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1、东南大学硕1 j 学位论文A b s t r a c tN e t w o r kt r a f f i cm e a s u r e m e n ta n dm o n i t o t i n gi sa ni m p o r t a n tp a r to fn e t w o r km a n a g e m e n t , a n dt h ei n f o r m a t i o no f f l o wr e c o r d si So fg r e a ts i g n i f i c a n c et oa n a ly s en e t w o r kb e h a v i
2、o r B u tw i t ht h ea p p l i c a t i o no ft h el a r g e s c a l eh i g l l s p e e dn e t w o r k , a sw e l la sr e s t r i c t e db yp r o c e s s o rs p e e d ，c a c h es i z e ，n e t w o r kb a n d w i d t ha n do t h e rh a r d w a r ec o n d i t i o n s ，i ti sr i ol o n g e rv i a b l et
3、og e ta l lt h ep a c k e t si n f o r m a t i o ni nt h eh i g h s p e e dl i n k s T h e r e f o r e i nt h ea c t u a lm e a s 珊e m e n Lm a n yl a r g en e t w o r k sa r em e a s u r e du s i n gp a c k e ts a m p l i n gt e c h n i q u e ，w h i c hg a i nu n d e r s t a n d i n go ft h eo v e
4、r a l lf l o wb e h a v i o rf r o ms t a t i s t i c a lp o i n to fv i e w B a s e d0 1 7 1s o m en e e d so fp r a c t i c a la p p l i c a t i O I l So fn e t w o r km e a s u r e m e n t , i ti So fg r e a ts i g n i f i c a n c et of i g u r eo u tt h ea c t u a in e t w o r kt r a f f i ci n
5、f o r m a t i o nf o rn e t w o r kb e h a v i o rr e s e a r c h T y p i c a l l y ，i td i r e c t l ym u l t i p l yt h es a m p l i n gr a t i ob yt h ep a c k e tn u m b e r sa n db y t e so fs a m p l e d f l o w sr e s p e c t i v e l yt oe s t i m a t et h ep a c k e tn u m b e r sa n db y t
6、e so ff l o w , w h i c ht r a n s m i t t e di n n e t w o r k A sf o rt h ee s t i m a t i o no fo r i g i n a lf l o wn m b e r s i ti Sa p p r o x i m a t e db ys a m p l e df l o wn u m b e r s I tt e n dt oh a v el a r g ee s t i m a t i o ne r r o r st oe s t i m a t ef l o wl e n g t h , f l
7、 o wb y t e sa n df l o w n u m b e r sb yt r a d i t i o n a lf l o we s t i m a t i o nm e t h o & S Ob a s e do nt h et r a d i t i o n a lf l o we s t i m a t em e t h o d s ，t h ep a p e rp u tf o r w a r dan e we s t i m a t i o nm e t h o do ff l o wl e n g t h , f l o wb y t e sa n df l o w
8、n u m b e r s M a i nw o r k so ft h ep a p e ra r ep r e s e n t e da sf o l l o w s ：F i r s t l y ，i tu s e dah y b r i dm e t h o & u s i n gT C Ps e q u e n c en u m b e ra n dt h es a m p l i n gr a t i o t oe s t i m a t i o no fT C Pf l o wl e n g t h , a n dt h eT C Pf l o w sW a Sd i v i d
9、 e di n t od i f f e r e n ti n t e r v a l sb a s e do nt h ea v e r a g ep a c k e ts i z eo fs a m p l e df l o w 。 M l i l et h ee s t i m a t i o no fU D Pf l o ws t i l lu s e dt h et r a d i t i o n a ls a m p l i n gr a t i om e t h o d S e c o n d l y ,T C Ps e q u e n c en u m b e rW a su
10、s e di nt h ee s t i m a t i o no ft h ef l o wb y t e s I tu s e dT C Ps e q u e n c en u m b e rm e t h o dt oe s t i m a t eT C Pf l o wb y t e s b u ti ts t i l lu s e dt h et r a d i t i o n a ls a m p l i n gr a t i om e t h o dt oe s t i m a t eU D Pf l o wb y t e s 田 l i 】r d l y f o rt h ee
11、 s t i m a t i o no fo r i g i n a lf l o wn u m b e r s i td i v i d e dt h ef l o w si n t ol o n gf l o w sa n ds h o r tf l o w sb yd i f f e r e n tf l o ws a m p l i n gr a t i o F o rt h ee s t i m a t i o no fl o n gf l o wn u m b e r s ，i tW a sa p p r o x i m a t e db ys a m p l e dl o n g
12、f l o wn u m b e r s ，a n dt h es h o r to r i g i n a lf l o w sw a sf l l r t h e rd i v i d e di n t os h o r tT C Pf l o w sa n ds h o r tU D Pf l o w s T C Ph e a d e ri n f o r m a t i o nW a su s e di nt h ee s t i m a t i o no fs h o r tT C Pf l o wn u m b e r s 。a n dE Ma l g o r i t h m W
13、a su s e di nt h ee s t i m a t i o no fs h o r tU D Pf l o wn u m b e r s F i n a l l y t h en e f f i o wt r a 倚ee s t i m a t i o ns y s t e mw a sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e di nt h ep a p e r , a n dt h ef l o we s t i m a t e dr e s u l t sw e r ea l s oa n a l y z e da n dc o m p
14、a r e d K e yw o r d s ：T r a f f i cE s t i m a t i o n , N e t w o r kM e a s u r e m e n t , P a c k e tS a m p l i n g ，E MA l g o r i t h m , T C PS e q u e n c eN u m b e r第一章绪论1 1 引言第一章绪论弟一旱瑁下匕I n t e m e t 最早来源于美国国防部高级研究计划局D A R P A ( D e f e n s ea d v a n c e dR e s e a r c hP r o j e e l
15、sA g e n c y ) 的前身A R P A 建立的A R P A n e t ，随着对网络技术的不断深入研究，在此后的几十年里，互联网得到迅猛发展，其规模几乎遍及到世界上所有的国家和地区，影响深入到全球的各行各业，网络传输的数据流量也从B i t 级发展到今天的G i g a b y t e 级。但是随着互联网规模的不断扩大，以及语音和视频等实时业务及其多媒体应用的日益普及，互联网的控制机制和网络行为特征变得同益复杂，互联网在运行控制和网络安全方面同样也面临着巨大的挑战。这样，诸如排队论等以前的经典网络分析方法，已不能有效的对网络状况进行分析。因此，为了更深入地认识、了解互联网，加强网
16、络管理，提高网络服务质量，维护网络安全，对网络结构进行更好的规划，都需要对网络流量进行测量。1 2 网络测量技术网络测量是按照一定的方法和技术，利用软件或硬件工具来测试网络的运行状态、表征网络特性的一系列活动的总和【l 】。网络测量技术始于上世纪7 0 年代初，发展于8 0 年代，9 0 年代已渐成体系，在网络测量的方法、工具及流量的测量模型等方面取得了很大的发展。1 9 7 4 年L e o n a r dK l e i n r o c k 等人在A R P R 网上对流量分布进行了测量，测量的规模较小。美国在1 9 9 2 年开始着手I n t e m e t 特征的研究，其中比较著名的项目有N 蹦I ( N a t i o n a lI n t e r n e tM e a s u r e m e n tI n f r a s t r u c t u r e ) 。N I M I 的目标是要建立一个全球化的、分布式的、大规模的I n t e n l e t 测量体系。与其他许多网络测量体系相比较，N I M I 具有可伸
