一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)和方法，包括流量采集模塊、自適應(yīng)閥值修正模塊、流量監(jiān)測模塊和報(bào)警顯示模塊；流量采集模塊從交換機(jī)獲取流量信息數(shù)據(jù)，傳送至自適應(yīng)閥值修正模塊和流量監(jiān)測模塊；自適應(yīng)閥值修正模塊接對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，并將更新后的閾值參數(shù)傳送給流量監(jiān)測模塊；流量監(jiān)測模塊比較當(dāng)前的流量和歷史流量情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，判斷完成后將當(dāng)前流量作為歷史流量保存為流量歷史數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳送至報(bào)警顯示模塊；報(bào)警顯示模塊根據(jù)流量檢測模塊傳輸?shù)挠?jì)算結(jié)果，通過人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示。
【專利說明】一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的帶寬在不斷地變大，可以傳輸?shù)乃俾室苍阶冊礁?，一般情況而言，由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的負(fù)載均衡機(jī)制的存在，網(wǎng)絡(luò)一般情況下各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載是相對均衡的。而流量突變一般發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候，所以突變檢測對于保證網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性具有重要作用。
[0003]當(dāng)前，具有自適應(yīng)特征的數(shù)據(jù)流突變檢測的算法已經(jīng)有了很多的相關(guān)研究?？傮w上來講，為了滿足自適應(yīng)的流量沖突檢測，主要是通過對數(shù)值的聚集來進(jìn)行沖突檢測。即通過當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)流量和歷史網(wǎng)絡(luò)流量的比較，將比較結(jié)果和閾值進(jìn)行比較判斷，得出是否發(fā)生異常，但現(xiàn)有的技術(shù)方案投入到具體的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測中，存在以下問題:
[0004]眾所周知，傳統(tǒng)技術(shù)方案的異常閾值選取都是一個(gè)固定值，或者說是經(jīng)驗(yàn)值，對于航天測試等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化很大，閾值選取不可能每次都靠經(jīng)驗(yàn)值，所以上述技術(shù)不能夠適用于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)流量實(shí)時(shí)變化的情況。因此，需要提供一個(gè)更適合的方案，不僅僅自適應(yīng)的對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行高效的異常監(jiān)測，同時(shí)對當(dāng)前系統(tǒng)的所在的組網(wǎng)環(huán)境有一個(gè)很好的自適應(yīng)，即對當(dāng)前異常監(jiān)測的閾值也進(jìn)行自適應(yīng)修正，以滿足航天測試等過程中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量不斷變化的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，通過引入自適應(yīng)修正的機(jī)制來對突變閾值進(jìn)行自適應(yīng)更新，可解決傳統(tǒng)技術(shù)方案中閾值固定導(dǎo)致其不能適用于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的弊端，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和可維護(hù)性。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，，包括流量采集模塊、自適應(yīng)閥值修正模塊、流量監(jiān)測模塊和報(bào)警顯示模塊；其中，流量采集模塊從交換機(jī)獲取流量信息數(shù)據(jù)，傳送至自適應(yīng)閥值修正模塊和流量監(jiān)測模塊；自適應(yīng)閥值修正模塊接收流量采集模塊傳來的流量信息數(shù)據(jù)，對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，并將更新后的閾值參數(shù)傳送給流量監(jiān)測模塊；流量監(jiān)測模塊比較當(dāng)前的流量和歷史流量情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，判斷完成后將當(dāng)前流量作為歷史流量保存為流量歷史數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳送至報(bào)警顯示模塊；報(bào)警顯示模塊根據(jù)流量檢測模塊傳輸?shù)挠?jì)算結(jié)果，通過人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示，如發(fā)生累積流量突變則進(jìn)行報(bào)警提示，沒有發(fā)生則提示正常。
[0007]一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0008]步驟I，流量采集模塊從交換機(jī)獲取流量信息數(shù)據(jù)，傳送至自適應(yīng)閥值修正模塊和流量監(jiān)測模塊；[0009]步驟2，自適應(yīng)閥值修正模塊接收流量采集模塊傳來的流量信息數(shù)據(jù)，對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，并將更新后的閾值參數(shù)傳送給流量監(jiān)測模塊；
[0010]步驟3，流量監(jiān)測模塊比較當(dāng)前的流量和歷史流量情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，判斷完成后將當(dāng)前流量作為歷史流量保存為流量歷史數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳送至報(bào)警顯示模塊；
[0011]步驟4，報(bào)警顯示模塊根據(jù)流量檢測模塊傳輸?shù)挠?jì)算結(jié)果，通過人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示，如發(fā)生累積流量突變則進(jìn)行報(bào)警提示，沒有發(fā)生則提示正常。
[0012]所述保存為流量歷史數(shù)據(jù)，通過聚集歷史數(shù)據(jù)存儲方法完成，具體實(shí)現(xiàn)過程為:對
流量數(shù)據(jù)流X1, x2，...，Xn中的元素i (I ^ i ^n)求前綴和，記為F(i)，即
【權(quán)利要求】
1.一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括流量采集模塊、自適應(yīng)閥值修正模塊、流量監(jiān)測模塊和報(bào)警顯示模塊；其中，流量采集模塊從交換機(jī)獲取流量信息數(shù)據(jù)，傳送至自適應(yīng)閥值修正模塊和流量監(jiān)測模塊；自適應(yīng)閥值修正模塊接收流量采集模塊傳來的流量信息數(shù)據(jù)，對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，并將更新后的閾值參數(shù)傳送給流量監(jiān)測模塊；流量監(jiān)測模塊比較當(dāng)前的流量和歷史流量情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，判斷完成后將當(dāng)前流量作為歷史流量保存為流量歷史數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳送至報(bào)警顯示模塊；報(bào)警顯示模塊根據(jù)流量檢測模塊傳輸?shù)挠?jì)算結(jié)果，通過人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示，如發(fā)生累積流量突變則進(jìn)行報(bào)警提示，沒有發(fā)生則提示正常。
2.如權(quán)利要求1所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，流量監(jiān)測模塊保存流量歷史數(shù)據(jù)通過以下方式實(shí)現(xiàn):對流量數(shù)據(jù)流Xl，x2，...，Xn中的元素i(l≤i≤η)求前綴和，記為F(i)，即
3.如權(quán)利要求2所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，通過以下方式完成:設(shè)閥值參數(shù)為β，則其初始值為
4.如權(quán)利要求3所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，通過突變檢測遍歷算法完成，具體實(shí)現(xiàn)過程為: 步驟1，對于長度為η的滑動窗口，該算法提前收集數(shù)據(jù)η個(gè)，即滑動窗口數(shù)據(jù)填滿后，轉(zhuǎn)入步驟2，開始運(yùn)行算法進(jìn)行突變檢測； 步驟2,該算法遍歷i從I至Li n/2,判定s2i≥(β +1) (S21-Si) (β > I)是否成立,如成立，輸出告警，表明有突變產(chǎn)生；否則，不提示，繼續(xù)運(yùn)行算法直至遍歷完成；完成后，如數(shù)據(jù)流新元素未到達(dá)，則繼續(xù)等待，否則轉(zhuǎn)入步驟3，式中，s2i為F(2i)，Si為F(i); 步驟3，當(dāng)數(shù)據(jù)流中新元素到達(dá)時(shí)，根據(jù)聚集歷史數(shù)據(jù)存儲方法更新數(shù)據(jù)后，重新運(yùn)行該算法來進(jìn)行沖突檢測。
5.一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟I，流量采集模塊從交換機(jī)獲取流量信息數(shù)據(jù)，傳送至自適應(yīng)閥值修正模塊和流量監(jiān)測模塊； 步驟2，自適應(yīng)閥值修正模塊接收流量采集模塊傳來的流量信息數(shù)據(jù)，對閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，并將更新后的閾值參數(shù)傳送給流量監(jiān)測模塊； 步驟3，流量監(jiān)測模塊比較當(dāng)前的流量和歷史流量情況，判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生累積流量突變，判斷完成后將當(dāng)前流量作為歷史流量保存為流量歷史數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳送至報(bào)警顯示模塊； 步驟4，報(bào)警顯示模塊根據(jù)流量檢測模塊傳輸?shù)挠?jì)算結(jié)果，通過人機(jī)交互界面進(jìn)行顯示，如發(fā)生累積流量突變則進(jìn)行報(bào)警提示，沒有發(fā)生則提示正常。
6.如權(quán)利要求5所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方法，其特征在于步驟3中通過聚集歷史數(shù)據(jù)存儲方法完成流量歷史數(shù)據(jù)的保存，具體實(shí)現(xiàn)過程為:對流量數(shù)據(jù)流







X1, X2,...，Xn中的元素i (I≤i≤η)求前綴和，記為F⑴，即
7.如權(quán)利要求6所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方法，其特征在于步驟2中閥值參數(shù)初始值進(jìn)行確認(rèn)或?qū)﹂y值參數(shù)進(jìn)行更新，通過以下方式完成:設(shè)閥值參數(shù)為
β，則其初始值為
8.如權(quán)利要求7所述的一種閾值自適應(yīng)修正的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控方法，其特征在于步驟3中所述閥值參數(shù)為β，其初始值為
【文檔編號】H04L12/26GK103780445SQ201210401916
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】楊飛, 吳曉蕊, 李彬, 譚佳琳, 蔡劍波 申請人:北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院