3 系統關鍵技術分析

　　3.1 網絡拓撲結構發現算法的研究與分析

　　基于SNMP 協議的算法實際上是提取MIB 中ipRouteTable( 路由表) 中的對象， 類似于圖論中的廣度優先遍歷算法實現網絡拓撲的自動搜索。

　　設計路由發現算法時主要用到了三條鏈表： 待檢路由設備鏈表、拓撲信息鏈表、子網信息鏈表?；赟NMP的拓撲發現算法通常是使用一個種子路由器， 獲取其路由表內記錄的所有可達網段， 以及到達該網段所經由的下一跳路由器的端口IP 地址及相關路由信息， 然后將繼續擴展其搜索， 一直達到用戶指定的深度為止。同時種子路由器還可以獲取到每個路由設備上所有端口的直連子網及其相應的子網掩碼， 根據這些信息， 進而獲取到這些子網中的所有活動主機。如果這些設備支持SNMP， 則還可以進一步收集系統和IP 地址信息?？傊灰o出一個路由設備任意端口的IP 地址作為種子路由器( 通常使用本地網關的IP 地址作為種子路由器的地址)， 即可獲取到指定深度內的所有路由設備及活動主機的網絡拓撲結構信息。

　　(1) 默認網關的獲取。

　　拓撲發現算法首先是從網絡管理站的默認網關開始， 逐步遍歷默認網關的路由表和地址解析表， 最終發現整個網絡的拓撲結構。本系統獲取默認網關是采取這樣的方法： 首先， 訪問拓撲發現程序所在計算機的SNMPMIB 中的ipRouteTable ， 如果發現有ipRouteDeST 值為0.0.0.0 的記錄，則說明程序所在的計算機設置了默認網關， 該記錄的ipRouteNextHop 值即為默認網關的地址。檢查默認網關的ipForwarding 值， 如果為1， 則表明該默認網關確實是路由設備， 否則不是。

　　(2) 設備類型判斷。

　　利用SNMP 協議， 提取MIB 中的sysservices對象實例值， 然后根據返回的值判斷類型。如果目的設備不返回SNMP 響應報文或響應超時， 則認為設備沒有配置SNMP，類型為一般工作站。

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　　(3) 路由器多IP 地址問題：

　　由于路由器可以連接多個子網， 具有多個接口， 即一個路由器可能含有多個IP 地址。為了準確標識具有多個接口的路由器，避免重復，本算法通過訪問路由器的地址表獲得路由器的所有接口，這樣可以根據當前路由器的IP 是否在已經遍歷過的路由器接口列表中來判斷。

　　3.2 性能預測模塊的設計

　　本模塊根據一元回歸模型的數學原理， 找出網絡流量與時間之間的關系，建立一元線性回歸方程：。

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　　本系統默認預測分析算法的置信度為1 -α＝0.95 。

　　在性能參數采集分析結果的基礎上對性能參數的變化趨勢進行預測。

　　圖2 是該模塊的性能預測流程圖。

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圖2 性能預測流程圖

　　圖2 中，數據差分處理主要是有一些變量是逐漸增加的( 如某接口的流出字節數)， 而系統關心的是兩次流出字節數的差值，數據處理就是算出差值。趨勢分析主要是計算出分析期間內的一元回歸直線， 以便在用戶界面上顯示出來時， 網絡管理者很容易看出它的增減趨勢。而狀態分析主要是將系統關心的一些變量的狀態分析出來并報告給網絡管理系統，以便系統根據變量的當前狀態及時對其作出調整。

　　3.3 病毒及非法軟件檢測模塊的設計

　　本系統中主機感染病毒或運行非法軟件功能的實現是在拓撲發現結果的基礎上，對管理員指定子網內的所有主機進行運行軟件數據采集，將各主機中正在運行的軟件名稱和管理員指定的軟件名稱進行對比， 最終排查出該子網內具體有哪些主機運行了指定的軟件， 并將排查結果存入相應的數據結構中，以直觀圖的形式顯示出來。具體流程圖如圖3 所示。

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圖3 病毒及非法軟件檢測流程圖