基于網(wǎng)絡(luò)流量特征的NAT識別方法.pdf

1、NAT技術(shù)大大地減緩了 IP地址空間枯竭的問題，實現(xiàn)了私有網(wǎng)絡(luò)訪問公共網(wǎng)絡(luò)的功能，為用戶帶來了巨大的便利與實惠。然而，NAT技術(shù)也為未經(jīng)授權(quán)的用戶非法接入網(wǎng)絡(luò)提供了便利，給運營商的正常網(wǎng)絡(luò)運營帶來諸多的困難。因此，必須要找到一種行之有效的NAT流量識別方法，以有效區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中的NAT設(shè)備與單個的普通主機?，F(xiàn)有的各種NAT識別方法普遍依賴于IP數(shù)據(jù)包中的某一特殊字段，一旦該字段被修改，或者本身無法滿足識別需求，這些方法將完全失效。而且這些方

2、法還受到了操作系統(tǒng)或用戶上網(wǎng)習(xí)慣的制約。
　　有鑒于此，本文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)流量特征的NAT識別方法，該方法將不依賴于數(shù)據(jù)包中的任何特殊字段，不依賴于操作系統(tǒng)和用戶的操作習(xí)慣。考慮到NAT流量識別本質(zhì)上是將網(wǎng)絡(luò)中的IP地址劃分為NAT設(shè)備與普通主機兩大類的一個分類問題，該問題其實可以看作是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中最為典型的二類分類問題，本文將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到NAT流量識別的問題中。本方法的總體思想是獲取網(wǎng)絡(luò)中所有IP地址的網(wǎng)絡(luò)流量特征，然

3、后以各個IP地址作為數(shù)據(jù)挖掘中的實例，以其特征參數(shù)作為數(shù)據(jù)挖掘中的屬性，通過數(shù)據(jù)挖掘?qū)P地址劃分為NAT設(shè)備與普通主機兩大類，進(jìn)而完成NAT的識別。
　　本方法的核心部分是網(wǎng)絡(luò)流量特征，這是采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實現(xiàn)NAT設(shè)備與普通主機的劃分的基礎(chǔ)，也是直接影響本方法的識別效果的關(guān)鍵因素。本文通過對 NAT設(shè)備和普通主機的網(wǎng)絡(luò)流量的特點進(jìn)行對比分析，總結(jié)得出十一種反映NAT設(shè)備與普通主機之間的差異的 NAT流量特征，并通過這些流量特征

4、，歸納出一個包含28種流量特征參數(shù)的NAT流量特征參數(shù)集。同時，本文對參數(shù)集中各個特征參數(shù)的分類性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明該 NAT流量特征參數(shù)集對NAT設(shè)備和普通主機具備較高的區(qū)分度。
　　本文的主要工作是，對采集到的網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和特征選擇等處理，獲取到網(wǎng)絡(luò)中所有IP地址的NAT流量特征參數(shù)集，然后通過數(shù)據(jù)挖掘的方法，將這些IP地址劃分為NAT設(shè)備與普通主機兩大類，從而實現(xiàn)NAT的識別。本文采用了三種數(shù)據(jù)挖掘算法，