基于網(wǎng)絡(luò)流量特征的NAT識(shí)別方法.pdf

1、NAT技術(shù)大大地減緩了 IP地址空間枯竭的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了私有網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)公共網(wǎng)絡(luò)的功能，為用戶(hù)帶來(lái)了巨大的便利與實(shí)惠。然而，NAT技術(shù)也為未經(jīng)授權(quán)的用戶(hù)非法接入網(wǎng)絡(luò)提供了便利，給運(yùn)營(yíng)商的正常網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多的困難。因此，必須要找到一種行之有效的NAT流量識(shí)別方法，以有效區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中的NAT設(shè)備與單個(gè)的普通主機(jī)?，F(xiàn)有的各種NAT識(shí)別方法普遍依賴(lài)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(wú)法滿(mǎn)足識(shí)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(hù)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(shí)別方法，該方法將不依賴(lài)于數(shù)據(jù)包中的任何特殊字段，不依賴(lài)于操作系統(tǒng)和用戶(hù)的操作習(xí)慣?？紤]到NAT流量識(shí)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(jī)兩大類(lèi)的一個(gè)分類(lèi)問(wèn)題，該問(wèn)題其實(shí)可以看作是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中最為典型的二類(lèi)分類(lèi)問(wèn)題，本文將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到NAT流量識(shí)別的問(wèn)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(gè)IP地址作為數(shù)據(jù)挖掘中的實(shí)例，以其特征參數(shù)作為數(shù)據(jù)挖掘中的屬性，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘?qū)P地址劃分為NAT設(shè)備與普通主機(jī)兩大類(lèi)，進(jìn)而完成NAT的識(shí)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(shí)現(xiàn)NAT設(shè)備與普通主機(jī)的劃分的基礎(chǔ)，也是直接影響本方法的識(shí)別效果的關(guān)鍵因素。本文通過(guò)對(duì) NAT設(shè)備和普通主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)流量的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)得出十一種反映NAT設(shè)備與普通主機(jī)之間的差異的 NAT流量特征，并通過(guò)這些流量特征

4、，歸納出一個(gè)包含28種流量特征參數(shù)的NAT流量特征參數(shù)集。同時(shí)，本文對(duì)參數(shù)集中各個(gè)特征參數(shù)的分類(lèi)性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明該 NAT流量特征參數(shù)集對(duì)NAT設(shè)備和普通主機(jī)具備較高的區(qū)分度。
　　本文的主要工作是，對(duì)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(guò)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(jī)兩大類(lèi)，從而實(shí)現(xiàn)NAT的識(shí)別。本文采用了三種數(shù)據(jù)挖掘算法，