基于可逆结构的超点和长流检测算法研究

发布时间：2017-04-11 11:14

  本文关键词：基于可逆结构的超点和长流检测算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超点是指在一段时间内链接了大量源主机(目的主机)的目的主机(源主机)。长流是指在一段时间内拥有大量报文的流。随着互联网的发展,网络入侵事件频繁发生,如蠕虫传播、分布式拒绝服务攻击、端口扫描等。这些攻击事件会在短时间内产生大量的流量,导致网络的堵塞甚至瘫痪。识别超点和长流对流量工程,异常检测和网络服务都有着重要的意义。本文在分析了已有的超点和长流检测算法优缺点的基础上,提出了基于可逆结构的超点和长流检测算法。算法将中国剩余定理应用在哈希映射函数中,利用此类哈希函数将报文信息映射储存在特定的数据结构中。算法能以较少的存储空间记录高速网络中报文信息。两种算法都由两大模块组成,分别是在线处理模块和离线统计模块。在超点检测算法的在线处理模块中,利用一组二维比特数组结构记录网络中经过的报文,即利用特殊的哈希函数将报文信息映射在数据结构的某一位中；长流检测算法的在线处理模块中,利用一组二维计数器数组记录网络中经过的报文,即利用特殊的哈希函数将报文信息映射并记录到数组结构的某个计数器中。最终,我们可以得到超点地址和其主机基数,长流标识和其长度。基于可逆结构的算法不需要显式地存储超点或长流的标识信息,所以占用的存储空间小。实验部分中采用网络中真实的报文对算法进行测试。实验结果表明,本文提出的两个算法可以分别准确地检测出测量周期内网络中的超点和长流,算法仅需要占用少量的存储空间,并且处理每个报文的时间开销也很小。因此这两个算法可以适用于高速网络。
【关键词】：网络测量 超点 长流 中国剩余定理 可逆结构
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 网络测量的意义10-12
• 1.2 网络攻击12
• 1.3 网络测量中相关概念12-15
• 1.3.1 流13
• 1.3.2 主机基数13-14
• 1.3.3 超点14-15
• 1.4 国内外研究现状15
• 1.5 论文的研究内容及组织结构15-17
• 第2章 网络测量相关技术17-21
• 2.1 FM sketch技术17-18
• 2.2 Bloom Filter技术18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 网络测量的相关算法研究21-31
• 3.1 基于内存共享方式的检测算法21-25
• 3.1.1 基于计数器共享测量流长度算法21-24
• 3.1.2 基于比特位共享的主机基数测量算法24-25
• 3.1.3 基于内存共享检测算法的总结25
• 3.2 基于可逆结构的检测算法25-31
• 3.2.1 利用中国剩余定理检测超点25-27
• 3.2.2 利用分段可逆结构检测异常流量27-29
• 3.2.3 基于可逆结构检测算法的总结29-31
• 第4章 超点和长流检测算法31-49
• 4.1 算法的总体设计描述31-32
• 4.2 算法的具体描述32-47
• 4.2.1 数据结构和哈希映射函数32-33
• 4.2.2 超点检测33-40
• 4.2.3 长流检测40-47
• 4.3 算法分析47-48
• 4.3.1 算法的性能分析47
• 4.3.2 算法的参数设计47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第5章 实验49-57
• 5.1 实验数据49
• 5.2 评估指标49-50
• 5.3 实验结果50-56
• 5.3.1 超点检测算法实验结果50-54
• 5.3.2 长流检测算法实验结果54-56
• 5.4 本章总结56-57
• 第6章 总结与展望57-58
• 6.1 论文的创新点57
• 6.2 论文完成的主要工作57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62

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