CN105553698A - 基于局域网的流量统计方法及其系统 - Google Patents

基于局域网的流量统计方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于局域网的流量统计方法及其系统，所述方法包括：统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中；统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。通过设置统计设备，将路由设备和客户端的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址，使服务器端通过路由设备和客户端相互传输数据包时，数据都先经过统计设备，由统计设备统计流量，可以在路由设备不具备流量统计功能时，不用更换路由设备便能对局域网内设备所用的流量进行统计。

Description

基于局域网的流量统计方法及其系统
技术领域
本发明涉及网络流量统计领域，尤其涉及一种基于局域网的流量统计方法及其系统。
背景技术
目前局域网流量统计只能由路由器统计接入此路由器的各个设备的流量，如果路由器不具备流量统计功能，或者不支持流量接口查询，就只能选择更换一个智能路由器来统计流量。但智能路由器统计流量一般是通过统计经过路由器的数据包来统计流量，但是如果数据没经过此路由器，则无法统计。
在申请号为201010149663.1的专利文件中，公开了一种接入流量的统计方法和设备，该方法包括以下步骤：PE设备接收到流量报文；根据流量报文的虚拟专用局域网业务VPLS接入方式确定虚拟端口；根据虚拟端口获取与虚拟端口对应的接入用户的计数器索引；以及使用计数器索引统计接入用户的流量。该方法虽然可提高流量统计方法的适应能力及易用性，但目前只有少数公司支持虚拟专用局域网业务VPLS，且该方法只能统计接入用户的流量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于局域网的流量统计方法及其系统，可以统计局域网内所有设备的流量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于局域网的流量统计方法，包括：
统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中；
统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
本发明还涉及一种基于局域网的流量统计系统，包括
获取模块，用于统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到统计设备的ARP缓存表中；
修改模块，用于统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
本发明的有益效果在于：通过设置统计设备，将路由设备和客户端的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址，使服务器端通过路由设备和客户端相互传输数据包时，数据都先经过统计设备，由统计设备统计流量，可以在路由设备不具备流量统计功能时，不用更换路由设备便能对局域网内设备所用的流量进行统计。
附图说明
图1为本发明一种基于局域网的流量统计方法的流程图；
图2为本发明实施例一的设备连接及数据传输示意图；
图3为本发明实施例一的方法流程图；
图4为本发明一种基于局域网的流量统计系统的结构示意图；
图5为本发明实施例二的系统结构示意图。
标号说明：1、统计设备；2、路由设备；3、客户端；4、服务器端；
5、获取模块；6、修改模块；7、统计模块；8、转发模块；
51、扫描单元；52、接收存储单元；
61、第一发送单元；62、第一修改单元；63、第二发送单元；64、第二修改单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：设置统计设备，修改路由设备和客户端的ARP缓存表，使数据先发送到统计设备进行流量统计，再由统计设备转发到客户端或路由设备。
请参阅图1，一种基于局域网的流量统计方法，包括：
统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中；
统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：可以在路由设备不具备流量统计功能时，不用更换路由设备便能对局域网内设备所用的流量进行统计。
进一步地，所述“统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中”具体为：
统计设备扫描局域网网段的IP地址，将IP地址发送给局域网内的所有设备，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；
统计设备接收所有设备反馈回来的IP地址和物理地址后存储到自身的ARP缓存表中。
由上述描述可知，统计设备将所有设备的IP地址和物理地址存储到自身的ARP缓存表中，保证数据最后能发送到目标设备，防止数据传输到其他设备，造成数据混乱。
进一步地，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；所述“统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址”具体为：
统计设备发送一应答包给路由设备，所述一应答包包含与所述路由设备连接的一客户端的IP地址和统计设备的物理地址；
路由设备接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述一客户端的物理地址修改为统计设备的物理地址；
统计设备发送一应答包给一客户端，所述一应答包包含与所述一客户端连接的路由设备的IP地址和统计设备的物理地址；
所述一客户端接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述路由设备的物理地址修改为统计设备的物理地址。
由上述描述可知，通过将路由设备和客户端的ARP缓存表中的客户端和路由设备的物理地址修改为统计设备的物理地址，使数据在传输过程中能经过统计设备，保证可对局域网内所有数据进行流量统计。
进一步地，所述“统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址”后还包括统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量的步骤。
进一步地，所述“统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量”后还包括统计设备根据自身的ARP缓存表，将数据包转发到目标设备的步骤。
由上述描述可知，统计设备通过自身的ARP缓存表，查询到目标设备的正确物理地址，将数据发送到正确的目标设备，防止数据在传输过程中丢失或传输错误。
进一步地，所述统计设备为安装有流量统计应用程序的客户端。
由上述描述可知，可以直接利用现有的客户端，实现流量统计功能，而不用更换路由设备，节约了成本。
本发明还提供一种基于局域网的流量统计系统，包括
获取模块，用于统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到统计设备的ARP缓存表中；
修改模块，用于统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
进一步地，所述获取模块5具体包括：
扫描单元，用于统计设备扫描局域网网段的IP地址，将IP地址发送给局域网内的所有设备，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；
接收存储单元，用于统计设备接收所有设备反馈回来的IP地址和物理地址后存储到自身的ARP缓存表中。
进一步地，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；所述修改模块具体包括：
第一发送单元，用于统计设备发送一应答包给路由设备，所述一应答包包含与所述路由设备连接的一客户端的IP地址和统计设备的物理地址；
第一修改单元，用于路由设备接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述一客户端的物理地址修改为统计设备的物理地址；
第二发送单元，用于统计设备发送一应答包给一客户端，所述一应答包包含与所述一客户端连接的路由设备的IP地址和统计设备的物理地址；
第二修改单元，用于所述一客户端接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述路由设备的物理地址修改为统计设备的物理地址。
进一步地，还包括统计模块和转发模块；所述统计模块用于统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量；所述转发模块用于统计设备根据统计设备的ARP缓存表，将数据包转发到目标设备。
实施例一
请参照图1-3，本发明的实施例一提供一种基于局域网的流量统计方法，局域网内的设备包括路由设备2、客户端3和统计设备1，局域网外的设备包括服务器端4，如图2所示，图2中的实线表示设备之间的连接关系，虚线表示设备之间数据传输方向，设备之间的数据传输为双向传输。所述方法的流程图如图3所示，包括如下步骤：
S1：统计设备1获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，储存到自身的ARP缓存表；具体为：统计设备1扫描局域网网段的所有IP地址，将扫描到的IP地址发送给局域网内的所有设备，当局域网中的设备接收到自身对应的IP地址，则反馈自己的IP地址和物理地址给统计设备，统计设备接收所述所有设备反馈回来的IP地址和物理地址，存储到自身的ARP缓存表；
S2：统计设备1依据所述ARP缓存表，发送ARP广播，修改路由设备2和客户端3的ARP缓存表；具体为：
统计设备1发送一条应答包给路由设备2，所述应答包包含与所述路由设备2连接的一客户端3的IP地址和统计设备1的物理地址，路由设备2接收所述应答包后，将自身ARP缓存表中的所述一客户端3的物理地址修改为统计设备1的物理地址；通过修改路由设备2的ARP缓存表中客户端3的物理地址，使路由设备2向客户端3发送数据时，数据能先被发送到统计设备1上进行流量统计；
统计设备1发送一条应答包给一客户端3，所述应答包包含与所述一客户端3连接的路由设备2的IP地址和统计设备1的物理地址，所述一客户端3接收所述应答包后，将自身ARP缓存表中的路由设备2的物理地址修改为统计设备1的物理地址；通过修改客户端3的ARP缓存表中路由设备2的物理地址，使客户端3向路由设备2发送数据时，数据能先被发送到统计设备1上进行流量统计；
当有多个客户端3或路由设备2时，则逐一对客户端3和路由设备2的ARP缓存表进行修改；
S3：当客户端3和服务器4端进行数据传输时，统计设备1接收路由设备2或客户端3发送的数据包，统计数据包流量；
S4：统计设备1根据步骤S1中储存的ARP缓存表，ARP缓存表中存储了目标设备的IP地址及其对应的物理地址，可根据目标设备的IP地址在ARP缓存表中查询到目标设备的物理地址，将数据包转发到目标设备；具体为：
统计设备1根据目标客户端3的IP地址，在自身的ARP缓存表中查找目标客户端3物理地址，根据目标客户端3的IP地址和物理地址，将数据包转发到目标客户端3；
统计设备1根据目标路由设备2的IP地址，在自身的ARP缓存表中查找目标路由设备2的物理地址，根据目标路由设备2的IP地址和物理地址，将数据包转发到目标路由设备2。
当客户端3通过路由设备2向服务器端4发送数据时，因为客户端3的ARP缓存表中路由设备2的物理地址变为了统计设备1的物理地址，因此原来直接发送到路由设备2的数据将被发送到统计设备1，统计设备1进行流量统计后，根据统计设备1的ARP缓存表中路由设备2的IP地址和物理地址，将数据发送到路由设备2，再由路由设备2发送到服务器端4。
当服务器端4通过路由设备2向客户端3发送数据时，因为路由设备2的ARP缓存表中客户端3的物理地址变为了统计设备1的物理地址，因此服务器端4将数据发送到路由设备2后，原来直接发送到客户端3的数据被发送到统计设备1，统计设备1进行流量统计后，根据统计设备1的ARP缓存表中客户端3的IP地址和物理地址，将数据发送到客户端3。
统计设备1可以为安装有流量统计应用程序的客户端3，例如安装有流量统计软件的计算机，统计的流量可以用于生成各种报表，还可以推送到用户的通讯终端上，让用户可以随时随地地查看局域网内各个设备的使用情况，例如可以查看家中各个设备的使用情况。
实施例二
请参照图4-5，一种基于局域网的流量统计系统，包括获取模块5和修改模块6。
所述获取模块5设置在统计设备1上，用于统计设备1获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到统计设备1的ARP缓存表中；所述获取模块5包括扫描单元51和接收存储单元52；
所述扫描单元51用于统计设备1扫描局域网网段的IP地址，将IP地址发送给局域网内的所有设备，所述所有设备包括路由设备2和与所述路由设备2连接的客户端3；
所述接收存储单元52用于统计设备1接收所有设备反馈回来的IP地址和物理地址并存储到统计设备1的ARP缓存表中。
所述修改模块6用于统计设备1依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备1的物理地址；所述修改模块6包括第一发送单元61、第一修改单元62、第二发送单元63、第二修改单元64；
所述第一发送单元61设置在统计设备1上，用于统计设备1发送应答包给路由设备2，所述应答包包含客户端3的IP地址和统计设备1的物理地址；
所述第一修改单元62设置在路由设备2上，用于路由设备2接收第一发送单元61发送的应答包，将自身的ARP缓存表中客户端3的物理地址修改为统计设备1的物理地址；
所述第二发送单元63也设置在统计设备1上，用于统计设备1发送应答包给客户端3，所述应答包包含路由设备2的IP地址和统计设备1的物理地址；
所述第二修改单元64设置在各个客户端3上，用于客户端3接收第二发送单元63发送的应答包，将自身的ARP缓存表中所述路由设备2的物理地址修改为统计设备1的物理地址。
该系统还包括设置在统计设备1上的统计模块7，所述统计模块7用于统计设备1接收路由设备2和客户端3发送的数据包，统计数据包流量。
该系统还包括设置在统计设备1上的转发模块8，所述转发模块8用于统计神1根据统计设备1的ARP缓存表，将数据包转发到目标路由设备2或目标客户端3。
综上所述，本发明提供的一种基于局域网的流量统计方法及其系统，通过设置统计设备，将路由设备和客户端的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址，使服务器端通过路由设备和客户端相互传输数据包时，都先经过统计设备，由统计设备统计流量，可以在路由设备不具备流量统计功能时，不用更换路由设备便能对局域网内设备所用的流量进行统计；通过事先对路由设备和客户端的IP地址和物理地址进行储存，保证统计设备统计完数据包的流量后能将数据包发送到目标设备，防止数据丢失或数据错乱。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：包括：
统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中；
统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
2.根据权利要求1所述的一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：所述“统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到自身的ARP缓存表中”具体为：
统计设备扫描局域网网段的IP地址，将IP地址发送给局域网内的所有设备，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；
统计设备接收所有设备反馈回来的IP地址和物理地址后存储到自身的ARP缓存表中。
3.根据权利要求1所述的一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：所述“统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址”具体为：
统计设备发送一应答包给路由设备，所述一应答包包含与所述路由设备连接的一客户端的IP地址和统计设备的物理地址；
路由设备接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述一客户端的物理地址修改为统计设备的物理地址；
统计设备发送一应答包给一客户端，所述一应答包包含与所述一客户端连接的路由设备的IP地址和统计设备的物理地址；
所述一客户端接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述路由设备的物理地址修改为统计设备的物理地址。
4.根据权利要求1所述的一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：所述“统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址”后还包括统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量的步骤。
5.根据权利要求4所述的一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：所述“统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量”后还包括统计设备根据自身的ARP缓存表，将数据包转发到目标设备的步骤。
6.根据权利要求1所述的一种基于局域网的流量统计方法，其特征在于：所述统计设备为安装有流量统计应用程序的客户端。
7.一种基于局域网的流量统计系统，其特征在于：包括
获取模块，用于统计设备获取局域网内所有设备的IP地址和物理地址，并储存到统计设备的ARP缓存表中；
修改模块，用于统计设备依据所述ARP缓存表，将所有设备的ARP缓存表中的物理地址修改为统计设备的物理地址。
8.根据权利要求7所述的一种基于局域网的流量统计系统，其特征在于：所述获取模块具体包括：
扫描单元，用于统计设备扫描局域网网段的IP地址，将IP地址发送给局域网内的所有设备，所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；
接收存储单元，用于统计设备接收所有设备反馈回来的IP地址和物理地址后存储到自身的ARP缓存表中。
9.根据权利要求7所述的一种基于局域网的流量统计系统，其特征在于：所述所有设备包括路由设备和与所述路由设备连接的客户端；所述修改模块具体包括：
第一发送单元，用于统计设备发送一应答包给路由设备，所述一应答包包含与所述路由设备连接的一客户端的IP地址和统计设备的物理地址；
第一修改单元，用于路由设备接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述一客户端的物理地址修改为统计设备的物理地址；
第二发送单元，用于统计设备发送一应答包给一客户端，所述一应答包包含与所述一客户端连接的路由设备的IP地址和统计设备的物理地址；
第二修改单元，用于所述一客户端接收所述一应答包后，将自身ARP缓存表中所述路由设备的物理地址修改为统计设备的物理地址。
10.根据权利要求7所述的一种基于局域网的流量统计系统，其特征在于：还包括统计模块和转发模块；所述统计模块用于统计设备接收所有设备发送的数据包，统计数据包流量；所述转发模块用于统计设备根据统计设备的ARP缓存表，将数据包转发到目标设备。
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