基于雙抽樣的測量流長度分布的算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡流量測量和分析對于網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡規(guī)劃和網(wǎng)絡安全應用等都有非常重要的作用。近年來隨著網(wǎng)絡帶寬的高速發(fā)展，信息量快速增加，要測量網(wǎng)絡中的全部數(shù)據(jù)流量變得越來越困難。如何快速準確地測量網(wǎng)絡流量成為一個研究熱點。 為了解決網(wǎng)絡測量所面臨的問題，人們提出了抽樣測量技術，即抽樣測量部分流量，然后從統(tǒng)計學角度估計原始流信息。抽樣測量技術分為基于流的抽樣和基于報文的抽樣?；诹鞯某闃庸烙嬀雀?，但是資源消耗量大；基于報文的抽樣可擴展性好，但

2、是估計精度低。 本文在分析基于流的抽樣技術和基于報文的抽樣技術的基礎上，提出了雙抽樣方法。雙抽樣方法的抽樣流需要經(jīng)過兩次抽樣才能獲得。首先進行流抽樣得到一組抽樣流，然后進行報文抽樣，得到最終的抽樣流。以網(wǎng)上采集的Traces進行抽樣試驗，經(jīng)對比分析表明與單純的報文抽樣和流抽樣相比，雙抽樣方法在系統(tǒng)資源消耗方面有很大優(yōu)勢，減少了抽樣過程中所要維護的信息量。 為了解流量及所需資源情況，知道未抽樣流的長度和數(shù)量是有意義的，本論

3、文研究了如何由抽樣報文流統(tǒng)計數(shù)據(jù)推斷出所對應的未抽樣流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的算法。抽樣會造成信息的損失。首先，分析了雙抽樣方法中信息損失情況，第一步的流抽樣導致了原始流數(shù)量的減少；第二階段的報文抽樣在第一階段抽樣流的基礎上既有流數(shù)量的減少，也有流長度信息的損失。針對流抽樣的估計，根據(jù)流被抽空的概率大小將流分為長流和短流，對于長流用比例法估計；對于短流用EM算法估計，得到了由第一階段流抽樣所得抽樣流的流長分布。針對報文抽樣的估計，用比例法在前一階段