基于Django和Netfilter的流量监控系统的设计与实现

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:lintao31
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随着软件技术的飞速发展,网络应用和系统结构更加复杂、功能更加强大,因此系统必须以模块化,采用集群技术来处理海量的网络流量,面对庞大的流量冲击,系统必须保持高度的稳定性,因此首先得保证自身的网络安全。防火墙技术是基于对流量的识别和分析,它是解决网络安全的一个重要技术手段。KV检索系统作为国内某互联网公司的核心检索系统,每天要响应全球数亿次查询请求,系统依然能够疾速、智能的响应查询,让人们最平等、便捷地获取信息,找到所求。检索系统对性能要求极高,其内部每个模块必须经过严格的测试才能上线;线下有一套相对线上规模较小,但完整的检索系统用于线下的模块测试,系统受限于规模瓶颈,必须对系统进行流量控制,以保证系统能够正常运行。因此,本文基于Django Web框架技术和Netfilter防火墙技术设计开发了一套流量监控系统。本文主要研究了Django Web框架的内部结构和实现机制,包括框架结构、请求处理机制、model机制和模板系统等,同时分析了MVC软件设计模式的特点。然后研究了linux2.6Netfilter防火墙技术,深入讨论分析Netfilter的理论基础和内核实现机制。本文以linux内核IP协议栈为入口,研究Netfilter框架对IP数据报的处理流程,选中其中一个HOOK点对为切入口,对数据报进行筛选。接着研究iptables数据报高级管理系统,从用户态的角度分析iptables的内部结构特点,并对iptables的命令结构进行了剖析。最后利用Django框架,采用MVC的Web设计模式,设计开发完成流量监控系统,实现了对线下KV检索系统的流量监控。本系统包括用户管理模块、流量申请模块、任务执行模块和流量控制模块等,测试人员只需提交流量申请,系统便可实现流量的自动化监控。该系统经过严格的测试,符合预期,现已在公司内部提供服务,效果很好。
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