[發明專利]一種自適應的突發流量檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201410109575.7
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103888315B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 趙耀;丁偉偉;林榮恒;徐若晨;閆丹鳳;鄒華
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 夏憲富

1.一種自適應的突發流量檢測裝置，其特征在于：該裝置設有順序連接的三個模塊：數據收集模塊、數據處理與存儲模塊和流量檢測模塊，其中：

數據收集模塊，作為該裝置的數據流入口，負責在整個突發流量監測過程中采集網絡傳輸的速率數據：每隔設定的時間間隔自動對網絡當前的數據傳輸速率進行采樣，由設置的速率計算單元按照傳輸的數據總量除以時間間隔之商的方法求解速率數據；再把該速率數據傳送給數據處理與存儲模塊；所采集的多個速率數據形成的數據流，作為分析當前網絡是否存在突發流量的基礎數據，也是網絡參數免手動配置和自適應調整檢測閾值的依據；即使在負載變化大，網絡參數變化劇烈的網絡環境中，也能根據網絡實時狀況自動地自行適配；

數據處理與存儲模塊，設有順序連接的窗口隊列維護、變化率計算和閾值自適應共三個單元；負責先接收數據收集模塊傳送來的當前網絡的實時速率數據，并使用自適應的突發流量檢測方法對該速率數據進行處理后存儲備用，同時計算自適應檢測閾值，再將該檢測閾值提供給流量檢測模塊，用作判斷當前網絡是否存在突發流量的依據；

流量檢測模塊，當該模塊得到來自數據處理和存儲模塊的自適應檢測閾值，且數據存儲窗口隊列中的數據也已經更新完成時，由該模塊配置的流量檢測單元負責對該速率數據進行突發流量的檢測：每隔設定的時間周期依次對數據處理與存儲模塊中數據存儲窗口隊列的數據進行掃描，使用自適應突發流量方法檢測當前網絡中是否存在突發流量；若存在，則輸出突發流量信息并繼續進行檢測；否則，直接繼續檢測。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述數據處理與存儲模塊中的各個單元功能如下：

窗口隊列維護單元，用于接收數據收集模塊傳遞來的實時速率數據，并按照設定方法在該單元中維護一個存儲數據的窗口隊列，將先后接收到的各個速率數據依次進行相應處理后，分別存入該窗口隊列的各個窗口中；

變化率計算單元，負責按照設定方法計算窗口隊列中的速率數據的變化率，再將計算得到的速率變化率序列提供給閾值自適應單元；

閾值自適應單元，用于根據所得到的速率變化率序列，使用設定方法并結合網絡中實時速率數據得到的平均變化率，再根據二次指數平滑法計算得到的當前網絡系統自動生成的自適應調整的檢測閾值，實現對網絡參數的免配置。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述數據處理與存儲模塊在處理數據過程中，數據存儲窗口隊列存儲數據的方式如下：每個窗口分別利用每個周期送來的速率數據相應更新各自窗口當前存儲的數據；且為了自動維持存儲窗口隊列的長度不變，將從存儲窗口隊列中刪除部分數據，并使用二次指數平滑法計算檢測閾值，用于對突發流量執行自適應的檢測；同時，以此實現對網絡參數的免配置；所述二次指數平滑法是布朗(Robert G.Brown)提出的一種適用于預測具有線性趨勢的數據序列的方法。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述流量檢測模塊對數據處理與存儲模塊中數據存儲窗口的數據進行每次掃描的設定時間周期應與數據收集模塊采集網絡傳輸速率數據的時間間隔相同，即數據收集模塊每次收集一個周期的數據，并由數據處理與存儲模塊利用該周期采集的速率數據對數據存儲窗口隊列中各個窗口的數據進行一次更新，然后由流量檢測模塊使用該數據窗口隊列的數據進行突發流量檢測。