netscout应用网络流量分析辅助系统的设计与研究学位论文(编辑修改稿)

netscout应用网络流量分析辅助系统的设计与研究学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

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 nGenius174。 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 5 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。 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。 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。 6 第四章是系统总体设计部分。 在这个部分中，详细介绍了系统的总体设计，建立并描述系统的总体架构设计和功能概要； 第五章是本系统的 数据库设计部分，在这部分里面，我们从需求中抽象数据模型，并通过 ER 图转换方法，设计并确定了数据库结构。 同时在这个部分中，给出了数据库建立之后的备份和恢复策略，以及数据库性能优化方面的相关做法。 第六章是脚本生成子系统功能设计和实现部分，这部分将会对子系统中各部分功能进行比较详细的说明。 第七章是报表管理系统的设计和实现说明，因为系统规模较大，本论文并未给出所有的详细设计细节，仅节选部分内容进行说明。 第八章是 本课题 的总结 和展望 部分。 在本部分中叙述了本系统开发过程中的得失， 对开发过程 和研究结果 进行总结 ， 并对后 面系统开发做了一定程度的展望。 7 第 2 章 相关技术基础及概念简介 网络流量监控 网络流量监控又称网络应用流量监控。 流量监控 软件或设备会从网络交换机和路由器上捕获相关网络数据报数据，从而实现网络 流量数据监视 和 分析。 网络流量监控的概念早在 2020 年以前就已经出现了，最早的网络流量监控器是美国的 Packteer 公司研发的。 一般来说，监控软件或硬件都能够 对线路状态信息进行实时的检测和统计，包括： 网络流量统计 ：如当前和平均网络利用率、总的和当前的帧数及字节数、总站数和激活的站数、协议类型、当前和总的平均帧 长等。 网络传输协议统计 ：如协议的网络利用率、协议的数、协议的字节数以及每种协议中各种不同类型的帧的统计等。 误码率统计 ：如错误的 CRC 校验数、发生的碰撞数、错误帧数等。 站统计 ：如接收和发送的帧数、开始时间、停止时间、消耗时间、站状态等。 最多可统计 1024 个站。 帧长统计 ：如某一帧长的帧所占百分比，某一帧长的帧数等。 NetScout 产品 NetScout Systems, 20 年的全球领先公司，是网络性能管理、应用可用性分析的市场领袖和先驱。 据 IDC统计结果，在公司网络性 能管理、应用可用性分析、故障诊断分析的市场占有率为第一位。 NetScout 公司旗下有二个产品品牌，分别是 Sniffer 和 nGenius。 NetScout 公司的Sniffer+nGeinus 一体化解决方案，可为用户提供端到端的应用监控、网络监控、容量规划、故障预防、故障诊断排除、服务水平管理和报表服务等功能。 NetScout 公司成立于 1984 年， 1999 年成为纳斯达克上市公司（编号为NTCT），在 2020 年 2月份的市场评测中被评为前五名的名星企业。 NetScout 公司在 1998年 2月获得完全的 ISO 9001 认证。 2020 年， NetScout 8 获得 ISO 9001: 2020 认证 , 可为客户提供最高质量的产品和服务。 NetScout 公司以技术为本，推出业界多个网络监控分析标准，如 RMON 标准、ART应用响应时间测量标准等。 NetScout 公司的 nGenius 解决方案作为一种软硬件结合的高技术产品，属于网络管理的高端产品，其核心功能包括 OSI 网络管理的五大功能（配置、性能、故障、安全、统计）中的三大功能（性能、故障、安全），涉及 OSI 网络七层的全方位分析，经过二十几年的技术积累能够识别网络中的各种协议 （超过 500种协议），以大量直观易懂的图形和表格来监测网络运行的性能状况，并且对网络七层协议可作全面、深入、详尽的解码，同时具有强大的智能化的专家系统，可对网络运行过程中的各种异常征兆和故障及时发出报警并给出专家的建议来快速解决这些问题，对网络和应用问题可进行深入彻底的故障诊断，并自动地找出成百上千问题的根本原因。 另外， nGenius 解决方案针对各种安全事件，如病毒、蠕虫、黑客入侵等，能迅速分析、判断和定位。 NetScout 以专利的 CDM174。 (Common Data Model 即通用数据模型 ) 为基础 , 可为用户提供业界最全面的、最完善的网络监控解决方案。 nGeinius 解决方案由软件和硬件产品组成，硬件产品主要包括：  业界最全的网络探针，包括 POS 探针、 ATM 探针、 WAN 探针、 FE 探针、GE探针等。  功能强大的流量存储分析设备 Infinistream/Afmon，提供长期的原始流量存储记录功能，可实现对网络 /应用的故障回现及分析。 nGenius 解决方案的软件主要由三部分组成， nGeinus K nGenius PM、Sniffer Intelligence。 具体是：  nGenius K2： K2 是 PM 的附加软件，可附加安装于 PM 服务器上，通过检测网络 /应用的 KPI 参数，实现主动式的、自动化的告警。 K2 采用智能应用自动分析引擎，可自动地检测出网络、应用的异常变化，智能地发现网络及应用问题，实现主动式的管理，让网络管理、应用管理更加智能、方便。  nGenius PM： PM 系统可采集网络中多种数据源的数据，并进行统一的展现，功能包括实时流量监控、数据包捕捉及解码、 VoIP 监控、 网络时延 、异常流量告警等，所有功能集于一身。 PM 集成了业务智能技术，可以提供中长期、 9 多角度、面向客户业务目标的网络分析报告。 同时 PM 也支持与第三方网络管理平台实现整合，使用户可以组建一体化的综合性网络体系。  Sniffer Inelligence： 提供专家系统分析功能，可自动发现网络中故障并加以诊断。 提供 Intelligence 智能分析功能，可对应用、 VoIP、 FiX、 Mobile等进行自动化的智能分析，从而快速地发现问题。 图 21： Netscout nGenius 解决方案 构成 NetScout 的产品以 nGenius174。 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。  通用数据模型 CDM（ Common Data Model）：统一平台 方便实用 NetScout 首创的 CDM 体系奠定了统一的网络和应用性 能管理解决方案的基础。 CDM具有可整合性能数据结构，适用于任何网络拓扑结构，可识别所有应用的优越特点。 CDM 把从各种不同的数据源 (如 MIBII、 NetFlow 和 sFlow, NetScout探针等 )采集得到的数据进行整合、关联，并用一个单一的软件加以管理 ,从而能 10 够在前后一致的环境中采集传送性能信息。 另外 , CDM 技术可以将这些集中整合的数据提供给诸如网络模拟、网络 IDS 和记费等应用系统，从而提高这些应用系统的功能。 CDM 为各类用户提供了符合需要的实时的和历史的网络信息数据，极大地提高了企业组织和运作的效率。 借助于 CDM，企业无需购置新的工具或进行系统升级，就可以轻松方便地增加新的网络拓扑结构或采用新的网络技术，从而减少企业网络基础设施的总成本。  nGenius： 软硬兼施 化繁为简 建立在 CDM架构之上的 nGenius网络性能管理系统实现了软件和硬件的完美结合。 nGenius 网络性能管理系统由 nGenius Performance Manager 软件和nGenius 硬件探针两部分组成，用户在单一的平台上就能实现端到端的应用和网络监控、容量规划、故障预防、故障排除、服务水平管理和报表六大功能，简化了网络管理。 借助于 nGenius，用户可以摆脱网络复杂性的羁绊，直接获得管理复杂企业网络所需要的信息。 nGenius 一体化解决方案增强了网络服务质量，使用户能最大程度地提高网络性能，从而保障关键业务系统的高效运行，提高企业的整体性能。 MS SQL Server 关系型 数据库 目前 许多因素致使产生了信息存储爆炸。 有了新的信息类型，例如图片和视频的数字化，和从 RFID 标 签获得的传感器信息，公司的数字信息的数量在急剧增长。 大型公司或企业要追求 全球化发展 ，必然 要求信息存储的安全性和在任何时候都可用。 企业需要使 用户 快速的在大量的数据中找到相关的信息。 此外， 企业也可能会 想在任何设备上使用 这些 信息，并且计划每天使用。 对数据爆炸和用户期望值的增加的管理为公司制造了许多挑战。 在现今数据的世界里，公司要获得成功和不断发展，必须 需要定位主要的数据趋势的愿景。 微软的 Microsoft SQL Server 数据库产品可以 帮助公司满足这些数据爆炸和下一代数据驱动应用程序的需求。 微软 一直 在持续 投入和发展关键任务企业数据平台、动态开发、关系数据和商业智能 等 关键领域来 帮助企业管理自己的数据。 Microsoft SQL Server 是由 微软公司开发的 SQL Server 系统。 但是，最早的 SQL Server 系统并不是微软开发出来的，而是由赛贝斯（ Sybase）公司推出 11 的。 1987 年，赛贝斯公司发布了 Sybase SQL Server 系统，这是一个用于 UNIX环境的关系型数据库管理系统。 1988 年，微软公司、 AstonTate 公司参加到了赛贝斯公司的 SQL Server系统开发中，目的是推出基于 OS。