高速接入網(wǎng)絡(luò)的流量識(shí)別特性研究.pdf

1、近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的快速膨脹和業(yè)務(wù)類型的多樣化，Internet業(yè)務(wù)呈爆炸性地增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)行為特征也日趨復(fù)雜，這給網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)，因此進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量分析進(jìn)而成為了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。而網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別是網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量分析的基礎(chǔ)，目前網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別技術(shù)主要有基于端口和基于應(yīng)用層協(xié)議標(biāo)簽兩種技術(shù)，這些技術(shù)分別具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單或者準(zhǔn)確性較高的優(yōu)點(diǎn)，但是它們也都存在著必須了解端口和協(xié)議標(biāo)簽具體數(shù)據(jù)以及不能識(shí)別加密流量等難以克服的缺點(diǎn)。<

2、br>　　 網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別技術(shù)是進(jìn)行流量測(cè)量與分析的基礎(chǔ)。如何識(shí)別和控制不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)流量，并通過準(zhǔn)確的流量特征、高效的分類算法和合理的測(cè)量方案對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量實(shí)施測(cè)試、識(shí)別和分類是迫切需要研究解決的重要課題。本課題是國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目：“智能化光接入網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究”（60672025）的研究?jī)?nèi)容之一。因此，本文主要針對(duì)高速接入網(wǎng)絡(luò)的流量識(shí)別特性進(jìn)行了較深入和全面的研究；提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的適合高速接入網(wǎng)絡(luò)的流量識(shí)別算法和在高速網(wǎng)絡(luò)中的

3、其他兩種流量識(shí)別方法的比較與分析。其結(jié)果對(duì)高速接入網(wǎng)絡(luò)的流量識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用研究具有一定的理論指導(dǎo)意義和較重要的參考價(jià)值。下面簡(jiǎn)要介紹本文所做的主要工作：
　　 1.系統(tǒng)研究了國(guó)內(nèi)外流量識(shí)別的發(fā)展情況，重點(diǎn)研究了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流量識(shí)別的國(guó)際發(fā)展動(dòng)態(tài)，分析了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的流量識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)；
　　 2.系統(tǒng)研究了網(wǎng)絡(luò)流量的主要特征以及這些特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，論述了網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量方法和指標(biāo)體系；
　　 3.分析網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別的必

4、要性，然后針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了比較分析，闡述了它們的優(yōu)缺點(diǎn)以及流量識(shí)別技術(shù)的發(fā)展
　　 4.提出并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分析系統(tǒng)，并基于11種有監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法，利用正確肯定率，CPU占用率，建模時(shí)間，測(cè)試時(shí)間等多項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了評(píng)估；
　　 5.使用網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分析系統(tǒng)對(duì)我國(guó)寬帶運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明決策樹中的C4.5，Randomtree算法，規(guī)則推理中的OneR算法，貝葉斯分類中的Bayes

5、Net算法是適合于高速接入網(wǎng)絡(luò)的流量識(shí)別；
　　 本文是作者在研究生期間的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際研發(fā)的總結(jié)，分為以下六章：
　　 第一章是論文的引言部分，主要對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和描述，對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量工作的技術(shù)發(fā)展、必要性進(jìn)行了闡述，從而闡明了本論文研究的背景、意義、目標(biāo)以及關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容等；
　　 第二章首先分析了網(wǎng)絡(luò)流量的主要特征，包括自相似性、長(zhǎng)相關(guān)性和重尾性的特征以及這些特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響；然后論述了網(wǎng)絡(luò)流量

6、測(cè)量方法和指標(biāo)體系，為論文的后續(xù)工作和方向做好了準(zhǔn)備
　　 第三章首先分析網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別的必要性，然后針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了比較分析，闡述了它們的優(yōu)缺點(diǎn)以及流量識(shí)別技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；
　　 第四章在以上章節(jié)對(duì)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別技術(shù)和算法研究與比較分析的基礎(chǔ)上，提出并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分析系統(tǒng)，基于11種有監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估；
　　 第五章使用網(wǎng)絡(luò)流量識(shí)別分析系統(tǒng)對(duì)我國(guó)寬帶運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試表明決策