校園網(wǎng)計費系統(tǒng)設(shè)計摘要：本次設(shè)計是基于因特網(wǎng)主要根據(jù)IP協(xié)議通過IP包實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳送。與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連的計算機均有唯一的合法IP地址(至少在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是合法的)，用戶可通過這些計算機訪問因特網(wǎng)上的資源。由于一臺計算機同時只能由一個人使用，通過記錄某一用戶在某段時間內(nèi)某臺計算機(其實為某個IP)上的數(shù)據(jù)流量來實現(xiàn)記錄用戶的信息流量費。關(guān)鍵詞：因特網(wǎng)，計費系統(tǒng)，外部IPAbstract：ThisdesignisbasedonInternetbasedprimarilyontheIPprotocolthroughIPpacketsofdatasentoverthenetwork.AndtheinternalnetworkconnectedcomputersaretheonlylegitimateIPaddress(atleastintheinternalnetworktobelegitimate),userscanaccesstheInternetthroughthesecomputerresources.Becauseacomputeratthesametimebyasingleindividual,byloggingauserinacertainperiodoftimeinacomputer(actuallytoaIP)onthedataflowtorecordtheuser'sinformationflow.Keywords：Internet,Billingsystem,ExternalIPTOC\o"1-5"\h\z1前言 1\o"CurrentDocument"2總體方案設(shè)計 2\o"CurrentDocument"2.1方案論證 2\o"CurrentDocument"2.2方案選擇 3\o"CurrentDocument"3單元模塊設(shè)計 4\o"CurrentDocument"3.1各單元模塊功能介紹 43.1.1局域網(wǎng)代理用戶計費子系統(tǒng)的分析 43.1.2撥號上網(wǎng)用戶計費子系統(tǒng)的分析 53.1.3電子郵件用戶計費子系統(tǒng)的分析 5\o"CurrentDocument"3.2IP計費 6\o"CurrentDocument"4軟件設(shè)計 7\o"CurrentDocument"4.1操作系統(tǒng)平臺 7\o"CurrentDocument"4.2數(shù)據(jù)庫平臺 7\o"CurrentDocument"4.3開發(fā)工具 7\o"CurrentDocument"4.4程序設(shè)計 7GCC編程器 7PowerBuilder介紹 8\o"CurrentDocument"5系統(tǒng)調(diào)試 10\o"CurrentDocument"5.1軟件調(diào)試 10\o"CurrentDocument"5.2硬件調(diào)試 11\o"CurrentDocument"6系統(tǒng)功能的實現(xiàn) 13\o"CurrentDocument"6.1系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能 13\o"CurrentDocument"6.2用戶功能的實現(xiàn) 13\o"CurrentDocument"6.3用戶網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計和計費功能的實現(xiàn) 146.4干擾功能的實現(xiàn) 14\o"CurrentDocument"6.5WEB查詢、登記、管理功能的實現(xiàn) 14\o"CurrentDocument"7總結(jié)與體會 15\o"CurrentDocument"8謝辭 16\o"CurrentDocument"9參考文獻 17\o"CurrentDocument"附錄:服務(wù)器端應(yīng)用程序 181刖言在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日益廣泛的情況下，網(wǎng)絡(luò)計費作為網(wǎng)絡(luò)管理的一部分，他的地位日益突出，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者和服務(wù)提供商都用了網(wǎng)絡(luò)計費管理系統(tǒng)，但是由于網(wǎng)絡(luò)計費系統(tǒng)基于的原理不一樣，在實際使用過程中會出現(xiàn)很多不適應(yīng)用戶實際情況的現(xiàn)象。為了給網(wǎng)絡(luò)計費開發(fā)人員提供一個比較全面的技術(shù)比較，我們對各種計費技術(shù)及其適用范圍作以整理，以利于廣大開發(fā)人員依據(jù)此原理根據(jù)實際情況，開發(fā)出適合用戶需要的網(wǎng)絡(luò)計費管理產(chǎn)品。隨著因特網(wǎng)的快速發(fā)展，國內(nèi)學(xué)校紛紛籌建校園網(wǎng)并將其與因特網(wǎng)相連，并申請若干IP地址。網(wǎng)絡(luò)互連帶來極大方便的同時也帶來了一些相關(guān)的管理問題：首先是要防止外部網(wǎng)絡(luò)的非法登陸，其次是網(wǎng)絡(luò)計費，最后是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理。尤其是前兩個問題更顯得重要和緊迫。為了解決以上問題必須采取一定的機制來控制通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問，同時也要控制通過外部網(wǎng)絡(luò)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問。根據(jù)實際需求，我們設(shè)計了一套符合以上功能要求的網(wǎng)絡(luò)計費系統(tǒng)，并在實際應(yīng)用中取得了良好效果。2總體方案設(shè)計通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實際知識，我主要提出了二種技術(shù)方案來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將首先對這二種方案的組成框圖和實現(xiàn)原理分別進行說明，并分析比較它們的特點，然后闡述我最終選擇方案的原因。2.1方案論證因特網(wǎng)主要根據(jù)IP協(xié)議通過IP包實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳送。與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連的計算機均有唯一的合法IP地址（至少在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是合法的），用戶可通過這些計算機訪問因特網(wǎng)上的資源。由于一臺計算機同時只能由一個人使用，通過記錄某一用戶在某段時間內(nèi)某臺計算機（其實為某個IP）上的數(shù)據(jù)流量來實現(xiàn)記錄用戶的信息流量費。設(shè)計中采用了兩個方案，具體的方案見方案一和方案二。方案一：計費系統(tǒng)位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的接口處，如圖2-1所示。這種系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)簡單且易于實現(xiàn)，但對安裝計費系統(tǒng)的計算機的性能要求比較高，尤其是當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多、網(wǎng)絡(luò)流量較大時，此處往往成為瓶頸，限制了網(wǎng)絡(luò)速度。特別是對于寬帶的情況下，對整體性能影響比較明顯。圖2-1方案一的原理圖方案二：是一種基于路由器的流量計費方式。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與計費軟件共同接于同一HUB，通過HUB經(jīng)Router與因特網(wǎng)相連，如圖2-2所示。這種結(jié)構(gòu)對安裝計費系統(tǒng)的機器性能要求不高，只需普通PC即可。但是，這種結(jié)構(gòu)要求Router必須有且打開了IPCounting功能，而且HUB必須具有較高性能。

圖2-2方案二的原理圖2.2方案選擇理論上兩種方案都可行，都能達到實驗?zāi)康?。但是方案一對計算機的性能要求比較高，尤其是當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多、網(wǎng)絡(luò)流量較大時，網(wǎng)絡(luò)速度比較慢，而方案二則不會，相比之下決定選擇方案二作為此次設(shè)計方案。3單元模塊設(shè)計本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、工作原理、以及各個單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系。校園網(wǎng)計費系統(tǒng)可以分為三個子系統(tǒng)：局域網(wǎng)代理用戶計費子系統(tǒng)、撥號上網(wǎng)用戶計費子系統(tǒng)、電子郵件用戶計費子系統(tǒng)。3.1各單元模塊功能介紹主要介紹各單元模塊功能及相關(guān)電路結(jié)構(gòu)圖，具體說明如下。3.1.1局域網(wǎng)代理用戶計費子系統(tǒng)的分析教育科研網(wǎng)規(guī)定，校園網(wǎng)發(fā)生的國內(nèi)流量不收費，而發(fā)生的國際入流量將要按照收費標(biāo)準(zhǔn)進行收費。因此，在我校，為了更好地提高大家的入網(wǎng)用網(wǎng)的積極性，也按照同樣的收費標(biāo)準(zhǔn)進行收費。我們在校園網(wǎng)出口一路由器上做了設(shè)置，讓所有發(fā)生國內(nèi)流量的數(shù)據(jù)包全部通過，對發(fā)生國際流量的數(shù)據(jù)包只允許幾臺機器通過。同時設(shè)置一臺高檔的計算機作為代理服務(wù)器，讓代理服務(wù)器可以發(fā)生國際流量，并在代理服務(wù)器上開設(shè)帳號，這樣，我校用戶就可以通過代理服務(wù)器上開設(shè)的用戶帳號權(quán)限訪問國際站點信息了。代理服務(wù)器每日產(chǎn)生日志信息，計費系統(tǒng)讀取日志進行分析，判別國內(nèi)、國際、流入、流出、全價、半價等情況，按照標(biāo)準(zhǔn)計費。日志文件格式如下：主機1E地1止用戶名訪問時間訪問站點信息流最大小主機IP地址：用戶使用計算機的IP地址。用戶名：用戶使用代理服務(wù)器的賬號名。訪問時間：用來區(qū)分全價、半價區(qū)段。訪問站點信息：用來區(qū)分國內(nèi)、國際站點。狀態(tài)碼：訪問是否成功？成功后計費，失敗不計費。流量大?。喊l(fā)生的網(wǎng)絡(luò)流量。按照教育科研網(wǎng)收費標(biāo)準(zhǔn)，判斷當(dāng)訪問站點信息是國際的，狀態(tài)碼是成功信息，再根據(jù)訪問時間是否半價及流量大小，對該用戶帳號進行收費。3.1.2撥號上網(wǎng)用戶計費子系統(tǒng)的分析在我校校園網(wǎng)上，設(shè)立一臺訪問服務(wù)器，允許N條電話線同時撥入。分配了IP地址，當(dāng)用戶撥入時自動分配一個IP地址臨時使用，當(dāng)下線后，地址收回。撥號上網(wǎng)的用戶賬號和密碼確認有兩種方式：一種由路由器自己確認，這種方式適合小型網(wǎng)絡(luò)；另一種由網(wǎng)絡(luò)上的某臺計算機進行身份確認。我校采用第二種方式對用戶身份合法性進行確認。確認方法可以采用RADIUS（國際標(biāo)準(zhǔn)）或TACACS+（CISCO網(wǎng)絡(luò)公司專用，應(yīng)用也比較普遍）兩種方式，我校采用RADIUS方式進行確認。用戶的每次登錄和注銷都會記錄在一臺計算機上特定的數(shù)據(jù)庫中，用戶撥入撥出時產(chǎn)生記錄。在數(shù)據(jù)庫中存放的主要信息有：登錄用戶名、登錄或注銷時間、登錄的線路號等。對這些信息進行辨別和統(tǒng)計，就可以實現(xiàn)對電話撥號用戶的計費。3.1.3電子郵件用戶計費子系統(tǒng)的分析我校校園網(wǎng)設(shè)立一臺服務(wù)器作為電子郵件服務(wù)器，實現(xiàn)校內(nèi)用戶的信件任務(wù)收發(fā)任務(wù)。當(dāng)用戶需要發(fā)送電子郵件時，先將信息發(fā)送到電子郵件服務(wù)器上，然后再由服務(wù)器將信息根據(jù)目的地址發(fā)送給相應(yīng)的目的主機。接收郵件時，情況正好相反，先由我校電子郵件服務(wù)器將郵件接收到服務(wù)器上并保存到相應(yīng)用戶賬號目錄下，在用戶登錄或檢查郵件時，再將郵件發(fā)送到用戶計算機中。郵件服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器收發(fā)信息的活動，每日產(chǎn)生一個日志文件，對日志文件進行分析，區(qū)別出國際、國內(nèi)、流入、流出等信息，根據(jù)收費標(biāo)準(zhǔn)進行計費。日志文件格式如下：時間類型信件服務(wù)器流量發(fā)信人收信人時間：發(fā)生的日期和時間。類型：服務(wù)器服務(wù)類型，有Mailbox-Deliver、SMTP-Accept等多種類型，每種類型有不同的格式。按照SMTP-Accept類型進行計費。信件服務(wù)器：信件來源服務(wù)器。流量：信件的大小，按字節(jié)顯示。發(fā)信人：顯示發(fā)信人。收信人：顯示收信人。按照教育科研網(wǎng)收費標(biāo)準(zhǔn)，判斷當(dāng)發(fā)信人地址是國際的，目的地址是我校服務(wù)器地址，則對我校接受信件用戶帳號按照流量進行計費；當(dāng)有多個收信人時分別進行計費。3.2IP計費IP計費的特征是提供給用戶基于一個源地址和目標(biāo)地址交換的字節(jié)數(shù)和數(shù)據(jù)包數(shù)。只有傳輸?shù)腎P流量被檢測到或流向外部網(wǎng)絡(luò)，才會產(chǎn)生流量，這種流量是通過軟件或軟件終端產(chǎn)生的，而不包括計費統(tǒng)計。IP-MAC計費特征除了帶有MAC地址參數(shù)外和IP計費十分類似，它對于在局域網(wǎng)出口上基于源和目標(biāo)MAC地址的IP流量，提供計費信息。對于一個局域網(wǎng)出口從一個唯一的MAC地址接收或發(fā)出的包和字節(jié)的總數(shù)，MAC計費信息要計算到里面，它對于最后收到或發(fā)出的包還記錄一個時間段。例如利用這個特征，你可以在NAPS/peering點測定有多少流量正在從不同的點發(fā)出或接受。在以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI、CiscoExpressForwarding、分布的CiscoExpressForwarding、流和優(yōu)化交換上面，都支持這個特征。IP優(yōu)化計費的特點是在任何一個網(wǎng)絡(luò)分界點上對于基于優(yōu)先的IP流量提供計費信息。對于一個局域網(wǎng)出口它接受和發(fā)出的IP數(shù)據(jù)包和字節(jié)的總數(shù)以及基于IP優(yōu)先的類別，IP優(yōu)先計費也要計算在內(nèi)。在物理界面、子界面上都支持這個特征，它也支持CiscoExpressForwarding、分布的CiscoExpressForwarding、流和優(yōu)化交換。IP計費技術(shù)應(yīng)注意的事項：（1） 只有Cisco7200、7500系列路由器、CiscoCatalyst5000系列交換機（帶有路由器交換模塊）、CiscoCatalyst6500/7600系列交換機（帶有MSFC）和Cisco12000互連器由上支持IP計費；（2） 只對流出流量支持；（3） IP計費沒有流的概念。4軟件設(shè)計4.1操作系統(tǒng)平臺由于計費系統(tǒng)肩負計費和干擾兩項功能，因此對安裝計費系統(tǒng)的機器的安全性能要求非常高。所以我們選擇了SUN公司的Solorix5.4forPC，相對于現(xiàn)在比較流行的WindowsNT有著更好的可靠性、安全性、多樣性的用戶管理機制。4.2數(shù)據(jù)庫平臺我們采用Informix7.0forUnix數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫中，設(shè)置了以下一些表：用戶信息表、在線用戶表、用戶上網(wǎng)記錄明細表、用戶流量收費標(biāo)準(zhǔn)表，以及用戶網(wǎng)絡(luò)流量、上網(wǎng)時間、網(wǎng)絡(luò)費用統(tǒng)計表及自由主機表等。這些數(shù)據(jù)庫表分別用來記錄用戶信息、網(wǎng)絡(luò)流量、上網(wǎng)時間、收費標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)費用等信息。4.3開發(fā)工具我們選用GCC和PowerBuilder6.5作為系統(tǒng)開發(fā)工具，分別用來編寫通訊程序、CGI程序和數(shù)據(jù)庫客戶端管理程序。4.4程序設(shè)計第一個C程序（稱為路由器通訊程序）實現(xiàn)與路由器通訊且從Router中讀取具體IP流量信息，并將此流量信息按照一定的格式寫到一個固定的文件文本。系統(tǒng)在特定的時刻啟動另一個C程序（稱為數(shù)據(jù)讀取程序），從由路由器通訊程序生成的文本文件中按照某一格式讀取數(shù)據(jù)并處理之，將處理結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫。用PowerBuilder編寫的數(shù)據(jù)庫管理程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的相關(guān)處理，如用戶管理、統(tǒng)計用戶流量及費用等等，并按照一定的格式打印報表。用C語言編寫的CGI程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的WEB查詢、修改密碼、上網(wǎng)登記等功能，用戶可及時了解每天或每次上網(wǎng)的流量及其費用等信息。4.5GCC編程器GCC是一個用于linux系統(tǒng)下編程的編譯器。GCC又是海灣阿拉伯國家合作委員會的英文縮寫。GCC（GNUCompilerCollection，GNU編譯器套裝），是一套由GNU開發(fā)的編程語言編譯器。它是一套以GPL及LGPL許可證所發(fā)行的自由軟件，也是GNU計劃的關(guān)鍵部分，亦是自由的類Unix及蘋果電腦MacOS操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)編譯器。GCC原名為GNUC語言編譯器，因為它原本只能處理C語言。GCC很快地擴展，變得可處理C++。之后也變得可處理Fortran、Pascal>Objective-C、Java,以及Ada與其他語言。雖然我們稱Gcc是C語言的編譯器，但使用gcc由C語言源代碼文件生成可執(zhí)行文件的過程不僅僅是編譯的過程，而是要經(jīng)歷四個相互關(guān)聯(lián)的步驟：預(yù)處理(也稱預(yù)編譯，Preprocessing)、編譯(Compilation)、匯編(Assembly)和鏈接(Linking)o命令gcc首先調(diào)用cpp進行預(yù)處理，在預(yù)處理過程中，對源代碼文件中的文件包含(include)、預(yù)編譯語句(如宏定義define等)進行分析。接著調(diào)用cc1進行編譯，這個階段根據(jù)輸入文件生成以.o為后綴的目標(biāo)文件。匯編過程是針對匯編語言的步驟，調(diào)用as進行工作，一般來講，.S為后綴的匯編語言源代碼文件和匯編、.s為后綴的匯編語言文件經(jīng)過預(yù)編譯和匯編之后都生成以.o為后綴的目標(biāo)文件。當(dāng)所有的目標(biāo)文件都生成之后，gcc就調(diào)用ld來完成最后的關(guān)鍵性工作，這個階段就是連接。在連接階段，所有的目標(biāo)文件被安排在可執(zhí)行程序中的恰當(dāng)?shù)奈恢?，同時，該程序所調(diào)用到的庫函數(shù)也從各自所在的檔案庫中連到合適的地方。使用方法：在命令行中健入gdb并按回車就可以運行g(shù)db了，啟動gdb后，能在命令行上制定很多的選項，也可以下面的方式來運行g(shù)db:gdbfilename用這種方式運行g(shù)db時，能直接指定想要調(diào)試的程序。在命令行上健入gdb-h得到一個有關(guān)gdb的選項的說明簡單列表。編譯代碼以供調(diào)試，為了使gdb工作，必須使程序在編譯時包含調(diào)試信息，調(diào)試信息包含程序里的每個變量的類型，在可執(zhí)行文件里的地址映射以及源代碼的行號。gdb利用這些信息使源代碼和機器碼相關(guān)聯(lián)。4.6PowerBuilder介紹PowerBuilder是一個圖形化的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。 使用PowerBuilder可以很容易地開發(fā)和數(shù)據(jù)庫打交道的商業(yè)化應(yīng)用軟件。PowerBuilder開發(fā)的應(yīng)用軟件由窗口構(gòu)成，窗口中不僅可以包含按鈕、下拉列表框及單選按鈕等標(biāo)準(zhǔn)的 Windows控件，還可以有PowerBuilder提供的特殊的控件。這些特殊控件可以使應(yīng)用軟件更容易使用，使應(yīng)用軟件的開發(fā)效率更高。例如，數(shù)據(jù)窗口就是 PowerBuilder提供的一個集成度很高的控件，使用該控件可以很方便地從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)。商業(yè)化的軟件開發(fā)要求有很好的移植性。PowerBuilder既可以跨平臺開發(fā)，也可以發(fā)行跨平臺軟件。例如，在WindowsXP下開發(fā)的程序，可以不修改源程序而形成UNIX下的執(zhí)行文件或Macintosh下的執(zhí)行文件。在開發(fā)小組中，不同成員可以使用不同的開發(fā)環(huán)境，但由于PowerBuilder的支持，在不同的開發(fā)環(huán)境下看到的共享PowerBuilder對象是相同的，所以仍可以同時開發(fā)同一個應(yīng)用程序。PowerBuilder是著名的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具生產(chǎn)廠商PowerSoft公司推出的產(chǎn)品（PowerSoft現(xiàn)已被數(shù)據(jù)庫廠商Sybase所收購），它完全按照客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)研制設(shè)計，在客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，它使用在客戶機中，作為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)工具而存在。由于PowerBuilder采用了面向?qū)ο蠛涂梢暬夹g(shù)，提供可視化的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，使得我們利用PowerBuilder，可以方便快捷地開發(fā)出利用后臺服務(wù)器中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。PowerBuilder一個很大的特點就是提出了數(shù)據(jù)窗口對象的概念。數(shù)據(jù)窗口對象也是PowerBuilder中的一種對象類型，與其它對象不同的是數(shù)據(jù)窗口對象是專門為了訪問后臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)的，在數(shù)據(jù)窗口對象中我們定義了數(shù)據(jù)的來源和數(shù)據(jù)的顯示風(fēng)格，這樣在應(yīng)用程序中我們就可以把精力完全放在程序的運行流程控制上，而不用關(guān)心具體數(shù)據(jù)的來源，因為我們在數(shù)據(jù)窗口對象中已經(jīng)定義好了數(shù)據(jù)的來源。如果需要使用數(shù)據(jù)庫中不同的數(shù)據(jù)也只要對數(shù)據(jù)窗口對象進行修改就可以了。 特別要指出的是PowerBuilder在數(shù)據(jù)窗口對象中提供了豐富的數(shù)據(jù)顯示方式， 可以滿足各種不同的需要。PowerBuilder提供了兩種訪問后臺數(shù)據(jù)庫的方式，一種是通過ODBC標(biāo)準(zhǔn)接口的方式，第二種是通過專用的接口與后臺的數(shù)據(jù)庫相連。ODBC的中文名字是開放式數(shù)據(jù)庫連接，它是微軟公司提出的數(shù)據(jù)庫連接標(biāo)準(zhǔn)，使用ODBC方式連接數(shù)據(jù)庫的第一步是創(chuàng)建數(shù)據(jù)源，比如我們可以利用WINDOWS下控制面板中的“32BITODBC”選項來創(chuàng)建驅(qū)動某種數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源，創(chuàng)建好數(shù)據(jù)源之后，我們就可以在本地計算機中利用定義好的數(shù)據(jù)源存取后臺數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)了。通過專用接口同后臺的數(shù)據(jù)庫相連，由于專用接口是針對特定的后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)而設(shè)計，因此這種方式存取數(shù)據(jù)的速度要比采用 ODBC方式存取數(shù)據(jù)的速度要快一些，如果我們的應(yīng)用程序只是針對特定類型的后臺數(shù)據(jù)庫，當(dāng)然是采用專用接口訪問后臺數(shù)據(jù)更快一些。5系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試是對本次實驗所用到的軟件和硬件進行調(diào)試，驗證軟件程序的正確性和結(jié)果仿真圖形，調(diào)試硬件系統(tǒng)的參數(shù)指標(biāo)，達到實驗要求，并實現(xiàn)相關(guān)功能。5.1軟件調(diào)試網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的基本原理和方法：在運行TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，管理協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SimpleNetworkManagementProtocol,SNMP)，在協(xié)議中定義了傳送管理信息的協(xié)議消息格式及管理站和設(shè)備代理之間相互進行消息傳送的規(guī)則。一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)一般要包括以下幾個元素：1)若干個需要被管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)點，如路由器、服務(wù)器等設(shè)備；2)至少一個管理工作站，該管理站運行著管理平臺應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)為管理員提供對被管理設(shè)備的可視化圖形界面，從而使管理員可以方便的進行管理；3)一個管理協(xié)議，用來定義設(shè)備代理和管理工作站之間管理信息傳送打的規(guī)則。五種流量采集工具MRTG(MultiRouterTrafficGrapher)、SnifferPro、ROMIIProbe、NetDetector>NetxRay的分析：表5-1五種流量采集工具的主要性能軟件名稱數(shù)據(jù)存敢是否消魏路由器或交換機資源采集端口流童統(tǒng)計適用業(yè)務(wù)適應(yīng)鏈路費用MRTG集中式否是流量監(jiān)控各種速淬免費Snifferpio分布式否否性能分析10/100Mbit/s高ROM流量探針分布式否否性能分析1000Mbit/s很高(ROMIIProbe)否否網(wǎng)絡(luò)安全以下最高NetDctector集中/分布式否否監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)2.5Gbit/s低NetsRay集中/分布式網(wǎng)絡(luò)安全以■下

表5-2五種流量采集工具的優(yōu)缺點分析軟件名稱優(yōu)點缺點MRTGSnifferproNetsRayNetDetectorEQMII流童探針MRTG的優(yōu)點是安裝、定制簡單、結(jié)果采用中已瓦方式箭出方便實用，在世界各地有很多的開發(fā)人員不斷對其升綴和改進無法設(shè)置預(yù)警參數(shù)對包的解碼和分析是Sniffer工具的一個最有特色的，也是最強大的功能運行時需要的計算機內(nèi)存比較大，對硬件要求高它可提供分組獲取和譯碼的功能，提供圖形以確切的指出在你的網(wǎng)絡(luò)中哪些正出現(xiàn)嚴(yán)重的業(yè)務(wù)擁塞,是一個監(jiān)控多個網(wǎng)段并且充許在多監(jiān)控實例同時還能捕荻的任何類型的報文工具有些協(xié)議不支持，如：PPPOE協(xié)議等在Netkray并不支持可以實時，連續(xù)地將整個數(shù)據(jù)包捕捉并實時存儲到內(nèi)部或外部存儲器上，實用于網(wǎng)絡(luò)完全方面，它能夠進入三層安全體系結(jié)構(gòu)的調(diào)查層。不能有條件的進行包的濾取，占用的緩沖空間大可以通過對一個端口的檢測就可以收集到多個端口的流量信息且探針的安裝很簡單o流重探針價格昂貴，不適合大面積安裝，功能不如sniffer強大5.2硬件調(diào)試基于以態(tài)網(wǎng)共享總線的計費實現(xiàn)環(huán)境及方法，區(qū)域網(wǎng)的互聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖5-1所示：圖5-1區(qū)域網(wǎng)的互聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)圖在上圖中，若經(jīng)濟情況許可，整個區(qū)域網(wǎng)通過交換機連接到主干網(wǎng)上。在HUB的另一端接上交換機即可。至Internet的路由器可不在主十上，也可放在某一個子網(wǎng)上，不管哪一種情況，通過設(shè)置計費主機與訪問路由器在同一個子網(wǎng)。在至Internet的線路上的R旁邊加上“主機”即可實現(xiàn)。由于以態(tài)網(wǎng)的共享機制，則所有通過Router至Internet的報文均會傳至主機的網(wǎng)絡(luò)接口，通過對網(wǎng)卡適當(dāng)設(shè)置，可以采集到所有數(shù)據(jù)。6系統(tǒng)功能的實現(xiàn)6.1系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能該校園網(wǎng)計費系統(tǒng)具有以下功能：（1） 用戶管理功能，即通過對用戶的增刪和干擾來允許/限制用戶對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問；（2） 用戶網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計和費用計算功能，即通過流量統(tǒng)計和數(shù)據(jù)操作來計算/查詢用戶的流量和流量費信息；（3） 干擾功能（IP欺騙功能），即通過干擾功能限制外部網(wǎng)絡(luò)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的訪問；（4） WEB查詢、登記、管理功能，即用戶可以在網(wǎng)上查詢自己的流量及費用，也可以修改自己的密碼。本系統(tǒng)信息收集、處理、管理功能中的信息流程如下圖-1所示：R0R0UTER系統(tǒng)管理6.2用戶功能的實現(xiàn)一個內(nèi)部授權(quán)用戶通過到計費系統(tǒng)中登記即可獲得訪問外部網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限。計費系統(tǒng)可通過HUB獲得內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)往外部網(wǎng)絡(luò)的IP包，并對其進行簡單分析。若已有合法用戶通過與IP包源地址相對應(yīng)的計算機（稱為用戶機）到計費系統(tǒng)中登記，則計費系統(tǒng)不作任何反應(yīng)；否則，計費系統(tǒng)將偽裝成此IP包的目的地址向此用戶機發(fā)出遠程主機無法到達等“返回”信息。分別比較用戶機與目的機之間的距離和通訊線路以及用戶機與計費系統(tǒng)之間的距離和通訊線路，不難得出；在正常的情況下，當(dāng)一臺沒有到計費系統(tǒng)中登記的計算機向遠程主機發(fā)出一個請求后，由于計費系統(tǒng)的干擾功能，用戶機肯定先接受到計費系統(tǒng)偽裝遠程主機發(fā)出的“返回”信息。此時，用戶機認為遠程主機無法連接，不再接受從遠程主機返回的信息。通過計費系統(tǒng)的干擾功能及數(shù)據(jù)庫中增刪用戶的用戶管理功能來限制內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的計算機和人員訪問外部網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限。6.3用戶網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計和計費功能的實現(xiàn)計費系統(tǒng)要想通過統(tǒng)計用戶的流量來計算出用戶的費用，則首先必須獲得用戶的網(wǎng)絡(luò)信息流量。為了實現(xiàn)此功能，需要打開Router的IPAccouting功能，此功能可記錄IP報頭及IP報數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。計費系統(tǒng)定期或在某一特定的時刻調(diào)用路由器通訊程序，使用SNMP協(xié)議命令定時從路由器獲得流量記錄，并寫入某一文本文件中。然后，通過數(shù)據(jù)讀取程序?qū)@些數(shù)據(jù)及報頭進行分析、統(tǒng)計并將結(jié)果中有關(guān)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中。最后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中有關(guān)數(shù)據(jù)（包括用戶的流量及相應(yīng)的收費標(biāo)準(zhǔn)）計算用戶的網(wǎng)絡(luò)流量費用。6.4干擾功能的實現(xiàn)當(dāng)有外部網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，IP包經(jīng)過HUB時將被復(fù)制一份傳到計費系統(tǒng)。計費系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)的限制決定是否發(fā)出干擾包，偽裝成此IP包的目的地址向此計算機發(fā)出錯誤的“返回”信息。根據(jù)與上相同的理由，外部網(wǎng)絡(luò)計算機肯定先接收到計費系統(tǒng)偽裝內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的“返回”信息。此時用戶機認為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)出錯，不再接受從內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)返回的信息。這樣實現(xiàn)了內(nèi)部用戶對外部因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)訪問的限制。6.5WEB查詢、登記、管理功能的實現(xiàn)通過CGI程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的WEB查詢、上網(wǎng)登記和修改本用戶的密碼，用戶可及時了解每天或每次上網(wǎng)的信息流量及其費用。7總結(jié)與體會對于可運營的校園網(wǎng)絡(luò)來講，采用合理的計費策略是校園網(wǎng)運營的基本保障。目前的計費策略，大多是以流量或者時長為單位進行的，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合不同實際應(yīng)用環(huán)境，選擇出合適的數(shù)據(jù)采集方法來解決網(wǎng)絡(luò)計費管理。本次的設(shè)計經(jīng)過驗證和一系列的調(diào)試后相當(dāng)?shù)某晒Γ具_到了實驗的目的和要求，能運用于現(xiàn)實的校園網(wǎng)。經(jīng)過本次設(shè)計，把課本學(xué)到的知識應(yīng)用到實踐中，更加透徹的理解了網(wǎng)絡(luò)運營的基本原理。8謝辭在黃小莉老師的耐心指導(dǎo)下我明白了這次課程設(shè)計的重要性。在理解了目的，要求和任務(wù)的前提下，通過查看大量的相關(guān)書籍，在同學(xué)們一起努力的情況下，我終于完成了這次課程設(shè)計。感謝黃老師對我的幫助，在我遇到問題的時候耐心的為我解答，讓我明白了更多的設(shè)計中的知識，同時也培養(yǎng)了做事細心謹(jǐn)慎的精神。最后感謝本年級的同學(xué)為我解決了一些不明白的難題和給我提供的資料，感謝一切幫助我的人。9參考文獻謝希仁.計算機網(wǎng)絡(luò)（第五版）[M].北京：電子工業(yè)出版社,2008.陳鳴，等.計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程，從原理到實踐[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007.周天明，江文勇.TCP/IP網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社,1993.陳泉生.Internet計費系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[M].北京：清華大學(xué)出版社,1997.嚴(yán)蔚敏，吳偉明.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社,1997.周世雄.NT動態(tài)站點設(shè)計指南[M].大連：大連理工大學(xué)出版社,1997.宋書明，等.MarcusGoncalves,防火墻技術(shù)指南[M].北京：機械工業(yè)出版社,2000.附錄：服務(wù)器端應(yīng)用程序用MFC向?qū)ё鲆粋€基于對話框的應(yīng)用程序SocketSever，注意第三步中不要選上WindwosSockets選項。在做好工程后，創(chuàng)建一個SeverSock，將它設(shè)置為異步非阻塞模式，并為它注冊各種網(wǎng)絡(luò)異步事件，然后與自定義的網(wǎng)絡(luò)異步事件聯(lián)系上，最后還要將它設(shè)置為監(jiān)聽模式。在自定義的網(wǎng)絡(luò)異步事件的回調(diào)函數(shù)中，你可以得到各種網(wǎng)絡(luò)異步事件，根據(jù)它們的類型，做不同的處理。下面將詳細介紹如何編寫相關(guān)代碼。在SocketSeverDlg.h文件的類定義之前增加如下定義：#defineNETWORK_EVENTWM_USER+166file: 〃定義網(wǎng)絡(luò)事件SOCKETServerSock;file: 〃服務(wù)器端Socket在類定義中增加如下定義：classCSocketSeverDlg:CDialog{public:SOCKETClientSock[CLNT_MAX_NUM];file://存儲與客戶端通信的Socket的數(shù)組/*各種網(wǎng)絡(luò)異步事件的處理函數(shù)*/voidOnClose(SOCKETCurSock);file: 〃對端Socket斷開voidOnSend(SOCKETCurSock);file: 〃發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包voidOnReceive(SOCKETCurSock);file: 〃網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到達voidOnAccept(SOCKETCurSock);file: 〃客戶端連接請求BOOLInitNetwork();file: 〃初始化網(wǎng)絡(luò)函數(shù)voidOnNetEvent(WPARAMwParam,LPARAMlParam);file://異步事件回調(diào)函數(shù)};在SocketSeverDlg.cpp文件中增加消息映射，其中OnNetEvent是異步事件回調(diào)函數(shù)名：ON_MESSAGE(NETWORK_EVENT,OnNetEvent)定義初始化網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，在SocketSeverDlg.cpp文件的OnInitDialog()中調(diào)此函數(shù)即可。BOOLCSocketSeverDlg::InitNetwork(){WSADATAwsaData;〃初始化TCP協(xié)議BOOLret=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);if(ret!=0){MessageBox("初始化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議失敗!");returnFALSE;}〃創(chuàng)建服務(wù)器端套接字ServerSock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);if(ServerSock==INVALID_SOCKET){MessageBox("創(chuàng)建套接字失敗!")；closesocket(ServerSock);WSACleanup();returnFALSE;}〃綁定到本地一個端口上sockaddr_inlocaladdr;locala