基于直接网卡访问技术的网络设备驱动研究与实现

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近年来，随着网络基础设施的不断发展，互联网应用的种类越来越丰富，虚拟世界的生活方式在公众、特别是青少年群体的生活中开始扮演更加重要的角色。如何正确引导青少年的上网行为、确保青少年身心健康发展成为公众普遍关心的话题。网络行为分析成为解决这一问题的切入点。对于高效的网络行为分析系统来说，首要任务就是需要在现今的高速网络环境之下进行网络数据包的捕获。而现有的被广泛采用的网络抓包库由于操作系统的先天缺陷等原因，很难适应今天千兆甚至万兆级的网络流量。
　　针对数据捕获的低效与现今网络流量的快速增长之间的矛盾，不断有新的技术被开发出来用于解决这一问题。最近Luca Deri等人开发出新型的网络数据包捕获库PF_RING并提出了直接网卡访问的技术思想。该思想对网络设备驱动层进行了改进，将CPU进一步解放。本文根据其提出的思想在现有的实验平台上实现了这一方案，使得用户空间能够直接对网络驱动中的数据包结构进行访问与操作。经过实际的性能对比测试，在固定64字节的发包环境中，当网络流量达到500Mbps时，改进后的方案能够提升数据包捕获的效率约16.4％，同时CPU利用率降低约68.7％。

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作者
望昕宇;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科通信与信息系统
授予学位硕士
导师姓名程文青;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP393.07;
关键词
互联网络; 设备驱动; 直接网卡访问; 数据包捕获;

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