计算机网络中的流量分析方法与应用

计算机网络中的流量分析方法与应用

随着互联网的广泛应用和技术的飞速发展，网络安全成为了互

联网进一步发展的重要瓶颈。网络安全问题可以说涉及到计算机

网络的各个方面，其中流量分析更是其中关键的一环。流量分析

是指从网络通信中抓取数据包并进行分析，以便得到网络通信的

相关信息，从而对网络安全进行防范和检测。本文将结合实际案例，介绍计算机网络中的流量分析方法及其应用。

一、流量分析的方法

1. 抓包工具

抓包工具是一类可以从网络中拦截网络通信数据的软件工具。

通过使用抓包工具，可以实现对网络通信数据进行分析，侦测网

络流量瓶颈、网络攻击等一系列操作。常用的抓包工具有Wireshark、Tcpdump等。Wireshark可以以图形化的方式方便地显

示各种协议信息，支持上千种协议包括TCP、UDP、HTTP、SSH、FTP、SMTP等等。Tcpdump则是一个命令行工具，可以实时抓取

和解码网络数据包，支持过滤掉不需要的内容。

2. 流量分析方法

流量分析方法是指在抓包工具基础上，对抓取的网络数据包进

行分析，以得到网络通信的相关信息。流量分析方法有以下几种：

（1）协议分析

网络通信过程中采用的协议种类较多，协议分析就是抓取数据包后，对其中的协议包进行解析和分析。协议分析可以分为两个层级：网络层面和应用层面。网络层面协议分析主要是对IP、TCP/UDP等协议进行深度研究，应用层分析则是对应用层协议例如HTTP、DNS、SMTP等进行分析。通过分析协议信息，可以获得一些有用的信息，例如IP地址、端口号、访问计数、流量大小等等。

（2）数据包重建

数据包重建是指抓取到的多个数据包通过一个特定的规则进行组合和重建，以还原出原始数据的过程。重建后的数据包可以被用于数据包内容及其属性的分析。数据包重建命令在Wireshark等抓取工具中可以直接使用。

3. 网络流量的常见指标

网络流量的常见指标包括：

（1）包速率——单位时间内收发的数据包数量

（2）位速率——单位时间内收发的数据总量，通常以bps（比特/秒）为单位

（3）时延——从发向网络的数据包到其到达目的地所需的时间

（4）抖动——时延的抖动范围，即数据包到达目的地的时间的波动情况

（5）可靠性——数据包在传输过程中损坏或丢失的频率

二、流量分析的应用

1.网络入侵行为检测

网络入侵是指未经授权访问计算机系统或利用计算机系统漏洞进入、破坏计算机系统和网络的行为。流量分析可通过对网络通信数据进行监控和分析，依据网络流量的大小、传输速度等指标检测出异常流量的现象，提前预警网络入侵。

例如，在一家互联网公司中发现数据泄露事件，使用流量分析方法确定了数据泄露发生时间，发现外部攻击者抓取了服务器上的数据库，导致公司客户的个人信息被泄露。通过抓包分析，跟踪攻击者的IP地址和其他攻击信息，进一步调查了攻击者的犯罪行径，成功维护了公司利益。

2.网络性能监测

流量分析也可以用于网络性能监测。网络性能监测的重要目标是保障网络的可靠性和性能，使用流量分析可以获得网络流量瓶

颈、网络错误和其他关键性能指标。同时，基于网络性能监测的数据，可以进行网络优化、网络容量规划等工作。

例如，在一家在线音乐流媒体公司中，使用流量分析发现在相同的时间窗口内音乐的播放率有下降的趋势。通过流量分析，查找出故障原因是因为服务功能未能及时地响应请求导致，这个应用程序的性能出现了“瓶颈”。根据这个分析，公司制定了一些措施来提高应用程序的性能，提高音乐流媒体的服务质量和用户体验。

3. 版权侵犯检测

流量分析还可以通过探测透漏的版权信息，检测出侵权现象。在互联网上投放广告成为新的商业模式，但是也给版权保护带来难题。传统的版权侵权检测方法需要查询大量数据进行比对，效率低下，现在流量分析可以更加高效地对侵权情况进行监测和检测，帮助版权方更好地维护权益。

总之，流量分析是网络通信安全中必不可少的环节。通过流量分析得到的网络数据非常丰富，可以帮助我们准确地分析和确认网络安全威胁的来源、攻击方式和规模。对于数据泄露威胁、网络攻击和版权保护等警惕点，流量分析都有重要作用发挥。