资源可控制的网络流监测方法

摘要

本发明公开了一种资源可控制的网络流监测方法：第一步：设置测量参数；第二步：预抽样过程；第三步：报文更新抽样判断；第四步：更新流记录；第五步：流抽样过程；第六步：流淘汰判断；第七步：设置流淘汰大小阀值初始值；第八步：计算淘汰流数量；第九步：更新流淘汰大小阀值m；第十步：设置淘汰初始随机值；第十一步：流抽样淘汰判断；第十二步：流抽样淘汰过程；第十三步：查找流缓冲中下一流记录；第十四步：测量结束判断。本发明能够在一个测量时间粒度内采用不同的抽样比率，实现网络流自适应抽样测量；使用不等概率淘汰流策略，在同样的测量资源内实现更高精度的抽样；采用多抽样模块，使系统可以控制不同系统资源的消耗优点。

主权项

1.一种资源可控制的网络流监测方法，其特征在于：第一步：设置测量参数设置一个大小为k的二维数组作为流缓冲M，设置一个流缓冲淘汰开始阀值R，设置一个流缓冲淘汰结束阀值T，设置一个大小为d的二维数组作为流分布缓冲D，设置预抽样比率n，流抽样比率r，测量开始时间t1和测量结束时间t2，流分布缓冲大小d必须大于r，上述预抽样比率n及流抽样比率r均为自然数，设置预抽样比率变量x＝0，流抽样比率变量y＝0；第二步：预抽样过程当一个报文到达测量器，累加预抽样比率变量x＝x+1，如果预抽样比率变量x小于预抽样比率n，x＜n，则这个报文没有被抽样，进到第十四步；如果预抽样比率变量x等于预抽样比率n，x＝n，这个报文被抽样，设置预抽样比率变量x＝0，将流抽样比率变量y累加1，y＝y+1，进入第三步；第三步：报文更新抽样判断在流缓冲M中查找该报文的流记录，如果流缓冲M中有该报文的流记录，则进入第四步更新该报文的流记录，如果流缓冲M中没有该报文的流记录，则进入第五步；第四步：更新流记录设更新前该流记录大小为i，则更新后大小为i+1；如果i小于流分布缓冲大小d，则D[i]＝D[i]-1，如果i大于或等于流分布缓冲大小d，则流分布缓冲D保留不变；如果i+1＜d，则D[i+1]＝D[i+1]+1，如果i+1大于或等于d，则流分布缓冲D保留不变。进入第十四步；第五步：流抽样过程如果流抽样比率变量y是流抽样比率r的p倍，p是自然数，即y＝p*r，设置y＝0，在流缓冲M中增加该报文的流记录，并设置该报文的流记录的初始值为r，同时更改流分布缓冲D[r]＝D[r]+1，进入第六步；如果流抽样比率变量y大于p*r，同时小于(p+1)*r，p是大于或等于0的正整数，设置y＝y-p*r，进入第十四步；第六步：流淘汰判断如果流缓冲M中的流记录数量超过流缓冲淘汰开始阀值R，则进入第七步；如果流缓冲M中的流数量没有超过流缓冲淘汰开始阀值R，则进入第十四步；第七步：设置流淘汰大小阀值初始值设置流淘汰大小阀值m的初始值，流淘汰大小阀值初始值为流抽样比率r加1，即m＝r+1，进入第八步；第八步：计算淘汰流数量如果流的长度i小于m，其抽样概率为i/m，如果流的长度i大于或等于m，其抽样概率为1，计算淘汰流数量$S=\underset{i=1}{\overset{m-1}{\Sigma }}D\left[i\right](1-i/m),$ 式中流淘汰大小阀值为m，长度为i的流数量为D[i]，则流缓冲M中流淘汰理论数量为S，如果S大于或等于流缓冲淘汰结束阀值T，进入第十步，否则进入第九步；第九步：更新流淘汰大小阀值m累加流淘汰大小阀值m＝m+1，进入第八步；第十步：设置淘汰初始随机值使用伪随机函数生成一个随机值random，其中random大于等于0，小于1，从流缓冲M中查找第一条流记录，进入第十一步；第十一步：流抽样淘汰判断设流缓冲中一个流的长度为i，如果i＜m，则进入第十二步，如果流的长度i大于或等于m，则该流记录保持不变，进入第十三步；第十二步：流抽样淘汰过程累加random＝random+i/m，如果random小于1，该流未被抽样，从流缓冲M中删除该流记录，D[i]＝D[i]-1，则进入第十三步，如果random大于或等于1，random＝random-1，该流被抽样，将该流缓冲M中该流的记录值改为m，D[i]＝D[i]-1，D[m]＝D[m]+1，其中D[i]为长度为i的流数量，D[m]为长度为m的流的流数量，进入第十三步；第十三步：查找流缓冲中下一流记录查找流缓冲M中下一流记录，如果流缓冲M中查找到下一个流记录，进入第十一步，流缓冲M中流记录查找结束后，将流抽样比率r设定为流淘汰大小阀值m，r＝m，进入第十四步；第十四步：测量结束判断如果当前时刻大于或等于测量时间区间的测量结束时间t2，停止测量，输出流缓冲M中的流数据信息，否则返回第二步。