基于虛擬向量的主機基數(shù)分布測量算法.pdf

1、主機基數(shù)定義為一段時間內(nèi)網(wǎng)絡中的某主機鏈接的其他不同主機的數(shù)量，對于主機基數(shù)的檢測是當前網(wǎng)絡測量中的一個重要內(nèi)容。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡入侵事件頻繁發(fā)生，如蠕蟲病毒、DDOS攻擊等，短時間內(nèi)受感染主機向大量其他目的主機發(fā)送鏈接或大量不同源主機向某目的主機發(fā)送攻擊，造成網(wǎng)絡阻塞，導致網(wǎng)絡中的主機基數(shù)分布發(fā)生變化。因此，主機基數(shù)分布的測量對網(wǎng)絡管理和應用有著重要的意義。
　　 現(xiàn)有的基數(shù)分布測量算法，或者存儲空間消耗大、或者執(zhí)行速度

2、慢。為了解決上述問題，我們提出了一種基于虛擬向量的主機基數(shù)分布測量算法，將連續(xù)虛擬向量的概念應用到該算法中，實現(xiàn)了以較少的存儲空間消耗和較快的執(zhí)行速度記錄處理網(wǎng)絡中所有的報文信息，獲得最終的主機基數(shù)分布結(jié)果。我們的算法由兩大模塊組成，分別是在線處理模塊和離線處理模塊。在線處理模塊利用三個一維bitmap位數(shù)組記錄下網(wǎng)絡中所有主機的流信息，同時該模塊還設計了一個BloomFilter數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡中的源IP進行過濾，并將所有不同的源IP記

3、錄到一個數(shù)組中。離線處理模塊以在線處理模塊記錄下來的所有不同的源IP為依據(jù)，參照bitmap位數(shù)組存儲下的主機的流信息，獲得每個源主機的主機基數(shù)估計，得到最終的主機基數(shù)分布結(jié)果，并將結(jié)果以＜主機基數(shù):主機數(shù)目＞的元組形式輸出。
　　 論文采用來自兩個不同網(wǎng)絡的四個數(shù)據(jù)源Trace對我們提出的算法進行實驗。實驗結(jié)果表明，基于虛擬向量的主機基數(shù)測量分布算法不僅節(jié)省了存儲空間，還可以快速準確地檢測出網(wǎng)絡中的主機基數(shù)分布。