基于Linux的高速网络流量采集与分析模型研究

网络流量测量是网络行为研究、网络规划和网络管理的基础,网络流量采集与分析是网络流量测量的核心技术。文章提出并实现了利用Linux的netfilter框架,在Linux内核空间实现网络流量的实时采集与分析,通过Linux的netlink协议与用户空间进程交换分析结果的思想。通过理论分析和实验证明,该方法不仅可行而且高效。     

使用等比包序列的实时有效带宽测量算法

针对网络有效带宽的实时准确测量与测量数据的正确分析问题进行了研究,提出针对网络有效带宽的实时监测方法一使用等比包序列的实时有效带宽测量算法,该算法可以使用较少的网络流量和较短的测量时间得到较准确的测量结果,经过大量的实验数据分析,该实时有效带宽测量算法在不丧失准确性的基础上,能够很好的满足测量的实时性要求.     

基于HMM的DDoS攻击流量检测方法研究

DDo S网络流量在当前网络攻击中扮演着重要的角色,本文提出了一种基于隐马尔科夫模型的DDo S异常网络流量检测系统,并与其它方法进行了比较和结果分析。所提出的方法选取了网络流量的实时特性为研究对象,对流入目标网络的数据源IP地址数量及单位IP平均数据包数量建立了隐马尔科夫模型,实现对网络中的DDo S异常流量进行检测。该方法具有较高的移植性和操作性。     

FB-NBAS:一种基于流的网络行为分析模型

传统的入侵检测系统通常需要对攻击预先了解,在流量分析和异常检测方面存在不足。该文提出一种新的基于流的统计分析模型,通过构建网络的行为特征库,实时监测和发现网络异常,基于该分析技术设计和实现了一个网络监控系统原型。该原型可以监测和发现网络中可疑代码,并进行实时跟踪。     

单向延迟测量的在线实时时钟调整检测算法

在网络单向性能指标分析中,使用软件方法对单向延迟时间序列进行分析,在线检测时钟调整位置,消除端系统间的时钟偏差,实现在线时钟同步是提供准确网络单向测量的前提保证.根据端系统间单向时延的结构特征,分析时延在大扰动的情况下,使用滑动窗和自底向上算法进行在线实时时间序列分段来检测时钟调整,存在的分段不准确问题.提出一种基于离线分段和在线检测的时钟调整检测算法,其时间复杂度为O（w）,解决了对单向延迟的时间序列进行实时分段准确性低的问题.仿真及实际测试实验表明,该算法是行之有效的.     

网络入侵检测技术的研究与实现

随着Internet的普及和快速发展,网络在带给我们方便的同时,也给我们带来了安全问题,这就是网络入侵。本文首先介绍了网络入侵分类与方式,针对网络的实际状况,对典型的入侵检测技术和入侵方式进行了分析和比较,提出了基于网络进行实时监测的入侵检测系统的设计思想,在实践中对系统设计框架进行了部分实现,其具备基本的入侵检测功能。     

近海浅层气甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究

近海浅层气实时原位在线监测对海洋建设工程的安全施工至关重要。文章提出了一种基于薄膜界面检测的近海浅层气甲烷浓度实时原位在线监测方法并进行了仪器研究。设计的近海浅层气检测探头实现了浅层气与沉积物的分离、甲烷气体浓度的检测、测量数据传输至监测数据汇集节点。仪器的信号汇集节点将接收的测量数据无线发射到上位机的接收电路,上位机实现测量数据的处理、记录和存储。搭建的模拟沉积物试验装置利用一系列不同标准浓度的甲烷气体对所设计的气体探头进行了验证,测量结果的绝对误差均在-0.1%以内,实验结果表明设计的仪器具有优良的性能。最后选取了实际测量点完成了现场实时测量,实现了气体检测探头一次贯入海底、区域化、原位和在线浅层气中甲烷浓度有效监测。     

基于视觉的零件尺寸测量

针对在线实时检测和测量工业零件尺寸的问题,利用视觉技术建立一个的零件尺寸测量系统,采用简单高效的霍夫变换和亚像素技术实现对规则零件的非接触精密测量。尺寸测量过程包括图像采集、图像分析处理和结果输出。其核心算法是图像预处理、直线检测、圆检测和尺寸计算,详细介绍了利用霍夫变换进行直线和圆检测的方法。经研究可知,零件测量系统能实现工业零件的在线实时检测和尺寸测量,且具有速度快、实时性好、非接触、低成本等优点,具有良好的应用前景。     

一种交互式网络流量监控系统的设计与实现

网络流量监控系统对网络资源分配、网络规划、错误预报及入侵检测等管理是至关重要的;对传统单一网络流量监控系统的SNMP协议、网络性能测量技术及网络拥塞产生的原因进行了分析,提出了一种交互式的网络流量控制系统模型,该系统模型在SNMP协议基础上,采用交互方式实现了对网络流量数据采集和网络服务器的实时监测,进而优化了网络资源的分配,提高了网络传输速度,确保了数据的有效性,进一步抑制了网络拥塞现象.     

基于稳态模型的流异常检测算法

在日常网络管理中如何实时、准确地判定流量异常是网络异常检测中的难点问题。提出了一种基于稳态模型的流异常检测算法，采用加权均值和方差计算相结合的统计学方法对网络流量稳态模型进行建模和更新，并使用ROC曲线进行异常检测模型的性能评估。研究表明，该算法复杂度较低，资源占用小，能够很好地实现实时自动报警功能。实验结果对进一步探索实时的网络流异常检测方法和预测算法具有参考价值。     

城域网应用层流量预测模型

Internet流量是具有复杂非线性组合特征的季节性时间序列.目前国内外的网络流量预测研究主要集中在网络层和传输层,仅采用单一的ARMA(n,n-1)模型来描述网络的整体流量趋势,但该模型无法描述应用层流量的季节特性.因此提出基于应用层的流量预测分析模型,对国内某城域网出口链路上的应用层流量序列采用ARIMA季节乘积混合模型(P,d,q)(P,D,Q)s建模并预测.实验结果表明,在同一个城域网中不同的应用层流量表现出不同的行为特征,经ARIMA季节乘积混合模型(p,d,q)(P,D,Q)s预测的应用层流量趋势与实际曲线基本相似,平均绝对百分比误差在10%左右.     

基于Ethernet的嵌入式测控系统的设计

在分析工业控制网络发展趋势、嵌入式以太网接入Internet网络数据传输需要的协议的基础上,针对现场总线通信方式的不足,设计了一个基于Ethernet的嵌入式测控系统。文章阐述了系统的设计方案,在硬件电路设计上,重点介绍了测控系统数据采集节点设计和以太网通信接口电路的设计;在软件系统设计上,提出测控终端软件设计方案,并实现了基于TCP／IP协议栈的网络通信设计。实际使用表明,该系统运行灵活、可靠、稳定,可直接使用企业内部的Intranet信息网,也可直接接人现行的公共Internet网络。     

网络状态参数监测与MRTG的应用

网络状态参数测量是现代网络工程的基础,系统衡量和调节Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ的运行依赖于对网络状态参数的测量和分析。本文在对目前常用的 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ测量方法和工具分析的基础上,着重介绍了一种新颖的网络统计分析工具ＭＲＴＧ。     

基于Internet网络电量测量虚拟仪表设计

为了实现虚拟仪表的远程电量测量,提出了一种基于Internet网络电量测量虚拟仪表的软、硬件设计方法.该方法采用PXI总线和DSP技术,完成高精度嵌入式测量插卡的设计,应用LabVIEW开发工具,对虚拟仪表进行远程通信控制,实现对远程信号的测量、波形显示和分析处理.     

网络流场：理论和方法

随着互联网的迅猛发展,网络运营部门和网络管理部门迫切需要分析网络的运行状况,以保证网络的可用性、稳定性和安全性。然而,目前对网络运行状况的分析难度正逐渐增大,用户数量的快速增长,网络带宽的不断增加,网络流量的频繁变化以及新应用日趋复杂等,均给网络流量分析带来了巨大的挑战。因此,为了解决目前网络分析技术面临的难题和挑战,提出了一种网络流量分析的新型方法——网络流场理论和方法。网络流场不仅关注如数据包及网络流等“硬性”指标,而且更关注网络中的流量分布和发展趋势,因此能反映出网络流的分布以及节点之间的关系,从而反映网络的社会属性。网络流场以全新的视角对网络进行剖析,并进行定性和定量的分析,不仅能分析网络流量的基本信息,而且可以挖掘网络中的隐含信息,如时序关系、状态转换关系、私有网络拓扑、关键节点和关键路径等。实验结果表明,网络流场可以取得很好的分析效果,网络流场理论既可以有效地为现有的网络管理及网络分析提供更高层次的研究架构和研究模型,指导网络管理、分析、测量及安全保障等领域的研究和实践,又有利于网络的发展和技术的进步。     

Internet Measurement

Network measurement was neglected in the Internet’s early stages, taking lower priority to increasing the network’s speed, capacity, and coverage. Recently, however, interest in network measurement has expanded, paving the way toward a growing understanding of the Internet’s structure and behavior. Unfortunately, as the number of Internet users has grown, antisocial and even malicious behavior has also increased. Countering these and other scaling challenges will require substantially more investment in Internet measurement and data analysis. The four articles that follow provide an introduction to this vital research area.     

中国大陆Internet物理特征的测量与分析

结合网络测量技术和复杂网络理论对中国大陆地区Internet物理特征展开测量与分析。首先阐述了Internet网络测量的研究现状,然后形式化地定义了Internet物理特征的3个重要表征量:Internet直径、聚类系数、度分布。其次,研究人员经过18个月的测量与分析中国大陆地区Internet物理特征,计算出未加权Internet直径是14.9跳,聚类系数为0.32,度值为5.68。最后,对Internet直径进行了加权处理,计算出加权的Internet直径为15.6±3.1跳,加权后的Internet直径分布特征能更加精确地反映Internet特性。     

一种采用不同大小包对测量网络带宽的方法

随着Internet用户数和网络复杂度的激增，人们对网络性能提出了更高的要求。而带宽测量已经成为一种Internet网络性能研究的露要手段，并且越来越广泛地应用于各种网络测量分析平台。依据包对理论，提出一种带宽测量算法，可以解决网络背景流量的干扰问题和首包的排队问题。基于该方法开发的程序已经应用于大型网络性能监测与分析系统——NIPMAs，取得了良好的效果。     

基于全效益分析的互联网内容资源网规划方法研究

针对中国移动全业务运营环境下,骨干网数据业务流量快速增长,互联网内容资源网匮乏的现状,对互联网内容资源网规划方法体系进行研究.该方法基于互联网内容资源网全效益分析模型结论,从总体效益出发,规划内容资源网建设方案,包括IDC、Cache和第三方直连链路.     

移动网格中负载自平衡的集群式边缘流媒体服务器

迅速发展的3G网络和覆盖范围可达整个城域的Wi-Fi网络的逐渐普及,使移动网络环境中对流媒体服务的需求迅速增长.由于移动用户主要依赖Internet上的流媒体服务资源提供服务,所以位于无线网络和Internet交界处的边缘流媒体服务器可以充当桥梁和缓冲区,对于降低网络负载和提高服务质量有显著的效果,因而提出一种新的集群架构的边缘流媒体服务器(CESS)的设计,而且针对集群服务器中最重要的负载均衡问题做了分析和测试,提出了一种新的MCLBS缓存替换算法来使CESS能够达到自适应的负载均衡.最后,实验测试和结果分析证明,相对于传统的缓冲替换算法,MCLBS算法更适合集群式的服务器体系结构,在同样的条件下,缓存命中率明显提高,大大降低远程服务器的带宽.