移动互联网流量测量系统设计与实现
Design And Implementation of A Traffic Measurement System on Mobile Internet
随着移动互联网技术的高速发展,爆炸式增长的移动流量给运营商带来了新的风险与挑战.移动互联网流量测量系统是准确地认识和评估移动互联网流量特征,保障移动互联网健康持续地发展的重要工具.相较于传统互联网流量,移动互联网中数据包的IP+TCP首部经过了Van Jacobson协议压缩,并被分片封装在了GRE隧道中.为了能够准确地认识和评估移动互联网流量特征,必须将封装在GRE隧道中的用户报文提取出来,并还原被压缩的IP+TCP首部.然而在移动互联网核心链路层千兆线速的环境下,常用的处理方法会因为性能瓶颈产生丢包,从而导致测量结果的不准确.为了解决这一问题,采用了基于PF_RING套接字的捕获技术和深度包检测等技术,设计并实现了一个分布式的移动互联网流量测量系统.论文在分析传统PF_PACKET套接字的内核实现原理和无法在千兆线速的网络环境中捕获数据包的原因的基础上采用了基于PF_RING套接字的数据包捕获方法,用于捕获移动互联网核心链路层千兆线速的网络流量.还针对GRE隧道解析、Van Jacobson压缩协议还原、TCP流特征提取和业务流识别等方法设计和实现了高效的数据结构和算法,从而使得系统的数据处理速率能够匹配数据捕获速率.系统测试结果表明,基于PF_RING套接字的捕获技术在千兆线速的环境下只存在很少的丢包现象,能够很好地完成系统所要求的捕获任务:所设计的移动互联网流量测量系统最多可以支持同时下发100个测量任务,并以图表的形式直观地展示各个应用产生的流量所占比例大小以及用户在移动过程中对网络性能指标的影响.该系统可以作为测量人员准确评估移动互联网流量特征的工具.
- 作者：
- 曾诚
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 专业名称：
- 计算机技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 唐红
- 中图分类号：
- TP393.06
- 关键词：
- 移动互联网；网络测量；高速数据包捕获；深度包检测
- Mobile internet; Network measurement; High-speed packet capture; Deep packet inspection;