[發(fā)明專利]基于圖數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽遷移的關(guān)鍵路由節(jié)點計算方法及裝置

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• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108197278A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;陳劍鋒;饒志宏;李明桂;孫治;楊慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)鍵路由的計算領(lǐng)域，尤其是基于圖數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽遷移的關(guān)鍵路由節(jié)點計算方法及裝置。本發(fā)明首先將所有網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)以圖結(jié)構(gòu)組織模式存儲到圖數(shù)據(jù)庫中。然后在目標(biāo)域中通過譜聚類方法判斷出可疑的關(guān)鍵路由設(shè)備。最后通過基于路由節(jié)點標(biāo)簽分布遷移的分類器對可疑路由節(jié)點進行分類，從而判斷出關(guān)鍵路由節(jié)點。本發(fā)明可以用于網(wǎng)絡(luò)空間中的關(guān)鍵路由節(jié)點發(fā)現(xiàn)，為針對關(guān)鍵路由節(jié)點的任何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)和安全防護提供支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)鍵路由的計算領(lǐng)域，尤其是基于圖數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽遷移的關(guān)鍵路由節(jié)點計算方法及裝置。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)空間關(guān)鍵路由的計算面臨兩方面的問題：一是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)的存儲模式；二是關(guān)鍵路由節(jié)點的計算方法。在數(shù)據(jù)存儲模式方面，網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)過去主要以表的形式存儲在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中。從對網(wǎng)絡(luò)以及圖等結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理來看，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以關(guān)系模式進行存儲，但在關(guān)系模型上存儲圖結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)圖相關(guān)算法復(fù)雜度較高，大量的關(guān)系表聯(lián)結(jié)使得性能較差。在關(guān)鍵路由計算方法方面，當(dāng)前主要依靠人工探測結(jié)合簡單機器學(xué)習(xí)分類方法來完成。但是，由于網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、不同路由數(shù)據(jù)特征存在巨大差異，使得對關(guān)鍵路由的計算效率較低，并且容易出錯。

圖數(shù)據(jù)庫采用圖(網(wǎng)絡(luò))數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存數(shù)據(jù)，提供了以節(jié)點(node)與關(guān)系(relationship)為實體(entity)的存儲模型。每個節(jié)點可以有多個屬性，這些屬性以鍵值對的形式存在，并且對屬性沒有類別要求。圖數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫利用外鍵實現(xiàn)一個關(guān)系不同，關(guān)系也被作為一個實體，可以有多個屬性。這種以圖為數(shù)據(jù)模型的存儲形式更適合網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)的計算。遷移學(xué)習(xí)作為一種新近出現(xiàn)的機器學(xué)習(xí)方法，允許訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)中用到的域、任務(wù)或分布是不同的，即系統(tǒng)有能力去識別和應(yīng)用在過去的任務(wù)中已經(jīng)習(xí)得的知識和技能到新的任務(wù)上。這樣的特性非常適合解決網(wǎng)絡(luò)空間中不同路由數(shù)據(jù)特征存在巨大差異的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供基于圖數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽遷移的關(guān)鍵路由節(jié)點計算方法及裝置。首先，將所有網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)以圖結(jié)構(gòu)組織模式存儲到圖數(shù)據(jù)庫中。然后在目標(biāo)域中通過譜聚類方法判斷出可疑的關(guān)鍵路由設(shè)備。最后通過基于路由節(jié)點標(biāo)簽分布遷移的分類器對可疑路由節(jié)點進行分類，從而判斷出關(guān)鍵路由節(jié)點。本發(fā)明可以用于網(wǎng)絡(luò)空間中的關(guān)鍵路由節(jié)點發(fā)現(xiàn)，為針對關(guān)鍵路由節(jié)點的任何網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)和安全防護提供支撐。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于圖數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽遷移的關(guān)鍵路由節(jié)點計算方法包括：

網(wǎng)絡(luò)路由數(shù)據(jù)以圖結(jié)構(gòu)組織模式存儲到圖數(shù)據(jù)庫中；

在目標(biāo)域計算源端x_i到目的端x_j的第p個路由的所有內(nèi)部節(jié)點的時間序列距離，從而得到源端x_i到目的端x_j中所有時間序列距離矩陣p∈(1，k)；表示第p條路由內(nèi)部各點之間的時延距離(根據(jù)現(xiàn)有的DTW時延距離度量方法計算時延距離度量還有EMD、LCSS等方法)

輸入目標(biāo)域的一條路由r，計算r內(nèi)部各節(jié)點的時間序列距離矩陣Dr,對Dr進行歸一化以及譜聚類，得到m個疑似關(guān)鍵路由節(jié)點{n₁,…,n_m}；

對這m個疑似關(guān)鍵路由節(jié)點分別進行路由節(jié)點標(biāo)簽遷移，得到遷移預(yù)測結(jié)果；根據(jù)該遷移預(yù)測結(jié)果，確認{n₁,…,n_m}中的每一個節(jié)點n_q是否為關(guān)鍵路由節(jié)點。

進一步的，確認所述n_q遷移預(yù)測結(jié)果，具體過程是是：