高速IP网络流量测量技术研究

发布时间：2024-03-31 05:22

　　网络流量测量是获取网络行为特征的基本方法，是流量工程、流量计费、安全检测以及其他网络应用的前提。互联网技术发展迅速，随着网络规模不断扩大和用户数量日益增长，与日俱增的网络带宽和瞬息万变的网络拓扑结构给流量测量带来了挑战，需要更加高效的流量测量方法来掌握网络运行状况，为优化网络、提高网络性能服务。 论文结合国家863计划重大专项的研究，分析和总结了高速网络流量测量的体系结构以及相关的流量测量技术。针对现有流量测量技术存在的问题，重点对高速网络数据抽样、流信息概要化存储以及相应工程实现技术进行了研究。主要研究工作如下： 针对均匀随机抽样导致小流估计准确性低的问题，提出了一种基于动态计数型布鲁姆过滤器（Dynamic Count Filter, DCF）的网络数据流公平抽样算法。算法采用了预设测量误差的计数型布鲁姆过滤器流统计、基于流的分层抽样、极短流抽样保护等方法，解决了网络数据不同流之间的抽样公平性问题。通过实际网络数据进行了实验仿真，结果显示：该方法易于实现，测量误差可控，具有空间高效性和较低的错误率。 针对现有大流检测方法受存储和计算资源的限制，结合网络数据流符合重尾分布的特点，提出...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
图录
表录
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 流量测量的作用
    1.3 流量测量面临的问题
        1.3.1 总体面临的问题
        1.3.2 流量测量关键技术面临的问题
    1.4 本文研究工作和论文结构
第二章 流量测量关键技术分析
    2.1 高速网络下的流量测量模型
    2.2 传统流量测量方法
        2.2.1 SNMP
        2.2.2 RMON
        2.2.3 NetFlow
        2.2.4 SFlow
    2.3 流量测量关键技术
        2.3.1 抽样技术
        2.3.2 概要信息
    2.4 本章小结
第三章 一种基于 DCF的流公平抽样算法
    3.1 引言
    3.2 预设错误率的计数型 BLOOM FILTER 流统计
        3.2.1 参数配置
        3.2.2 流量统计判定
        3.2.3 计数器优化与统计实现
    3.3 公平抽样思想
    3.4 DCFS 公平抽样算法描述
        3.4.1 系统结构
        3.4.2 算法描述
    3.5 基于流的分层抽样
        3.5.1 抽样方法介绍
        3.5.2 抽样过程
    3.6 性能分析
        3.6.1 抽样比分析
        3.6.2 与一般哈希的性能比较
    3.7 仿真实验
    3.8 本章小结
第四章 基于双层计数型 BLOOM FILTER的大流检测算法
    4.1 引言
    4.2 高速链路大流检测算法
    4.3 基于 DLCBF 大流检测模型
    4.4 DLCBF 大流检测算法描述
        4.4.1 流添加过程
        4.4.2 大流检测过程
        4.4.3 计数器重建
        4.4.4 查询过程
    4.5 DLCBF 结构理论分析
        4.5.1 资源利用
        4.5.2 计算复杂度
        4.5.3 误判概率
    4.6 仿真实验
    4.7 本章小结
第五章 骨干网流量测量系统实现方法
    5.1 引言
    5.2 骨干网流量系统结构描述
    5.3 前端抽样模块设计
        5.3.1 DCF 扩展设计
        5.3.2 抽样模块相关逻辑设计
        5.3.3 抽样策略
    5.4 存储模块实现方案
    5.5 系统性能测试
    5.6 本章小结
第六章 结束语
    6.1 全文总结
    6.2 下一步工作
致谢
参考文献
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作



本文编号：3943511