网络监控的原理与技术
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　　采用的主要技术为网络监听和通信分析技术，其主要构成如图7-1所示，系统的具体构成可以分为以下几个部分。
　　图7-1 系统结构
　　1.硬件
　　尽管有一些产品需要特殊的硬件，但大多数的产品工作在标准的网络适配器上。如果用的是特殊的网络适配器，就能分析例如CRC错误，电压错误，电缆问题，协商错误等。
　　2.捕包驱动
　　这是最重要的部分，它从线路上捕获网络通信，并根据你的需要进行过滤，接下来将它存储在缓冲区中。
　　3.缓冲区
　　一旦从网络上捕获数据帧，它们被存在缓冲区中。存在几种的捕获方式：捕获通信，直到缓冲区被添满，或用循环的缓冲区，就是用新的数据替代老的数据。有一些产品(就像BlackIce的Sentry IDS)能以100兆比特秒的速度在硬盘上维持一个循环捕包的缓冲区。这将允许你拥有数百个成G的缓冲区而不是基于内存的不足1G的缓冲区。
　　4.实时分析
　　这个特性是所倡导的，就是在数据帧离线进行一定的分析。这能发现网络性能问题和在通信捕获中的错误。一些厂家正沿着这条路线在它们的产品中加入一些新的功能。网络入侵检测系统就是这样做的，但是它们是对于通信中黑客的行为标记进行详细的审核而不是对错误/性能问题进行处理。
　　5.解码
　　就是显示网络通信的内容，这样一名分析者将会十分容易地获得相关信息并依据这些信息分析出网络上究竟发生了什么。
　　6.包编辑/转发
　　有一些产品具有这样的特性，就是使你能编辑自己的网络包，再转发出去。
　　可见，数据捕获部分又可以分为硬件实现部分和软件实现部分，硬件部分就是相应的计算机的网络接口设备，软件部分有许多的开放源码，例如著名的libpcap以及其在Windows平台上的应用版本Winpcap等。
　　协议分析是对于获取的数据按照TCP/IP的标准进行重组和解剖，将满足应用功能的数据交给应用功能部分。例如，在为了记录WWW通信中的URL，必须将获取的数据解析到应用层。
　　应用功能部分则是根据监控目的的不同，具有不同的实现，在内容监控中，对于不同应用协议监控的实现功能是不同的。
　　总之，实施首先需要收集网络中的通信数据。收集通信信息的工具很多，例如嗅探器、信息包捕获器(如tcpdump)等。与同样基于网络监听技术的入侵检测系统相同，系统在收集网络数据时本着只收集有用信息的原则，这样就能减轻其通信分析的负担。某些计算机入侵检测系统，如NFR Security的NID以及 http://www.iss.net/ 的RealSecure。收集网络中的通信数据时，要着重明确一点：只收集有用的信息，且信息量要尽可能少。但是在实际应用中除非网络通信量很小否则这种方式的实现十分不易。在系统中可以通过对于网络数据的多层过滤来实现数据处理量的精简。譬如在内容监控系统中如果仅仅需要监控基于TCP的应用，则可以首先过滤掉其他无须处理的数据包。
　　加强的功能不仅需要减少系统的数据处理数量提高其处理的效率，而且由于监控的目标范围不同，其所要收集的网络通信中数据范围自然也就不同。例如，对于某一指定的服务器进行监控，则将监控系统放到离该服务器越近越好，这样系统尽可能不遗漏与该服务相关的一切通信数据，提高监控的效果。对于一段局域网进行监控的时候，关注网络边界的情况很重要，但网络内部的通信也不容忽视，特别是当内部网的主机为内部提供未经授权服务的时候。这时系统的放置位置需根据实际情况而定。因此，系统的功能的强弱不仅仅和其实现直接相关，而且和系统的布置密切相关。
　　和防火墙这类访问控制软件不同，它是作为网络上的监视者而存在的，因此它不应该阻止网络的通信，因此和入侵检测系统一样，采用的是网络监听技术(也可以称为是网络嗅探技术)来获取基本的网络通信的数据，并在此基础上实现对于数据的进一步的分析。
　　具体的系统在网络中的布置拓扑如图7-2所示，防火墙将网络分为内部网、外网和DMZ区，在这网络中实施的时候，根据重点不同，系统布置的位置就不同，如果是对WWW服务器进行重点监控，系统就放置在位置1，即紧挨WWW服务器的位置。如果要对E-mail服务器进行重点监控，就需要将系统放置在位置2。如果是对于DMZ区的所有服务器进行监控，就需要将系统放置到DMZ的路由器的上行端(位置3)，这样系统将看到所有的往来的与DMZ区内服务器相关的网络通信数据。如果要监控内网的计算机，需要将布置到位置5，在这里服务器将看到所有的内部网络中计算机的通信的数据。对于使用交换机的网络在运用系统的时候可以将系统接到交换机的监视端口上实现对于指定网段的监控，如位置4可监控内网的一个网段。若要对所有出入网的信息进行监控，则放置在防火墙与对外出口路由器之间，即位置6。对于网络拓扑复杂的网络也可以进行分布式的布置。
　　图7-2 布置位置示意图
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摄像头拍摄违章原理揭秘&小心使万年船广告
这是早期的一种电子警察系统，依靠环形线圈式车辆检测器对车辆行驶状态进行检测，由线圈式车辆检测器、信号灯灯态检测器、摄像机、集中控制器、补光灯、路口控制主机等构成；对监测区域内的违章车辆进行捕捉，连续抓拍多张图片并进行号牌识别，构成完整的取证数据信息。
其缺点是只能对闯红灯违章行为进行违章取证，对逆行、轧线、变道行驶等违章行为不能检测和取证，同时由于环形线圈易损坏、修复困难、埋设线圈破损路面等问题，所以这种电子警察系统越来越少了，一线城市基本全部淘汰，所以当知识了解即可。
2.电子摄像头
相对于第一种方法，电子摄像头则要更可靠点，它是实时监控。对经过监测区域内的车辆、违法/违章车辆进行捕捉，当有车辆出现闯红灯、逆行、轧线、变道等违章行为时，电子摄像头会连续抓拍多张过程图片，并通过控制器处理图片，并将图片数据上传到控制中心。
不过需要注意的是，道路上的电子摄像头主要还是用于加强道路监管能力，拍照只是整个道路管理系统的一小部分功能。因此，电子摄像头的拍照很多是作为证据来显示闯红灯及不按路线行驶的违章判罚依据。
3.雷达微波测速
雷达微波测试方法是，通过各种频率的微波打到你的车上，根据其反射时间来测算车的速度，可分为固定式和移动式两种。移动式就是常见的隐蔽式路边机动测速雷达及装在警车上的机动测速雷达。这种违章测速一般用于高速公路、国道线及城市周边地带。
当然与雷达波测速配合的还有摄像头拍照，只要超速违规了，就会带动拍照，而且都是高速连拍，让车无所遁形。
4.红外线检测和激光检测
激光测距是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度。
其中有个弱点和雷达测速一样，在路口多，道路多，车辆多，行人多的影响的情况下会无法满足监管要求。除此之外，激光束还会对人体的眼睛会有伤害，所以要求这种仪器的各项指标不仅要达到国际安全标准，同时在使用中必须人工操控。目前能见度不高。
5.电子狗有用吗
使用过电子狗的朋友都知道，电子狗会提示监控或者测速。那电子狗的提示靠谱吗？因为电子狗检测的依据是根据雷达测速的频段识别，如果全天候取证的话理论上能够识别所有的测速雷达。
但问题是，电子狗的数据采信与更新不可能做到这么完备，所以就算是最好的电子狗也会有遗漏或者是错报已经取消的电子警察。
此外，电子狗对一些车载巡航雷达和停车场的频段异常灵敏，经常会误认为监控而误报警。
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网络监控原理及实现
简要介绍了NDIS,以及应用程序与设备驱动程序的交互过程,阐述了在应用程序中使用Packet sys的网络协议层驱动程序进行网络监控的基本原理.详细描述了实现过程中所采用的数据结构.
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中南大学信息科学与工程学院,长沙,410075
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