[發明專利]一種針對P2P-TV平臺的包大小分布特征提取方法及基于其的P2P-TV平臺識別方法和識別系統

有效

• 申請號: 201010105438.8
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101800744A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 張鑫;王暉;李進;姜志宏;樊鵬翼
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及網絡數據的被動測量識別領域，具體是指P2P-TV平臺的測量 識別技術。

背景技術

在基于Peer-to-Peer(P2P)的文件共享應用(BT、Emule等)流行于互 聯網之后，一種新的基于P2P的應用——P2P-TV在互聯網上迅速流行。目前 國內主流的P2P-TV的平臺包括：PPLive、PPStream、QQLive、UUSee、SOPcast 等，每個平臺均有相當數量的用戶群，且使用人數在逐漸的增加。隨著P2P-TV 的使用人數的增加，它對于網絡的影響力也越來越大，無法避免地帶來了一 系列的問題：第一，由于網絡本身的脆弱性，P2P-TV平臺很容易成為反動和 不法分子的攻擊對象，使之成為他們的宣傳平臺，傳播非法的信息；第二， P2P-TV應用的大量應用，勢必會占用帶寬而影響諸如web，email等應用的 正常運行，如果在一個園區網內部P2P-TV應用大量運行的話，將會影響到正 常網絡應用?；谝陨显蚝苡斜匾獙\行于園區內部的P2P-TV應用進行監 管和控制，而監管和控制的基礎是把P2P-TV的流量從整個網絡流量中分類識 別出來。

現有的關于P2P-TV流量分類的研究很少，大部分關于P2P-TV的研究主 要是對P2P-TV平臺的測量分析。歐洲NAPA-WINE項目組的S.Valenti等在 文獻“Accurate，fine-grained?classification?of?P2P-TV?applications?by?simply counting?packets”提出一種P2P-TV流量分類方法-Abacus，這是為數不多、較 新的一種關于P2P-TV流量分類的方法，該方法的理論出發點是：由于各種 P2P-TV協議不公開，P2P-TV播放客戶端為了滿足平穩播放，各個平臺協議 確定的鄰居節點選擇機制和視頻內容下載機制存在差異。即有的平臺在一個 時段內選擇少部分節點以較大速度、間隙下載視頻內容數據，而有的平臺選 中較多的節點以相對較小的速度、持續穩定傳輸視頻內容數據，兩種方式都 可以達到平穩播放的目的。而目前各種P2P-TV平臺視頻數據傳輸大多依賴一 個穩定的(IP，Port)通過UDP協議傳輸，這就使得這種技術實現成為可能。 在指定的時間內，與視頻下載UDP端口交互的遠程節點數目、各節點發送字 節數和數據包個數均可能因為平臺不同而存在差異。通過監聽指定的(IP，port) 的UDP在5秒內傳輸的下行數據，分析其發送不同字節數和不同數據包的遠 程節點數目的特性，從而達到分類P2P-TV流量的目的。

Abacus方法一定程度上解決了P2P-TV流量分類的問題，但并非適用于 文中測試的P2P-TV所有平臺的所有頻道。也就是說，對于給出的特征，作者 沒有考慮同一個P2P-TV平臺頻道的差異性。例如，針對作者的實驗所用 P2P-TV平臺SopCast平臺部分頻道傳輸視頻數據只有一個遠程Peer，經過重 現Abacus方法，驗證了這種情況下其分類方法效果很差。顯然，Abacus方法 能正確分類的前提是P2P-TV中客戶端遠程節點數目存在一個下限從而需要 滿足文中提及的分類特征向量統計條件，而對于遠程節點數目較少的情況并 不適用。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的旨在利用每個平臺在短時間 窗口內下行流量中的包大小分布不同來對不同平臺進行分類，不受連接節點 的約束，能通過采集與分析流經園區網出口的網絡流量識別出當前園區網內 哪些網絡節點在運行哪一種需監控的P2P-TV平臺；相對于背景技術中的 Abacus方法而言，能夠更加準確可靠地對平臺進行識別和分類。

為了實現上述發明目的，本發明采用的基本技術方案包括如下內容：

一種針對P2P-TV平臺的包大小分布特征提取方法，主要包括以下步驟：

步驟一，從園區網出口分別采集需要監控的K個P2P-TV平臺t時長的凈 流量UDP下行數據；

步驟二，鑒于以太網的最大傳輸單元為1500字節，將UDP包大小區間 1-1500字節等份為n個包大小區間B₁，B₂...B_n，分析每個平臺凈流量UDP下行數 據中主要UDP端口下行數據在n個包大小區間上的分布情況，其中主要UDP端 口是指采樣時間段(t時長)內下行數據量最大的UDP端口；