Net-Monitor 局域网监控器的设计与实现 ---MSN 监控及会话复制客户端.doc

1、 本 科 毕 业 论 文 Net-Monitor 局域网监控器的设计与实现 -MSN 监控及会话复制客户端 Design and Implementation of Net-Monitor - MSN Monitor it brings convenience as well as a series of factors of insecurity to us. As a result, Network monitoring has been widespread concern as a means of effective security. Today, many network mon

2、itoring systems have been implemented; however, there are many shortcomings have been found, such as system architecture, the way of implementation, practicality and so on. With the LAN Technology development, the requirement of LAN Monitoring is increasing, so, many new implementation ways and more

3、 reasonable architectures have been put forward. This thesis is concerned with implementation of LAN monitor. First, it introduces the current researches of LAN monitoring theories and the relational technology. And then, it describes the MSN transfer protocol and HTTP protocol in detail, after that

4、, it analyzes switch session clone technology which bases on Non-ARP. On this basis, it describes a LAN Monitoring application, Net-Monitor System, which development on Eclipse, including requirement analysis, system architecture of Net-Monitor System, which is completed in the sight of Software Eng

5、ineering. Afterwards, the detail design of MSN Monitor Module, Packet Receive Module and Session Clone Module is finished. Finally, the thesis illustrates the process of the implementation of those modules and the results exhibition. This Net-Monitor System, bases on Client/Server architecture, has

6、excellent extensibility, on the Packet Receive Module, it provides some kinds of packet notification interface, in the future, new packet analysis module can be added easily. Key words: LAN Monitoring; MSN; Session Clone II 目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 局域网信息安全现状及监控技术研究现状 3 1.3 主要研究内容 6 1.4 论文组织结构

7、7 第二章 网络监控相关技术 9 2.1 网络嗅探原理 9 2.2 TCP/IP 协议 1 1 2.3 HTTP 协议 1 4 2.4 MSN 控制传输协议 1 8 2.5 非 ARP 会话复制技术 2 8 2.6 Jpcap 的结构分析 3 2 2.7 本章小结 3 5 第三章 Net-Monitor 系统的需求分析及总体架构设计 3 7 3.1 Net-Monitor 系统需求分析 3 7 3.2 网络监控系统一般结构模型 3 9 3.3 Net-Monitor 系统总体架构设计 3 9 3.4 Net-Monitor 系统功能设计 4 0 3.5 Net-Monitor 系统模块的划分及

8、实现分工 4 1 3.6 本章小结 42 第四章 Net-Monitor 系统 MSN 监控客户端的设计 4 3 4.1 架构设计 4 3 4.2 数据包接收模块详细设计 4 5 4.3 MSN 监控模块的详细设计 4 7 4.4 会话复制模块详细设计 5 1 4.5 本章小结 5 3 第五章 Net-Monitor 系统 MSN 监控客户端的实现 5 5 5.1 系统开发流程及开发环境 5 5 5.2 实现效果展示 5 6 5.3 本章小结 6 3 第六章 总结与展望 6 5 III 6.1 总结 6 5 6.2 展望 6 5 参考文献 6 7 致谢 6 9 IV Contents Chap

9、ter 1 Introduction 1 1.1 Background 1 1.2 Information Scuirity & Current Situdation of Monitoring technology 3 1.3 Contents and Tasks 6 1.4 Architecture of Thesis 7 Chapter 2 Network Monitoring Technology 9 2.1 Principles of Network Sniffer 9 2.2 TCP/IP Protocol 11 2.3 HTTP Protocol 14 2.4 MSN Trans

10、fer Protocol 18 2.5 Non-ARP Session Clone Technology 2 8 2.6 Structural Analysis of Jpcap 32 2.7 Summary 35 Chapter 3 Requirement & Architecture of Net-Monitor System 37 3.1 Requirement Analysis 37 3.2 General Structure of LAN Monitoring System 39 3.3 System Architecture 3 9 3.4 Functional Architect

11、ure 40 3.5 Module Division and Task Assignment 41 3.6 Summary 4 2 Chapter 4 Design of Net-Monitor MSN Monitor Client System 43 4.1 Architecture 43 4.2 Detail Design of Packet Receiver Module 45 4.3 Detail Design of MSN Monitor Module 47 4.4 Detail Design of Session Clone Module 51 4.5 Summary 53 Cha

12、pter 5 Net-Monitor MSN Monitor Client System Implement 55 5.1 Program Flow & Development Environment 55 5.2 Results Show 5 6 5.3 Summary 6 3 Chapter 6 Conclusions and Future Work 65 V 6.1 Conclusions 65 6.2 Future Work 65 References 67 Acknowledgements69 VI 第一章 绪论 第一章 绪论 在信息社会快速发展的今天，网络已经全面的渗入各行各业，局

13、域网架构已 经在各行各业得到广泛应用，特别是对于一些公司、企业、学校等一些机构都会 建立自己局域网，方便机构内部管理以及资源共享，然而网络也是一把双刃剑， 它在带给人们带来方便的同时，也增加了不少的网络管理难题，尤其在网络飞速 发展时期，各种网络病毒与攻击泛滥、网络泄密、员工滥用网络的等问题日益突 出，因此这个方面的研究备受关注。本章将对现有的网络信息安全现状以及网络 监控技术理论和存在的问题进行 阐述，并对本文研究内容以及本文的结构安排进 行总体概述。 1.1 研究背景及意义 随着信息化社会的发展， Internet 技术的广泛应用，互联网成为企业间沟通、 信息以及业务往来的主要渠道。现如今

14、，很多的学校、中小机构、企业也构建了 自己的局域办公网，从而大幅度的提高了工作效率，而且对计算机网络的依赖性 也越来越强 1。据有关资料显示，因特网已遍及世界 180 多个国家，容纳了 60 多万个网络，接入了 22 多万台主机，为 1 亿多用户提供了多样化的网络与信息 服务，网上电话、网上传 真、静态及视频等通信技术也都在不断地发展与完善。 在信息化社会中，网络信息系统将在政治、军事、金融、商业、交通、电信、文 教等方面发挥越来越大的作用，社会对网络信息系统的依赖也日益增强。各种各 样完备的网络信息系统，使得秘密信息和财富高度集中于计算机中。同时，这些 网络信息系统都依靠计算机网络接收和处理

15、信息，实现其相互间的联系和对目标 的管理、控制。以网络方式获得信息和交流信息已成为现在信息社会的一个重要 特征。网络正在逐步改变人们的工作方式和生活方式，成为当今社会发展的一个 主题 2 。 然 而，随着企业信息化的蓬勃发展，网络在带给企业效率提高的同时，也带 来了一系列负面影响。我们常常看到，在企事业单位的局域网中，经常有很多与 工作无关的应用在进行着，表现在以下方面：在上班时间使用股票软件、访问股 1 Net-Monitor 局域网监控器的设计与实现 票网站；玩网络游戏、使用 QQ 聊天、使用 MSN 聊天，更有一些人通过使用 TOM-SKYPE 等网络电话进行电话聊天等；还有一些人通过访

16、问在线视频、流媒 体的网站，下载在线视频等。还有对局域网影响十分严重的点对点传输软件 ，也 就是平时说的 P2P 软件，如网际快车、网络蚂蚁、超级旋风、迅雷、电驴等。 这些不良的上网行为，极大地占用了公司的宽带网络资源，网络堵车的现象时有 发生，严重干扰了企业正常的业务的顺利进行；同时还占用了员工大量的工作时 间 ,影响了工作效率；同时，这些不良的上网行为还加大了病毒在局域网传播的 风险，这些病毒可能会以木马的形式窃取公司的商业机密、关键数据等，从而给公司带来巨大的经营风险 3。据美国 FBI 和 CSI 对 484 家公司进行的网络安全专项调查显示：超过 85%的安全威胁来自单 位内部，有

17、16%来自内部未授权的存取，有 14%来自专利信息被窃取，有 12%来自内部人员的欺骗，而只有 5%是来自黑客的攻击；在损失金额上，由于内部人员泄密导致了 60,565,000 美元的损失，是黑客所造成损失的 16 倍，病毒所造成损失的 12 倍。这组数据充分说明了内部人员泄密的严重危害 4，同时也提醒相关组织机构应在加强外部网络安全建设的 同时，对局域网内部网络活动的监控也是非常有必要的。 在网络发展的早期，人们并没有通过对网络进行监控的方式来管理网络，因 为当时网络应用、网络行为的技 术模式相对简单，通过路由器、交换机或者防火 墙上封堵端口、服务器 IP 的形式就可以拦截绝大多数不良的上网

18、行为，这也是 一种被动的管理方式。但是随着近几年网络技术、信息技术、宽带技术的飞速发展，特别是具体的 P2P 技术、在线流媒体技术的巨大进步，以及厂家实力的增强，纷纷采用集群服务器技术，一个 P2P 工具、聊天软件的服务器多达上百台，从而可以实现多点登录；而在登录方式上，这些 P2P 软件、在线视频、网络游 戏、股票软件纷纷采用服务器智能切换、端口自动切换的技术，并且可以使用 80 端口等关键端 口实现登录；而在传输方式上，纷纷采用加密的 P2P 协议、 UDP 协议、 TCP 协议进行传输，从而可以实现高速、稳定、安全的传输，使得传统的 网络管理方式已经不在适用了 5 。再者，现在局域网的架构由共享式网络逐步 向交换式网络的发展，交换式网络在局域网内数据传输效率和数据安全方面的保 障有很大的提高，这也给网络管理带来更大的困难。 在这种情况下，局域网监控技术就在这个背景下进入人们的视野。网络监控 2