時間序列分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控中的應(yīng)用研究.pdf

1、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使得信息的交流和資源的共享更加便捷。為了教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的方便，校園網(wǎng)帶寬逐年擴(kuò)大，訪問的速度也得到了很大的提高。但是，目前校園網(wǎng)帶寬的有效利用率并不高，大部分帶寬用于游戲、視頻、即時通信以及P2P應(yīng)用。由于這些與工作關(guān)系不大的應(yīng)用，搶占、消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，降低了正常通信的質(zhì)量，影響了正常的工作和學(xué)習(xí)。因此，如何準(zhǔn)確地掌控網(wǎng)絡(luò)運行狀況，分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，進(jìn)行有效地網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬有效利用率，成為亟需解決的

2、問題，具有重要的研究意義。
　　本文旨在通過研究校園網(wǎng)流量基本特征，構(gòu)建流量預(yù)測模型，并利用流量的歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來流量變化趨勢。運用應(yīng)用層協(xié)議分析技術(shù)對不同種類的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，管理員根據(jù)預(yù)測和分析結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運行控制，對P2P應(yīng)用、游戲以及視頻等應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行帶寬限制。
　　本文的主要研究內(nèi)容是在認(rèn)真分析了校園網(wǎng)絡(luò)流量自相似性以及時間序列分析技術(shù)的基本概念、理論方法和建模步驟的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入研究了自回歸移動平均

3、模型(ARMA)、季節(jié)性自回歸移動平均模型(SARMA)和廣義自回歸條件異方差模型(GARCH)的建模過程;其次，對網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控與分析技術(shù)進(jìn)行了研究，包括應(yīng)用層協(xié)議分析技術(shù)、多模式狀態(tài)機(jī)匹配技術(shù)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)。通過實驗效果對比，最終提出了一種運用SARMA模型對網(wǎng)絡(luò)流量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并利用GARCH模型對其殘差進(jìn)行修正的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測模型建模方法。
　　論文運用時間序列分析技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測模型，預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量下

4、一個時間段內(nèi)的變化趨勢。本文還采用端口技術(shù)、深度包檢測技術(shù)(DPI)、深度流檢測技術(shù)(DFI)進(jìn)行應(yīng)用層協(xié)議分析，在協(xié)議分析過程中采用多模式狀態(tài)機(jī)匹配算法，進(jìn)行特征匹配，提高了匹配的速度和準(zhǔn)確度，最后通過SNMP對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，從而達(dá)到對某一IP或應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行控制的目的。
　　結(jié)合使用以上各項技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測與監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，前臺頁面使用ExtJS4.0進(jìn)行頁面渲染，后臺在SSH(Struts2+S