网站信息监控系统客户端子系统的设计与实现

论文摘要

当前Web是最普遍的一种Internet应用,也是获取各类信息重要的途径。然而,网络中涉及到国家机密、色情、反动政治言论等敏感信息也随着Web的发展而加速着传播的速度,这些敏感信息甚至可能会影响到国家的安定团结和社会的和谐发展。现阶段我国与网络相关的规定和法律还不健全,不能有效全面保护人们免受这些信息的干扰。为了打击传播这些网络内容,政府部门通过各种技术手段对其进行监控,对网站中的信息进行监控是其中重要的一种。对网站信息进行监控的传统方式主要是采用人工检查和使用网页代码进行过滤。相对于传统的低效率和被动的监控方式,本系统直接从网络中抓取数据,把数据从网络低层协议到高层协议(最主要是HTTP协议)进行还原,并提取出网络数据中包含的所有的文本信息,再对文本信息进行分析,检查是否包含有政府部门设定的敏感词信息。采用新的监控方式可以对某范围内所有WEB服务器进行监控,提高监控的效率和力度。本文根据在网站信息监控系统的设计与开发过程中,实际参与客户端子系统的开发为基础,首先介绍了本系统中将要运用到的相关技术,如ACE开发平台、抓包工具软件、TCP层数据还原原理以及模式匹配算法等。接着分析了系统的需求以及概述了整体系统的架构设计,经过分析研究,开发出了结构完整、采用C/S模式的网站信息监控系统,整套系统包括客户端和管理端两大子系统。然后依据整体系统架构设计详细讲述了功能模块、版本控制模块、抓包模块、TCP分析模块、HTTP分析模块和敏感词分析模块等模块的详细设计和实现。最后,给出了系统的测试运行结果,并对需要改善的问题给出了展望。本网站信息监控是主要是对文本信息的分析,并不包含WEB网页上面的所有信息类型,不过在本系统的基础上,只要增加相应的功能模块就能实现对其他类型协议数据的分析和监控。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题来源及个人工作内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 相关技术介绍
• 2.1 ACE 开发平台介绍
• 2.1.1 ACE 概述
• 2.1.2 Service Configuration 框架
• 2.2 抓包工具相关技术
• 2.2.1 网卡的工作概述
• 2.2.2 操作系统网络体系结构分析
• 2.2.3 BSF 包过滤器
• 2.2.4 Libpcap 的介绍
• 2.2.5 WinPcap 的介绍
• 2.2.6 抓包接口API 介绍
• 2.3 TCP 数据包还原原理
• 2.3.1 TCP 的连接、传输和终止
• 2.3.2 TCP 连接过程
• 2.3.3 TCP 的数据传输
• 2.3.4 TCP 连接的终止
• 2.3.5 TCP 连接中Sequence number 的变化
• 2.3.6 协议还原重组基本算法
• 2.3.7 会话超时控制算法
• 2.4 模式匹配算法
• 第三章 网站信息监控系统需求分析与总体设计
• 3.1 网站信息监控系统的需求分析
• 3.1.1 基本功能分析
• 3.1.2 服务器架构对监控软件的影响
• 3.1.3 服务器操作系统对监控软件的影响
• 3.2 网站信息监控系统概述
• 3.3 客户端子系统的总体设计
• 3.3.1 客户端子系统的结构
• 3.3.2 模块管理器
• 3.3.3 网络管理模块
• 3.3.4 网站信息管理模块
• 3.3.5 网络数据抓取模块
• 3.3.6 TCP 层数据还原模块
• 3.3.7 HTTP 分析模块
• 3.3.8 敏感词搜索模块
• 3.3.9 模块之间的联系
• 3.4 管理端子系统的总体设计
• 3.4.1 网络通信模块
• 3.4.2 数据分发模块
• 3.4.3 客户端信息管理模块
• 3.4.4 模块管理模块
• 3.4.5 版本控制模块
• 3.4.6 敏感词词库管理模块
• 3.4.7 CA 管理模块
• 3.4.8 数据库接口
• 3.4.9 数据分析模块
• 3.4.10 用户界面模块
• 第四章 客户端子系统的详细设计与实现
• 4.1 模块管理模块设计
• 4.1.1 功能模块加载模型
• 4.1.2 功能模块的编写规范
• 4.1.3 模块管理器的实现
• 4.2 版本控制模块设计
• 4.2.1 版本控制的必要性
• 4.2.2 文件的管理方法
• 4.2.3 版本控制器的实现
• 4.3 网络数据包抓取模块设计
• 4.3.1 数据缓存
• 4.3.2 模块的工作流程
• 4.3.3 实现
• 4.4 TCP 数据包还原模块设计
• 4.4.1 TCP 数据报文存贮模型
• 4.4.2 数据包插入算法
• 4.4.3 TCP 会话状态结构
• 4.4.4 实现
• 4.5 HTTP 分析模块设计
• 4.5.1 HTTP 报文格式
• 4.5.2 HTTP 连接的持久性
• 4.5.3 HTTP 分析模块的实现
• 4.6 敏感词分析模块设计
• 4.6.1 敏感词的管理
• 4.6.2 敏感词的更新
• 4.6.3 字符集编码的问题
• 4.6.4 中文在HTTP 报文中的传输
• 4.6.5 敏感词分析器的实现
• 第五章 客户端子系统测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 系统运行界面
• 5.2.1 管理端界面介绍
• 5.2.2 客户端启动界面
• 5.3 监控功能测试
• 5.4 敏感词词库的测试
• 5.5 版本控制模块测试
• 5.6 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 课题的进一步研究
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果