網絡數據流流量測量方法的應用

楊哲瀚 長沙市南雅中學

網絡數據流流量測量方法的應用

楊哲瀚 長沙市南雅中學

隨著互聯網技術、通信技術的高速發展，大量數據流類型的數據得以產生。關于網絡數據流流量的測量得到人們越來越多的關注。通過應用網絡數據流流量測量方法進行網絡流量測量，可有效提升網絡監控與管理質量?；诖?，本文從網絡數據流流量測量方法的相關概述出發，對網絡數據流流量測量方法的應用進行了分析，以供參考。

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隨著近年來基礎網絡的高速發展，網絡鏈路速率得到了大幅度增長。在此環境下，單位數據包的處理效率得到提升，這在一定程度上增強了網絡流量測量難度。因此，高速網絡流量測量技術的研發與應用成為當今互聯網研究工作的重點內容之一。本文通過對國內外文獻的梳理，對網絡數據流、網絡流量測量方法的評價指標以及網絡數據流流量測量方法的應用進行了如下分析。

1 網絡數據流流量測量方法的相關概述

1.1 數據流

數據流（data stream）最早是通信領域中常用的概念，指代通信傳輸過程中，所應用信息的“數字編碼信號序列”。隨著社會經濟與科技的不斷發展，尤其是互聯網技術的廣泛應用，出現了大量的“數據流”類型的數據。數據流概念發生了改變，目前被普遍認可的概念為“可被讀取一次或少數幾次的點的有序序列”。通過研究與實踐發現，在網絡檢測中，以近實時的方式對數據流進行復雜分析與預測，有利于提升網絡安全性。

1.2 網絡數據流流量測量方法

網絡流量測量作為網絡運營管理中的重要組成部分，主要承當網絡流量計費、網絡流量安全檢測等任務。隨著近年來，以太網技術的高速發展與應用，互聯網進入超高速發展時代。網絡鏈路速度得到大幅度增加。而基于高速鏈路上的網絡流量發生了巨大的改變，呈現出“連續性”、“實時性”、“無限定”等特征。這在一定程度上增加了網絡流量測量難度。而基于概率下以“流”為單位的網絡流量測量方法（網絡數據流流量測量方法），可在一定程度上滿足網絡實際需求，具有重要的應用與研究價值。

由數據流相關概述可知，網絡數據流流量測量方法僅需要對網絡流進行一次計算，并且其所使用的計算資源與內存資源有限，可大大提升計算準確性，降低內存存量。因此，數據流方法具有“有限計算”、“有限內存資源”、“一遍掃描”等特點。該方法在網絡流量監控、網絡安全、網絡交易數據分析中具有廣泛的應用價值。

2 網絡數據流流量測量方法的應用

2.1 網絡流量測量方法應用的評價指標

理想狀態下，在應用高速網絡測量技術時，需保證測量技術滿足以下幾項標準：其一，實時性指標，即及時快速處理網絡數據流的能力；其二，存儲復雜性指標，即可準確評估網絡數據流所需存儲的空間能力；其三，準確性指標，即準確估計網絡數據流的能力；其四，可拓展性指標，即可深化處理網絡數據流的能力；其五，計算復雜性指標，即準確評估網絡數據流所要的處理開銷的能力。但是由于受多種因素影響，目前網絡數據流流量測量方法無法達到理想效果，其實時性、準確性、計算復雜性等指標的量化處理技術還有待進行優化。

2.2 網絡數據流流量測量方法應用要求

在應用網絡數據流流量測量方法進行計算時，需保障計算算法滿足以下幾點要求：其一，所需使用的存儲空間要??；其二，保障數據信息查詢的準確性；其三，更新流處理速度要快而準確。

2.3 網絡數據流流量測量方法應用實例

通常情況下，網絡數據流流量測量方法常應用于測量高速鏈路上的“網絡流量統計信息”，包括熵評估、網絡流量矩陣評估、網絡連接度評估等。

首先，熵評估：“熵”作為網絡流量測量的重要測度，對其的有效評估，有利于提升網絡監測質量與效率，實現對網絡異常問題的檢測與管控。應用數據流流量測量方法進行熵估計具有一定的適用性。其中以“Alon-Matias-Szegedy頻數矩估計算法”為指導思想的數據流流量測量法相對于抽樣法具有一定的優勢，可降低估計誤差，但是存在“重尾”現象。而以“網絡流大小流區分”為指導思想的數據流流量測量法可改善上述問題，進一步提升熵估計的準確性。

其次，網絡流量矩陣評估：對網絡流量矩陣進行有效評估，有利于提升網絡管理質量，降低網絡故障發生概率，提升網絡運行的可靠性與穩定。應用基于“計數器數組”的網絡數據流流量測量法，可有效提升網絡流量矩陣評估精確度。

此外，網絡連接度評估：網絡連接度評估是網絡流量測量與網絡安全監控中的主要測度。應用數據流方法可有效實現“主機連接度”的評估，并在動態測量與監管中，準確檢測出超連接度主機的實際運行情況。該方法的有效應用，也在一定程度上提高了空間利用率，實現了節點連接度的評估。

3 結論

總而言之，網絡數據流流量測量方法的有效應用對提升網絡安全性、穩定性，強化數據信息數據與存儲能力具有重要現實意義。由于筆者學識有限，因此本文研究多為理論闡述，有待進一步的強化與完善。

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[2]周愛平,程光,郭曉軍,梁一鑫.高速網絡超點檢測的并行數據流方法[J].軟件學報,2016,(27).