[發明專利]高速多鏈路邏輯信道環境下的自適應抽樣流測量方法

無效

• 申請號: 200710021621.8
• 申請日: 2007-04-18
• 公開（公告）號: CN101051952A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 龔儉;徐加羚;陳亮
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種用于計算機網絡設備的自適應抽樣流測量方法，屬于計算機網絡監測與分析的技術領域。

背景技術

在網絡發展的早期，單計算機處理能力足以應付低速網絡流量監測的處理需要，網絡測量系統的研究和實現基本上以基于單機的處理模式為主。IETF的RTFM[1]和IPFIX[2]工作組就分別從基于單機處理模式的測量系統體系結構的設計和IP流測量系統的數據交換角度制定了大量RFC標準化建議。這些標準化建議很大程度上影響了目前已有的測量系統的結構設計，其中NetraMet[3]和NetFlow[4]是目前國際上使用最多、最具備代表性的兩個測量系統。

NetraMet按照RTFM工作組提出的RFC?2722設計，其代表了基于單機處理方式的測量器設計上的成熟。但其設計構想主要針對早期低速網絡環境，難以適用于近年新出現的高速網絡環境，不足主要表現在：1、基于單機串行處理模式的系統設計不適用于多鏈路邏輯信道環境下的流量測量任務；2、為網絡計費服務的流組聚合和流統計屬性構想無法服務于高速網絡流量研究對數據需求的多樣性；3、缺乏對抽樣流測量的支持；4、基于SNMP?MIB的數據交換方式不適合高速數據輸出需要。

Cisco公司的NetFlow在NetraMet的基礎上對系統結構和功能需求進行了簡化，改進了數據交換方式，增加了抽樣以及流信息終止策略以更好的適應高速網絡環境下測量的需要。但其也有一些不足：

1.流記錄數極大的依賴流量中的流成分。Sampled?NetFlow采用的報文抽樣方式可以控制進入測量系統的報文數量，但是單純的報文抽樣算法無法控制SampledNetFlow中的流記錄數目，流記錄數目極大依賴信道流量的成分，使得在主干環境下Sampled?NetFlow抽樣比的設置無法有效增強測量的穩定性和可靠性。

2.網絡管理員必須手工設置抽樣比率。合理的抽樣比設置是測量的精度和測量系統的穩定性的保證。然而主干網絡流量隨著網絡用戶行為的周期性存在著長期明顯的潮汐現象，并且病毒傳播、大規模掃描和DDos等網絡濫用行為都會帶來短期內的流量劇烈波動。因此Sampled?NetFlow依賴于手工靜態的抽樣比設置難以獲得最優的設置效果，且無法適應主干流量的快速變化。

3.流結束方式與流分析的需要矛盾。目前不少流分析和可視化表示研究[5，6，7]都參考了IPFIXI作組對流的定義以時間片內流信息作為數據處理對象。而NetFlow中只有當流結束時流信息記錄才輸出，不兼容時間片處理方式。

目前國際上使用最多的流抽樣算法是Estan和George提出的抽樣-保持算法(簡稱SH算法)[8]。但其存在著一個潛在的反饋影響問題，難以對抽樣控制效果進行定量描述。

參考文獻：

[1]Realtime?Traffic?Flow?Measurement(rtfm)[EB/OL].

http://www.ietf.org/html.charters/OLD/rtfm-charter.html.

[2]IP?Flow?Information?Export(ipfix)[EB/OL].

http://www.ietf.org/html.charters/ipfix-charter.html.

[3]NeTraMet++[EB/OL].http://www2.auckland.ac.nz/net/NeTraMet/.

[4]Cisco?Netflow[EB/OL].

http://www.cisco.com/warp/public/732/Tech/netflow.

[5]Paul?Barford，Jeffrey?Kline，et?al.A?signal?analysis?of?network?trafficanomalies[C].In?Internet?Measurement?Workshop，November?2002.

[6]Anja?Feldmann，Albert?Greenberg，et?al.Deriving?traffic?demands?foroperational?IP?networks：Methodology?and?experience[C].In?Proceedings?ofthe?ACM?SIGCOMM，pages?257-270，August?2000.