NetScout应用网络流量分析辅助系统的设计与研究 - 图文

监控能力；另一方面在管理上需要制定一套基于自动、高效的数据分析服务工作流程，并建立可按需汇总和查询的资料库和知识库，提高工作效率。要实现以上两方面的最佳方式就是通过开发手段搭建一套集功能扩展实现和管理功能于一体的网络流量分析管理统一平台。其主要内容应包括以下几个功能模块：

1、客户化、自动化可分对象查看的报告功能开发

报告/报告应具备可灵活定制、自动运行、定期输出的功能，报表内容应包括统计数字报表、图形化报告、总结性内容。应可针对不同审阅对象（管理者、技术人员、运维人员）提供相应报告内容。

2、网络流量监控主动性告警功能模块开发

实现针对指定监控链路、指定应用流量、指定应用流传输各项性能（KPI）指标进行及时告警。研究更符合实际需要的基于基线告警。

3、基于WEB方式的网络流量分析服务管理工作流程功能模块开发 面向服务对象，网络、系统、应用部门可以通过WEB方式登陆流量分析系统平台，按既定的网络流量分析受理流程填写分析事件单，数据分析人员在管理平台查看受理单，并按需求进行数据的分析受理、直至生成分析报告，存档入库。整个处理流程从建单到分析报告的提交，都在将此平台上完成。

而原有的NetScout系统自带的管理服务器端软件中，并没有所需要的这些功能。《NetScout应用网络流量分析辅助系统》就是用来实现这些功能，提高服务质量的。

1.2国内外发展现状

随着科技的迅速发展，通信网络这个平台显的格外的重要。为了安全对网络进行性能监控与流量分析也越来越重要，能对网络性能实时监控和对网络流量实时分析也显的更加重要。

随着Internet重要性的日益提高和网络结构的日益复杂，人们经常会遇到网络拥塞和服务质量低等一系列问题，越来越有必要对网络的整体拓扑结构和网络行为进行深入的了解，分析，以利于发现网络瓶颈，优化网络配置，并进一步发展网络中可能存在的潜在危险。为此，需要对大规模网络结构进行动态描述，并根据网络流量的变化分析网络的性能，为加强网络管理、提高网络利用率，因此网络流量的测量与分析一直为人们所关注。

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针对流量测量，按照测量的方式通常可分为主动测量和被动测量两种。由于两种方法实现方式的不同以及适用范围不同，所以各有利弊。

主动测量是为了监测指定端点之间的性能而向网络中注入流量的方法，跟踪和可视化网络拓扑结构是主动测量最主要的应用，同时主动测量可以探测网络的特定现象。在网络上布置测试平台，主动发送测量流量，从A到B，获得两端点间的测量结果信息（如发送UDP包）。优点是灵活方便。不足是由于需要向网络发送流量，会增加网络负担，对网络性能产生影响。大量的流量可能会在瓶颈处产生拥塞，从而使测量值偏离实际值，有误差，即Heisenberg效应。因主动测量能获得网络的路径分布，如用trace route，因而网路的路由行为分析和网络的拓扑测量及可视化常用到主动测量技术，主动测量还应用在BGP路由表的使用和路由的不对称性分析等方面，而下一代网络的软、硬件规划和网络本身的稳定性取决于可靠的路由，由此可见主动测量的重要性。

被动测量是直接利用网路中已有的流量，通常采用在网络硬件设备中嵌入智能代理收集流量信息、监视网络链路的流量，收集到的数据可以用于进行各种流量分析：流量中各种应用成分的分析，报文的长度分布分析，分析网络的利用率以及各种出错保温的大小分布等。被动测量一般不会增加额外的网络流量，但是被动测量主要用于单点测量，难以进行段至段的行为分析被动测量主要应用是包监听，但随着网络的告诉发展，实时测量且保证不丢包则变得更加困难，于是提出了抽样测量的方法。是采用主动还是被动，现在主要根据测量目标来定。

目前全球比较有名的网络流量监控产品有很多，例如：LaneCat网关、智能流量管理系统NS－ITM、NetFlow Analyzer、NetScout等。

LaneCat网关综合了防火墙、路由、多线路负载均衡、VPN、攻击预警、网络病毒防范、访问控制、带宽控制、流量管理、网络流量控制、网络流量监控等功能，是高效、多功能的路由系统，可为您提供有效的网络安全管理服务。LaneCat网关系统基于嵌入式架构，提供稳定高效的底层核心功能和应用接口。LaneCat网关底层，构建在Linux操作系统上，具有超强的系统稳定性，具备服务进程监控和故障恢复功能。LaneCat网关内嵌看门狗程序，能自动监控程序进程，在服务意外中止时能重启所中止的服务，在系统发生紊乱时还能在短时间内重启系统。LaneCat网关内嵌有专业级防火墙，具有强大的攻击防护功能，同时对

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WINDOWS操作系统的病毒具有免疫功能，超高的稳定性和安全性油然而生。LaneCat网关是非常有效的网络流量监控、网络流量控制、网络流量管理工具

网康智能流量管理系统（NetentSec Intelligent Traffic Manager, NS-ITM）是网康科技推出的基于应用层的、专业的流量管理产品，既适用于城域网、校园网、大中型企业等流量大、应用复杂的网络环境，也适用于需优化互联网接入、保障关键应用、控制网络接入成本的中小型企业的网络环境。NS-ITM通过监控网络流量、分析流量行为、设置流量管理策略，基于时间、VLAN、用户、应用、数据流向等条件实现全面的智能流量管理。

NetFlow Analyzer是一款专业的带宽监控与流量 协议分析软件，帮助用户了解网络流量构成、协议分布以及用户的行为。它利用Flow技术，支持NetFlow、sFlow、cflowd、J-Flow、IPFIX、NetStream等协议，集流量收集、分析、报告于一体，为优化网络性能，实现带宽最佳利用以及扩容规划提供科学的依据。它能够解决哪些问题呢?网络管理的关键之一是了解流量的真实情况和监控带宽。容量规划影响到投资决策、策略、使用甚至全部业务。NetFlow Analyzer 提供网络流量使用模式的详细信息，可用于流量分析、容量规划以及策略制定。通过深入分析特定的应用程序、用户、端口或通信网络，用户可准确识别峰值和爆发的资源，从而实现主动监控、控制，并做出明智的决定。另外，它具备哪些优势呢？了解每个链路和基于IP的部门和分支机构的主机、应用排行、DSCP、TCP_Flag和AS信息; 采用Cisco NBAR识别和对应用分类; 主动告警和计划报表; 基于角色的用户访问机制; 计费系统; Cisco CBQoS报表等等。简单地说，NetFlow Analyzer可以帮助您监控网络流量，并通过直观易懂的报表了解网络的带宽利用情况。

NetScout的产品以nGenius?性能管理系统为基础，这一先进的监控和报告应用软件整合方案可收集由NetScout实时、可区分应用的探测器、先进的智能软件工具，以及其它网络设备产生的大量性能数据。nGenius系统能帮助企业通过优化网络和应用设备的性能，提高基础设备投资的回报。目前，NetScout是市面上具备最完整网络性能管理方案的厂家之一，其产品包含全系列的nGenius硬件探针和nGenius分析系统软件，并针对网管市场的现状需求提出了独树一帜的通用数据模型CDM（Common Data Model）架构。NetScout网络性能管理方案

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可为用户提供主动式的网络管理，通过7*24小时的网络监控，帮助用户了解网络带宽的使用情况，业务应用的行为规律，业务应用的响应时间，及时发现网络故障隐患，保证业务应用的正常。

虽然以上这些产品都有相关的软硬件层面的流量监控和控制功能，但是这些产品无一具备网络流量监控详细分析报表，网络稳定基线制定、流量监测、安全预警协同处理等功能。为此，我们此次针对于优秀的网络流量监控产品NetScout做了二次开发，将新开发的系统接入NetScout，进行协同工作，更好的实现网络稳定性监控。

1.3研究的主要内容

为了深化和提升网络流量分析的使用程度，在功能实现上结合运维的实际需求增强报告/报表的客户化、自动化程度，提高网络应用流量的主动性监控能力，并且在管理上需要制定一套基于自动、高效的数据分析服务工作流程，提高工作效率，最佳方式就是通过开发手段搭建一套集功能扩展实现和管理功能于一体的网络流量分析管理统一平台。

论文主要研究NetScout应用网络流量分析辅助系统的具体功能需求、设计过程和部分实现细节。文中将重点针对Netscout的不足之处作出适合企业需求的改进，同时还研究了大型数据吞吐量下的系统和数据库优化问题。

1.4本论文的组织结构

本课题主要研究《NetScout应用网络流量分析辅助系统》的设计和实现。本论文将分为八章，详细阐述应用网络流量分析辅助系统的需求、功能、设计和实现细节（部分）。

第一章是引言部分，在这个部分中主要介绍了本论文的选题背景和意义，国内外在网络流量监控系统方面研究的现状，并且介绍了本文的研究内容、主要工作以及本文实现的技术路线等内容。

第二章详细介绍了《NetScout应用网络流量分析辅助系统》的相关技术基础。主要介绍了网站系统的概要知识，数据库技术的基础知识等内容；

第三章是系统需求分析部分。在这个部分中，采用传统的方式从需求获取，到需求分析整理，对系统的需求做了详细的分析和调研。

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