速的提升。从过去通过同轴电缆传输的十兆百兆的传输速率已经发展到现在使用光纤进行千兆万兆甚至更高的传输。高速的传输速率使得人们在获取信息更加快捷和方便,但同时对网络信息的安... 详细信息

随着计算机技术的高速发展,网络传输的带宽也有了飞速的提升。从过去通过同轴电缆传输的十兆百兆的传输速率已经发展到现在使用光纤进行千兆万兆甚至更高的传输。高速的传输速率使得人们在获取信息更加快捷和方便,但同时对网络信息的安全防护也带来更大挑战。无论是应用还是网络安全领域的各种防护软件都依靠对底层的数据包捕获和分析,但现如今的超高的网络速率使网络信息传输的瓶颈从之前传输速率和介质限制逐渐转为对网络数据处理的限制[1,2]。传统的网络数据包解析软件,如Wireshark、tcpdump等等应对高速网络的处理能力不足,过高的丢包率导致其性能出现了极大的下降。如何完整地捕获海量数据包并且高效解析,是目前维护数据安全需要解决的主要问题。基于之上问题,本文设计一种万兆网络下的数据包捕获和解析系统。本系统重点研究并设计了一种可以高效进行数据采集、存储及解析系统。针对海量网络数据抓取,为了实现零丢包率下的数据包捕获,系统采用Endace公司的Endace DAG网络捕获卡以及Libpcap库,通过设置过滤规则进行捕获。数据包存储采用ext4文件系统。为了提高数据写入效率,匹配捕获速率与写入效率,系统采用多线程技术并行写数据,并设计了一种简洁的文件目录结构,最大限度的提高系统并行度。数据查询方面系统设计了一种高效的索引结构,能够快速查找到碎片数据并组成数据文件。经过测试,本系统在功能上和性能上都能够达到用户的需求,达到了预期的设计效果。

关键词：万兆网络数据捕获 HTTP Libpcap 数据包重组

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高速网络环境下数据捕获技术研究与实现

高速网络环境下数据捕获技术研究与实现

作者：刘靖龙北京交通大学

学位级别：硕士

近些年来,互联网与通信技术得到了飞速的发展,然而与此相伴随产生的是网络中数据流量也在快速增长,这就使得以传统的数据捕获技术为基础的各种网络设施及应用遭受到了严峻的挑战,有的甚至因为不能正常使用而直接遭到了淘汰。因此可见,... 详细信息

近些年来,互联网与通信技术得到了飞速的发展,然而与此相伴随产生的是网络中数据流量也在快速增长,这就使得以传统的数据捕获技术为基础的各种网络设施及应用遭受到了严峻的挑战,有的甚至因为不能正常使用而直接遭到了淘汰。因此可见,对于性能更好、效率更高的数据包捕获机制进行研究的重要性就不言而喻了。本文首先深入研究了各种传统的数据包捕获技术,并且详细的分析了各种数据捕获机制的原理,以及存在的缺陷与不足。研究发现,在传统的数据包捕获系统中,数据需要在内存中经历两次拷贝,而正是这两次数据拷贝花费了巨大的开销,严重影响了数据捕获系统的性能。其次,本文在上述研究的基础上,基于零拷贝技术的思想,设计出了一种基于RTL8169网卡的高性能数据包捕获机制,该机制的主要目的是使得数据报文到达网络接口卡以后,直接以DMA的方式存储到用户空间的应用程序可以访问的地址空间中去,从而减少甚至避免了数据像在传统的数据捕获机制中那样在内存中进行拷贝。通过此种方式,可以大幅度的节省CPU的开销,提高数据捕获的效率。另外,在深入的研究了实现该高性能数据捕获机制所需的各种关键技术的基础上本文对该捕获机制进行了具体的实现。最后,为了验证本文所设计的数据捕获机制的性能,以及与传统的Libpcap数据捕获机制的性能差距,在本文最后对该数据捕获机制进行了详细的性能测试与分析。测试结果表明,在千兆的发包流量下,当捕获的数据包为1518字节的大数据包时,该数据捕获平台的最高捕获率可以达到929Mbps,几近发挥了本机制所用网卡的最大性能,并远远超过了同平台下传统的Libpcap数据捕获机制;而且当捕获的数据为64字节的小数据包时,该数据捕获机制的捕获率同样得到了大幅度的提升,远远的好于传统的Libpcap捕获机制。

关键词：数据捕获零拷贝 RTL8169 内存映射 DMA机制

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网络安全审计系统中的数据捕获和数据分析

网络安全审计系统中的数据捕获和数据分析

作者：张培栋山东大学

学位级别：硕士

基于以太网环境下的数据捕获和分析是目前需求非常迫切的关键技术。数据捕获是进行数据分析的基础,交换环境下的数据捕获是数据捕获的难点。它是在以太网飞速发展、网络应用日益增多、网络管理日益增强这三方面因素共同作用下的产物。 ... 详细信息

基于以太网环境下的数据捕获和分析是目前需求非常迫切的关键技术。数据捕获是进行数据分析的基础,交换环境下的数据捕获是数据捕获的难点。它是在以太网飞速发展、网络应用日益增多、网络管理日益增强这三方面因素共同作用下的产物。本文主要讨论了基于WinPcap的网络安全审计系统的实现方法以及在其实现中可能存在的性能瓶颈的基础上,提出了优化基于WinPcap的网络安全审计系统性能的方法,并对主要方法进行了分析和说明。给出了依据包过滤技术实现网络监听的基本步骤与方法,利用WinPcap开发包,实现了对网络底层数据包的捕获。介绍了报文捕获技术的特点和报文捕获技术的演变过程,指出了最新的报文捕获技术的研究方向。对将高性能数据捕获平台与传统的基于Libpcap的数据捕获平台进行综合性能测试和比较,并根据结果作了统计分析和理论分析。

关键词：网络安全审计系统数据捕获数据分析

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入侵诱骗系统中数据捕获的研究与实现

入侵诱骗系统中数据捕获的研究与实现

作者：郁纬南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着计算机和网络技术的迅速发展,针对网络和计算机系统的攻击也屡见不鲜,网络安全问题变得日益严峻。众多安全机构研发了许多安全产品,但攻击者的技术水平也在不断提高,安全产品的更新换代始终跟不上新问题的出现。传统意义上的网络安... 详细信息

随着计算机和网络技术的迅速发展,针对网络和计算机系统的攻击也屡见不鲜,网络安全问题变得日益严峻。众多安全机构研发了许多安全产品,但攻击者的技术水平也在不断提高,安全产品的更新换代始终跟不上新问题的出现。传统意义上的网络安全技术,一般都是被动防御的,像防火墙、入侵检测系统,它们都是在发现问题后,用来被动的保护信息资源。本文提出的入侵诱骗系统,综合了防火墙、入侵检测系统、蜜罐等技术,在保证网络安全的情况下,增加对新的攻击方法的了解,变被动防御为主动进攻,使其具有主动交互性,勾画出了一种新的网络安全防御策略。本文首先介绍了课题的研究背景和研究现状。接着分析了防火墙技术,入侵检测技术,蜜罐技术的功能和缺陷。在此基础上提出了入侵诱骗系统,并给出了该系统的总体设计和模块设计。然后在这个系统中实现了多层数据捕获,包括网络数据捕获,进程关联内存捕获,进程关联CPU利用率捕获,进程关联端口捕获,文件异动捕获与注册表异动捕获。同时探讨实现了数据控制与远程日志技术,保障了系统和数据的安全。最后指出了系统实现时的不足之处,例如捕获的数据中存在不少冗余数据以及远程日志安全性有待提高。

关键词：入侵检测蜜罐数据控制数据捕获远程数据日志

Linux平台下高速网络数据捕获的研究与应用

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Linux平台下高速网络数据捕获的研究与应用

作者：张斌华北电力大学

学位级别：硕士

随着计算机的增加和网络技术的迅速发展，网络规模日益庞大，网络异构程度渐渐加深，入侵检测系统、路由器和防火墙等网络应用系统对网络信息安全的条件也越来越高，上述几个网络应用系统都是以网络数据报文捕获技术为基础的。由于网络... 详细信息

随着计算机的增加和网络技术的迅速发展，网络规模日益庞大，网络异构程度渐渐加深，入侵检测系统、路由器和防火墙等网络应用系统对网络信息安全的条件也越来越高，上述几个网络应用系统都是以网络数据报文捕获技术为基础的。由于网络链路速率飞速增长，传统的数据捕获系统已经不能满足当前高速网络环境下对数据捕获的要求。因此，研究高负载、高流量的数据捕获技术是目前迫切需要了。本文在Linux环境下设计了一个优化的基于零拷贝技术的数据捕获平台。数据捕获系统主要分为驱动程序模块，缓冲区管理模块和用户接口三个模块，改进了高速网络数据捕获系统。本文首先阐述了网络数据捕获技术研究现状和意义，以及以太网数据捕获技术，研究和对比了各种提高数据捕获技术的方法特点和应用环境。阐述了Linux操作系统下的网络协议栈的特点和网络数据处理的一般流程。其次，经过对传统数据捕获流程进行建模，主要从底层网卡接收数据包和上层协议栈处理数据包两个方面进行研究，通过公式推导和理论分析，给出了高速网络环境下报文捕获效率的限制因素和具体解决办法——引入零拷贝的思想。接着，研究零拷贝技术的思想及其改进方法，以及与之相关的内存映射问题，缓冲区管理技术，数据传输机制和中断驱动结合轮询访问技术。设计和实现了高速网络数据捕获系统。用高速网络数据捕获系统和传统基于Libpcap数据捕获系统在捕获性能和CPU使用率等方面上进行了对比分析，验证了其高效性和可行性。改进后的高速网络数据捕获系统，大大减少了数据拷贝的发生，控制了硬件中断模式，能够满足高速网络环境下的数据捕获的要求。

关键词：高速网络数据捕获零拷贝技术 Linux操作系统

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高速网络的数据捕获的研究

福建电脑 2005年第10期21卷 16-17,25页

作者：夏添陈国龙福州大学数学与计算机学院福建福州350002

本文讨论了网络数据捕获的基本原理与技术,对不同带宽下的数据捕获技术进行了分析与比较,提出了基于网络处理器的集中获取、分布处理的网络数据的捕获模型。

关键词：高速网络数据捕获网络处理器基本原理网络数据分布处理技术带宽