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支持纳秒时间戳和实时分析的多功能全包捕获和网络测量系统( A Multi-Functional Full-Packet Capture and Network Measurement System Supporting Nanosecond Timestamp and Real-Time Analysis )
Luchao Han Zhichuan Guo Xiaoying Huang Xuewen Zeng
本文在20 Gbit/s网络上设计并实现了一个全包捕获和网络测量（FPC-NM）系统。该系统具有数据包接收、纳秒级时间戳、负载均衡、数据包预处理、应用层协议分析、数据包存储和日志管理等多种功能。我们在FPGA中设计了一个时间戳模块，为每个捕获的数据包添加一个时间戳，可以对数据包进行4 ns的回溯分析。据我们了解，这是纳秒级时间戳首次应用于FPC-NM系统，大大提高了安全事件回溯分析的准确性。实验结果表明，在零丢包的前提下，FPC-NM系统可以实现17Gbit/s的吞吐量和每秒16万个连接数。通过使用LZ4压缩，我们的系统对流量的实时压缩和存储性能可以达到10Gbit/s。经过直接访问缓冲区大小调整和单指令多数据指令集的软件优化，系统性能提高了40%左右，验证了优化方法的实用性和有效性。
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