據思科最新公布的《視覺網絡指數：全球移動數據流量預測》顯示，2014到2019年，全球移動數據流量將增長十倍，年復合增長率將達到57%。這一流量的年度運行率將從2014年的30.3艾字節增長至2019年的291.8艾字節。也許，我們從思科的這份統計報告中得出的最令人吃驚的數據信息是，到2019年，54%的移動鏈接將來自“智能”鏈接。而這一比例在2014年僅為26%。

歡迎來到物聯網(IoT)的世界。在這一物聯網的世界，數據信息的量、傳遞速度和數據來源均在發生著極快的變化。今天的網絡專業人士不僅需要利用相關的工具來保護企業網絡，同時還需要確保數據實時的納秒級的精度。

數據包捕獲(PCAP)是其中的一種基本工具。這是一種采用攔截數據包遍歷一個計算機網絡的機制，PCAP是企業部署的一種常見的功能，用以安全事件和網絡性能的監測，識別數據泄漏，排查問題，甚至進行取證分析，以確定網絡漏洞的影響。

不過，現實情況則是：鑒于物聯網對于網絡需求的不斷增加，使得數據的傳輸速度不斷增加，現有的PCAP體系跟不上。企業用戶所使用的是商業化的網絡接口卡(NIC)，并正在努力滿足以10/40/100 Gbps的速率進行精確的捕捉和回放的要求。好消息是，我們今天已經有了一些解決方案，已經被用來實施速度超過100 Gbps的數據包捕獲。利用網絡加速技術，再加上開源的網絡監控和捕獲解決方案，可以使企業用戶能夠滿足高速網絡的精確數據包捕獲和回放要求。

高速網絡的分析與安全解決方案

工程師和管理人員需要的是對于當前網絡基礎設施中所發生狀況的實時、精確的視圖把控，而這就是有效的PCAP和分析系統可以提供的。同樣，精密PCAP系統也給企業用戶提供了創建具有高保真驗證和架構變化驗證，故障排除和分析網絡事件的能力。

當進行高速網絡和安全性解決方案的研究分析時，一個重要考慮的因素是與速度和可編程邏輯準確性開源工具的結合。如下三大關鍵因素是您企業比較相關的選擇方案時值得考慮的：

高精度的時間戳：尋找能夠提供高精度的、基于硬件的時間戳(time stamping)，擁有納秒分辨率進行每幀捕獲和發送的解決方案。基于硬件的時間戳避免了以軟件為基礎的解決方案固有的不可預知的延遲，并實現了對通信流的精確記錄。精密時間協議(PTP)的支持，還可以用于在分布式探測器網絡的精確同步。

在流量入口處指揮流量：在流量入口直接識別流量的技術的實現對于保持立即捕獲和在高轉速下的性能分析是非常重要的。這樣，用戶空間應用程序的負載可以被最小化，管理員能夠動態識別，并將相關的數據流直接導入到特定的處理器內核，以便根據流量的類型進行分析。

以各種速度進行數據包捕獲和重放：如果企業的目標是以各種速度實現高速的數據包捕獲和重放，包括1/10/40/100 Gbps，網絡加速卡(NAC)基于現場可編程門陣列(FPGA)是理想的選擇。此外，NAC允許精確的幀間間隙(IFG)控制，這在回放捕獲的流量進行故障排除或模擬業務流時，是至關重要的。

標準的數據包捕獲(PCAP)

對于網絡基礎設施進行數據包捕獲和分析的重要功能，企業用戶以往的歷史上是依賴于軟件工具。在這種情況下，軟件是安裝在指定的監控主機上，配置網絡輪詢包，將商業化的網絡適配器置于混雜模式，并連接到網絡使用一個交換機端口分析儀(SPAN)接口。下圖1說明了低速的PCAP使用商業化的網絡接口卡(NIC)和libpcap的典型結構。

圖1：傳統的PCAP體系結構

在此架構下，每次網絡適配器收到以太網幀時，它會產生一個中斷請求，并從適配器的內存緩沖區復制數據到內核空間中。通常情況下，內核空間驅動器確定該數據包是否是用于該主機，或者丟棄數據包，或者將其傳遞給協議棧，直到它到達用戶空間被指定的應用程序時。但是，當為混雜模式進行配置時，所有數據包均被捕獲到內核緩沖區無論其目標主機如何。一旦內核緩沖區滿時，上下文切換被執行以將數據傳送到由libpcap管理的用戶空間緩沖，這是一個與用戶級數據包捕獲無關的一個獨立系統接口，使得數據可以由用戶級應用程序進行訪問。

內核緩沖區從用戶級應用程序中移除，并且要保持應用程序訪問內核管理內存。鑒于這種結構，很明顯，當一個幀被適配器接收到，而其實際上是要交付給用戶空間應用程序進行處理時，某些一定的時間間隔內會失效。