

网络流量监测技术主要包括:基于数据采集探针的流量监控技术、基于S则P(Simple Network Management Protocol, SNMP) IRMON CRemote Network Monitoring,RMON) 的流量监控技术、基于Netflow/sFlow 的流量监控技术以及基于实时抓包的流量监控技术等这3 种常用技术。
(1)基于数据采集探针的监控技术
数据来集探针是专门用于获取网络链路流量数据的硬件设备。按实现方式可以分为软件架构和硬件架构。使用时是通过交换机流量镜像端口或直接将其串接在待观测的链路上,对链路上所有的数据报文进行处理,提取流量监测所需的协议字段甚至全部报文内容。
流量探针可以实时对流量数据进行采集记录,经过汇聚和预处理将流量信息发送到后端数据库。通过分析软件可进行实时监视,图表显示分析统计结果或导出报表文件,通过条件设置还能够利用流量探针的数据捕获功能对网络流量进行实时采集或流量镜像,进行报文的协议分析。
硬件架构的数据来集探针是为流量监测目的专门设计的技术方案,能够做到高速端口的限速流量采集,提供对GE 甚至2.5GPOS 链路的支持。探针采用无源分光器或镜像方式接入网络,不影响原有设备的传输和性能。流量采集过程不需要现有网络设备的参与,路由器交换机可全力用于路由和转发。探针技术不依赖于设备本身的流量统计功能,就能够精确记录所有报文的流量信息,还可根据用户要求定制灵活高效的数据采集策略,最终满足用户对流量监测的需求。
流量探针的安装很简单,可以用于高速的网络而不影响网络性能,适合部署在汇聚层、骨干层或某些网间互连的重要或关键链路上。如果价格合理也可以部署在接入层到汇聚层的边缘。由于探针必须放置在物理链路上,因此不同类型的端口需要不同接口的探针,自前主要有FE 、GE 、OC-3 POS/ATM 、2.5G POS 等。探针方法需要部署新的设备,并且一个探针同时只能监测一条或几条链路的流量信息。对于全网流量的监测需要采用分布式方案,在每条链路部署一个探针,再通过后台服务器和数据库,收集所有探针的数据,做全网的流量分析和长期报告。与其他的3 种方式相比,基于硬件探针的最大特点是能够提供丰富的从物理层到应用层的详细信息。但是硬件探针的监测方式受限于探针的接口速率,一般只针对1000Mb以下的速率,而且探针方式重点是单条链路的流量分析。
(2) 基于SNMPIRMON 的流量监控技术
SNMP (Simple Network Management Protocol, SNMP) 是TCP!IP的标准网络管理协议。基于SNMP 的流量信息采集,实质上是跚试仪表通过提取网络设备代理提供的Mffi (Management Inforτnation Base, Mffi) 收集一些具体设备及流量信息有关的变量。Mffi 定义了节点设备的对象标识树,每个对象表示设备的一种状态或数据(如接口发送、接收的报文数和字节数)。基于SNMP 收集的网络流量信息包括:输入字节数、输入非广播包数、输入广播包数、输入包丢弃数、输入包错误数、输入未知协议包数、输出字节数、输出非广播包数、输出广播包数、输出包丢弃数、输出包错误数、输出队长等。
RMON 协议是对SNMP 标准的扩展,它定义了远程监视的标准功能以及远程监控代理的接口,主要对一个网段乃至整个网络的性能数据进行采集和测量。RMON 关注网络链路崖的统计、分析和告警,市RMON 关注网络层和应用层的性能监测,在RMON基础上增加了协议分布和探针配置等项目。RMON 通过两种方法收集数据:一种是将RMON 代理嵌入网络设备使其对外提供RMON 功能;另一种是通过专用的RMON 探针,网管直接从探针获取信息并控制网络设备。
(3)基于NetFlovv/sFlovv 的流量监控技术
NetFlovv 流量信息采集是基于Cisco 提供的NetFlovv 机制实现的网络流量信息采集。NetFlovv 为Cisco 之专属协议,已经标准化,并丑Juniper、Extreme、华为等厂家也逐渐支持, NetFlovv 由路由器、交换机自身对网络流量进行统计,并且把结果发送到第三方流量报告生成器和长期数据库。一旦收集到路由器、交换机上的详细流量数据后,便可为网络流量统计、网络使用量计价、网络规划、病毒流量分析,网络监测等应用提供技术依据。同时, NetFlovv 也提供针对QoS (Quality of Service, QoS) 的监测基准,能够捕捉到每一个数据流的流量分类或优先性特性,而能够进一步根据QoS 进行分级收费。
NetFlovv 是Cisco 公司提出的网络数据包交换技术,它同时可用来记录网络流信息。一个网络流是从给定的源到目的端的单向的一系列数据包,它使用源和目的端点的IPCIntemet Protocol, IP) 地址和传输层端口号、协议类型、服务类型(乃pe ofService, ToS)以及输入接口等来标记网络流。
NetFlovv 采用三层体系结构(数据输出设备、数据收集器和数据分析器)完成流数据信息从采集、汇聚、输出、接收、过滤、存锚到分析的过程。一般NetFlovv 采用集中的工作站或服务器同时收集多个路由设备的上报数据。NetFlow 的数据输出要求先在路由器和交换机上定制NetFlow 流输出,并选择输出流的版本、个数、缓冲区的大小等,配置相应流量收集器的E 地址、端口等信息,此时路由器或交换机即可以UDP(User Datagram Protocol, UDP) 的方式向外发送流信息,然后在NetFlow FlowCollector 端,配置接i没端
口号、设置汇聚、过滤策略、流量文件存放目录、格式等等。一般来说, NetFlowFlowCollector 都选用UNIX 工作站来收集数据, NetFlow FlowCollector 收集的数据将存放在本地磁盘中。同时,它也可以通过网关以SOCKET 方式发送信息到其他网管分析软件,如Cisco 公司的NetFlow FlowAnalyzer 流量分析软件。也可以直接读取存放NetFlowFlowCollector 工作站中的数据文件,对其进行分析处理。例如将这些数据应用到网络仿真中,仿真出实际网络运行的性能参数,为网络设计和规划、运营维护等领域服务。
与其他的方式相比,基于NetFlow 的流量监测技术属于中央部署级方案,部署简单、升级方便,重点是全网流量的采集,而不是某条具体链路。NetFlow 流量信息采集效率高,网络规模越大,成本越低,拥有很好的性价比和投资回报,但开启NetFlow 功能需要占用路由器的CPU 存储资源,对设备的转发性能有较大影响,特荆是对汇聚层、骨干层的GE 或2.5GPOS 接口的影响尤为明显。市且基于连接上报的流数据量很大,给传输、处理和存错造成极大困难。目前一般采用抽样技术,针对不阔的应用采用100-1000 的抽样比,但势必损失流量的许多细节。
sFlow 也是一种嵌入在路由器或交换机内的基于抽样的流量监测技术。sFlow 的目标是为了实现高速网络中多设备、多端口的基于应用的流量监瓣。sFlow 代理软件采用数据来样机制,将抽样流的流量信息以sFlow 报文格式发送给流量收集器进行流量分析,同时支持大量的sFlow 代理。
(4) 基于实时抓包的流量监控技术
基于实时抓包的流量监控技术提供详细的从物理层到应用层的数据分析。但该方法主要侧重于协议分析,而非用户流量访问统计和趋势分析,仅能在短时间内对流经接口的数据包进行分析,无法满足大流量、长期的抓包和趋势分析的要求。常见的产品有NAI公司的Sni旺泣如0 ,以及免费的Tcpdump , Ethereal 等。
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