本文選題：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) + 安全審計(jì)��； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著第四代移動(dòng)通訊技術(shù)的崛起和智能終端的迅速發(fā)展,移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連入量占據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的份額也越來越大,在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)漸變成了用戶的核心需求,數(shù)據(jù)價(jià)值也將會(huì)成為運(yùn)營(yíng)商的最寶貴價(jià)值所在。因此移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析與審計(jì)就會(huì)變得非常必要且重要。然而,也正因?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備的普及和移動(dòng)應(yīng)用的全方位覆蓋,使得數(shù)據(jù)隨時(shí)隨地都在產(chǎn)生,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包小且雜、同一時(shí)刻的實(shí)時(shí)活躍連接數(shù)量龐大、智能終端的應(yīng)用種類繁多成了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn),對(duì)于數(shù)據(jù)分析,處理速度要求也變的更高,高效率的實(shí)時(shí)流量處理才能令移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的價(jià)值。原有移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)審計(jì)平臺(tái)是單進(jìn)程多線程架構(gòu)的系統(tǒng),采用傳統(tǒng)的Libpcap工具來捕獲數(shù)據(jù)包,單純地采用DPI技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)包解析,這樣的審計(jì)系統(tǒng)性能問題諸多,頻繁的中斷請(qǐng)求和數(shù)據(jù)拷貝,耗時(shí)的DPI業(yè)務(wù)識(shí)別,串行的單任務(wù)進(jìn)程等原因嚴(yán)重限制了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)審計(jì)平臺(tái)的性能,當(dāng)流量速率足夠大時(shí),原平臺(tái)的處理效率令人堪憂。本文分析指出原系統(tǒng)嚴(yán)重限制數(shù)據(jù)處理效率的原因,為提高審計(jì)平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的能力以滿足實(shí)時(shí)高速的移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)細(xì)粒度審計(jì)的需求,提出了數(shù)據(jù)處理過程中新的階段性工作改進(jìn)方案,在數(shù)據(jù)采集階段采用基于PF_RING+NAPI的數(shù)據(jù)包捕獲方案,并結(jié)合零拷貝思想做出相應(yīng)的改進(jìn)措施,在數(shù)據(jù)解析階段采用基于DPI/DFI相結(jié)合的數(shù)據(jù)解析方式,并提出了基于緩存命中的預(yù)處理方法,大幅度降低了 DPI處理壓力。同時(shí),采用多核多進(jìn)程架構(gòu)重新設(shè)計(jì)審計(jì)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析模塊,在充分利用硬件資源的同時(shí),提升審計(jì)平臺(tái)的整體性能。通過階段化的驗(yàn)證試驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)采集階段和數(shù)據(jù)解析階段的方案分別做了性能測(cè)試,并展示多進(jìn)程架構(gòu)下的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)表明,本文方案完成了高速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,實(shí)時(shí)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理審計(jì)任務(wù),達(dá)到了預(yù)期研究目標(biāo),可助力運(yùn)營(yíng)商開展移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)價(jià)值轉(zhuǎn)換和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)管等后續(xù)工作。
[Abstract]:With the rise of the fourth generation mobile communication technology and the rapid development of intelligent terminals, the amount of network connection of mobile devices occupies an increasingly large share of the Internet. In the era of mobile Internet, data services have gradually become the core needs of users. Data value will also become the most valuable value of operators. Therefore, the analysis and audit of mobile Internet business data will become very necessary and important. However, because of the popularity of mobile devices and the omni-directional coverage of mobile applications, the data is generated anytime and anywhere, the mobile network data packets are small and miscellaneous, and the number of real-time active connections at the same time is huge. The application of intelligent terminals has become the main characteristic of mobile Internet. For data analysis, processing speed also changes higher, high efficiency real-time traffic processing can make mobile business data produce corresponding value. The original mobile Internet audit platform is a single-process multi-threaded system. The traditional Libpcap tools are used to capture data packets, and the DPI technology is used to resolve the data packets. There are many problems in the performance of the audit system. Frequent interrupt requests and data copy, time-consuming DPI service identification, serial single-task process and other reasons seriously limit the performance of the mobile Internet audit platform. When the traffic rate is large enough, the processing efficiency of the original platform is worrying. This paper analyzes and points out that the original system seriously limits the efficiency of data processing. In order to improve the capability of data processing in the audit platform to meet the needs of real-time and high-speed fine-grained audit of mobile business data, In this paper, a new stage work improvement scheme in the process of data processing is put forward. In the data acquisition stage, the packet capture scheme based on PF_RING NAPI is adopted, and the corresponding improvement measures are made in combination with the zero-copy idea. In the stage of data parsing, the data parsing method based on DPI/DFI is adopted, and the preprocessing method based on cache hit is proposed, which greatly reduces the processing pressure of DPI. At the same time, the multi-core and multi-process architecture is used to redesign the data analysis module of the audit platform, which makes full use of the hardware resources and improves the overall performance of the audit platform. The performance of the schemes in the data acquisition stage and the data analysis stage are tested by the stage verification test, and the system running state under the multi-process architecture is shown. The experimental results show that the scheme has completed the audit task of real-time and stable service data processing under the high-speed mobile network environment, and has achieved the expected research goal. Can help operators to carry out mobile network data value conversion and mobile Internet security supervision and other follow-up work.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.5;TP393.01;TP274

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本文編號(hào)：1903288