基于tile64多核网络入侵检测系统的研究与设计

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1、代号10701学号1021121317分类TP31密级公开题（中、英文）目基于Tile64多核网络入侵检测系统的研究与设计ResearchandDesignedofHigh-speedNetworkIntrusionDetectionBasedontheMulti-coreTile64作者姓名曹冰指导教师姓名、职称沈沛意教授学科门类工学学科、专业计算机软件与理论提交论文日期二○一三年三月西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中

2、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课

3、题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要网络全光化进程的加速以及网络技术的演进，扩展了传统数据业务以外的多业务模式。这些业务对网络数据访问的需求量以每年成倍的速度在增涨，随之而来的网络安全工作成为了前所未有的挑战。高速网络环境下进行网络入侵检测工作，在网络安全领域也就越来越受到关注。由于以往提出的线速处理和易管理需求已经使得传统的网络设备不堪重荷，因此新型网络设备更需要具备高性能的处理能力，以满足多业务对数据承载能力的高需求。目前，基于多内核和并行处理结构的多核处理器，在采用了多个低频的简单处理组件后已经能够在处理性能和功耗上得以提升和改善，从而

4、在中高端网络应用中逐渐成为一种发展趋势。通用网络入侵检测系统在高速网络环境下，性能瓶颈主要在于网络数据包的完整捕获和入侵检测数据正确分析。本文首先呈现了在多核Tile64平台上网络数据接收核并行处理的体系架构，分析在高吞吐量10Gbps的网络应用中获取高捕获率的关键点。结合这种网络数据处理模型，将通用网络数据捕获库Libpcap实现并行化，以支持多核上的网络应用。为了应对网络数据复杂多变的数据处理负载均衡问题，并行化捕获库提供分发策略配置接口，根据不同的网络状态设计对应的分发策略。最后使用多线程的编程方法，在多核处理器Tile64平台上，采用管道分解和协议流分发技术实现了并行化Snort

5、网络入侵检测系统。该系统具有很强的可扩展性，整体性能能够随着分配核数的增加而线性提升。关键词：多核高速网络数据接收并行入侵检测负载均衡AbstractABSTRACTTheacceleratedofNetworkpacktizedandtheevolutionofnetworktechnologyextendthetraditionaldatabusinesstoothers.Thebusinessofnetworkdataaccessdemandincreasesyearbyyear,withwitchcomethenetworksecuritythatisanunprecedente

6、dchallenge.Underthehigh-speednetworkenvironment,theworkofnetworkintrusiondetectioninthefieldofnetworksecurityismoreandmorebeenattentioned.Before,thesimpleline-speedprocessingandmanagementrequirementshavemadetraditionalnetworkequipmenttoburthen,sothenewnetworkequipmentrequireshighperformancetomeet

7、thecarryingcapacityofbusinessdataprocessing.Now,themultipleprocessorswiththemulti-kernelandstructionofparallelprocessing,whichisconsistofmanylowfrequencyandsimpleprocessingcore,madeimprovementbothontheperformanceandpow