《基於擴散小波的網路流量分析新方法和理論研究》是依託北京交通大學，由田慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於擴散小波的網路流量分析新方法和理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：田慧
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
網際網路已經成為世界上最重要的基礎設施，無以計數的政府和銀行、醫院等數據網路都是網際網路的一部分。網路的中斷可能造成不同程度的損害，甚至災難性的損害。對這些網路進行全面的流量分析將為網路配置、容量規劃、錯誤診斷、設計與最佳化等各類套用研究帶來飛躍性的進展。該項目將對網路流量矩陣套用新的多解析度分析方法- - -擴散小波和擴散小波包進行空時特徵化分析，提出更適合網路流量矩陣的稀疏模型，並將特徵化分析結果套用到流量矩陣推算、網路設計和最佳化等實際網路套用中。擴散小波及擴散小波包理論在2006年首次被套用到圖形和多層結構的分析中，能夠對流量矩陣進行時域和空間域的分析。經研究發現，擴散小波可以用於不規則網路拓撲中的流量分析，是目前最適用於流量分析的多解析度分析方法。採用該新方法為本項目對流量矩陣特徵化分析及各類網路套用提供了嶄新的空間，使我們的研究站在此研究領域的最前沿。
結題摘要
該項目對網路進行了全面的流量分析，利用了新穎的多解析度分析方法- - -擴散小波和擴散小波包進行空時特徵化分析,提出了更適合網路流量矩陣的稀疏模型，並將特徵化分析結果套用到網路流量異常檢測、異常定位、網路預測和最佳化等實際網路套用中。雖然擴散小波及擴散小波包理論2006年才首次被套用到圖形和多層結構的分析中，通過對多種擴散運算元的研究，我們發現擴散小波可以對不規則網路拓撲中的流量分析進行有效的分析，是目前最適用於流量分析的多解析度分析方法。主要的研究成果包括： a、通過對擴散運算元的研究，選取了最適合不規則拓撲上的網路流量分析的擴散運算元； b、利用所選擴散運算元，對流量矩陣進行了特徵化的分析。通過對不同層次的特徵參數分析提取出了描述流量矩陣的關鍵性參數。通過調整流量矩陣中的鏈路數據研究了關鍵參數的敏感度。 c、根據對關鍵參數的敏感度分析，研究了特徵化參數中的空間域信息，並對網路流量與網路拓撲的關係進行了關聯度研究。 d、提出了一種監測網路流量異常的新方法。通過監測關鍵參數研究了異常入侵、網路故障等不同情況下的網路流量矩陣。 e、 提出了異常定位的新方法。針對斷路異常和入侵異常分別進行了有效定位。 f、提出了基於機率模型的網路流量新模型，該模型可擴展適用於一般的網路流量。基於此模型可有效地基於有限的網路鏈路測量推算端到端的網路流量。此模型也可用於在仿真網路中產生網路流量。
