本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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基于網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特征研究

發(fā)布日期： 2014-08-26 發(fā)布：  

  2014年19期目錄       本期共收錄文章20篇

　　【文章摘要】
中國(guó)論文網(wǎng)
　　本文就網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的作用和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討CDMA移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特征，以便更好的對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　【關(guān)鍵詞】
　　網(wǎng)絡(luò)流量；監(jiān)測(cè)；移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)
　　0 引言
　　隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，因此，急需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線的監(jiān)控和管理。對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量特征進(jìn)行研究，有利于有效的管理、規(guī)劃、發(fā)展網(wǎng)絡(luò)。其中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)是網(wǎng)絡(luò)測(cè)量技術(shù)之一，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析研究，能夠較好的掌握網(wǎng)絡(luò)流量的特征，了解網(wǎng)絡(luò)的狀況，并能夠根據(jù)詳細(xì)的流量信息，對(duì)故障進(jìn)行定位和修復(fù)，能夠獲取網(wǎng)絡(luò)所承載的業(yè)務(wù)的大小，及時(shí)了解用戶應(yīng)用強(qiáng)度、頻度等行為模型。
　　1 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的作用
　　其一，有利于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)擁堵的現(xiàn)象時(shí)，傳統(tǒng)的做法通常為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。如果借助網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠及時(shí)的掌握當(dāng)前的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的流量趨勢(shì)，有效的解決網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的問(wèn)題，并運(yùn)用科學(xué)合理的方式進(jìn)行規(guī)劃。
　　其二，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的流量比較復(fù)雜多變，目前還有大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)特征未被外界認(rèn)知，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠及時(shí)的了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量的情況和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的特征。
　　其三，便于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，越來(lái)越多的惡意程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播，嚴(yán)重影響到用戶的隱私和財(cái)產(chǎn)安全。充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分析，制定出不同移動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全策略。
　　2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀
　　近年來(lái)，隨著社交網(wǎng)絡(luò)、微博、微信等新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，使得互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展充滿生機(jī)和活力。移動(dòng)通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的緊密結(jié)合形成了一種新的網(wǎng)絡(luò)，即移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)指的是通過(guò)使用手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、平板電腦等移動(dòng)終端，基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)獲取圖像、語(yǔ)音、文字等用戶需求的隨時(shí)可接入的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)通訊世界網(wǎng)訊全球技術(shù)研究和咨詢公司的最新研究報(bào)告表明，我國(guó)手機(jī)用戶在2013年突破10億，預(yù)測(cè)在2014年，我國(guó)手機(jī)市場(chǎng)將銷售4.436億部手機(jī)，使用手機(jī)將超過(guò)10.76億部。網(wǎng)民人數(shù)達(dá)到6.15億，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)已達(dá)到8.38億。我國(guó)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶人數(shù)將會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，同時(shí)，伴隨著平板電腦、智能手機(jī)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用戶群將會(huì)逐漸擴(kuò)大。另外，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。首先隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容不斷的豐富，產(chǎn)生了各種寬帶負(fù)荷較大的業(yè)務(wù)，例如基于P2P業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方式不一定適用于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，缺乏有針對(duì)性的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)。目前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控制度還不夠完善，限制了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的提高，對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有嚴(yán)重的影響作用。其次，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商雖然為各種內(nèi)容提供商業(yè)支持，推廣了各種業(yè)務(wù)，但多種業(yè)務(wù)的流量特征研究不夠完善，運(yùn)行質(zhì)量沒有進(jìn)行深入的研究，大多互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)指標(biāo)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景下分布比較異常。
　　3 CDMA移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特征研究
　　3.1網(wǎng)絡(luò)流量原始流量采集
　　本文使用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是由本研究團(tuán)隊(duì)自行研發(fā)的檢測(cè)設(shè)備TMS進(jìn)行采集的。原始網(wǎng)絡(luò)流量均采用我國(guó)某大城市的骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。在采集CDMA實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，部署了4個(gè)采集探針在同一個(gè)城市的鏈路上，位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)和城市核心節(jié)點(diǎn)之間并行的鏈路上。詳情如圖1所示。
　　另外，網(wǎng)絡(luò)流量分類技術(shù)主要包括深度包檢測(cè)和深度流檢測(cè)技術(shù)。分類時(shí)，首先使用深度包檢測(cè)技術(shù)，通常能夠達(dá)到較高的分類效果。針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，比較適合使用深度流檢測(cè)技術(shù)。本文的算法中就引入了深度流檢測(cè)的技術(shù)。
　　3.2網(wǎng)絡(luò)流量建模
　　由于采集的網(wǎng)絡(luò)寬帶較大，運(yùn)算和存貯資源比較有限，需要選取一個(gè)適合的時(shí)間段，采集數(shù)據(jù)子集后為后續(xù)分析充當(dāng)樣本。網(wǎng)絡(luò)流量建模的原理指的是充分利用統(tǒng)計(jì)獲取的網(wǎng)絡(luò)流量特征，對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)后得出的符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的模型來(lái)模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)流量建模通常采用ARIMA模型[3]。其指的是分差整合移動(dòng)平均自回歸模型，通常用于進(jìn)行平穩(wěn)序列和分差后平穩(wěn)序列的建模分析。ARIMA模型分析的一般步驟為：（1）根據(jù)序列的自相關(guān)函數(shù)分布圖和偏相關(guān)函數(shù)分布圖，分析序列的平穩(wěn)性。（2）對(duì)非平穩(wěn)性序列進(jìn)行平穩(wěn)化處理；根據(jù)時(shí)間序列的識(shí)別規(guī)定，對(duì)ARIMA模型的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，建立相應(yīng)模型。建立分析后，需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，其中參數(shù)檢驗(yàn)通常會(huì)采用AIC準(zhǔn)則。AIC的計(jì)算公式為：
　　其中T為可使用的觀測(cè)值，RSS指的是參差平方根和，n為待估參數(shù)個(gè)數(shù)。比較不同參數(shù)時(shí)，需要采用AIC值更小的模型。
　　3.3網(wǎng)絡(luò)流量基本特征
　　其一，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在互聯(lián)網(wǎng)中使用的TCP/IP協(xié)議族為傳輸層明確了兩個(gè)主要的協(xié)議，，分別為TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。TCP協(xié)議需要在兩個(gè)TCP之間建立一個(gè)虛連接，在運(yùn)輸層中使用流量控制和差錯(cuò)控制機(jī)制，即為面向連接的、可靠的傳輸協(xié)議。UDP協(xié)議為無(wú)連接、不可靠傳輸協(xié)議。本文對(duì)兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行研究，如表1所示。
　　其二，網(wǎng)絡(luò)流長(zhǎng)（字節(jié)）分布。網(wǎng)絡(luò)中的流量實(shí)際時(shí)由IP流來(lái)承擔(dān)的，IP流的長(zhǎng)度在一定程度上反映了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的情況。圖2為CDMA網(wǎng)絡(luò)中的流長(zhǎng)分布情況。
　　其三，網(wǎng)絡(luò)流持續(xù)時(shí)間分布。IP流持續(xù)的時(shí)間為IP流第一個(gè)報(bào)文達(dá)到的時(shí)間和最后一個(gè)報(bào)文達(dá)到的時(shí)間差值。對(duì)IP流持續(xù)的時(shí)間分布進(jìn)行研究，可以從宏觀的角度反映出IP流在網(wǎng)絡(luò)中分布的時(shí)間，根據(jù)其他網(wǎng)絡(luò)特征，可以綜合對(duì)網(wǎng)絡(luò)流的各種行為特點(diǎn)進(jìn)行研究。根據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，CDMA網(wǎng)絡(luò)中平均UDP流持續(xù)的時(shí)間為62.15秒，在TCP流中持續(xù)的時(shí)間為17.85秒。
　　4 總結(jié)
　　隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，多種移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用成為人們生活中不可或缺的一部分。由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景復(fù)雜，使得流量的多種特征還沒被發(fā)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特征的研究，能夠?qū)σ苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行保存，可以有效的規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，維護(hù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的安全。
　　【參考文獻(xiàn)】
　　[1]王華奎.移動(dòng)通信原理與技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，2010.
　　[2]陳建國(guó).移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特征分析[J].現(xiàn)代科技，2011，12（8）：14-15.
　　[3]胡德勝.網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究[J].網(wǎng)絡(luò)信息，2012，15（4）：11-12.

  本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。