基于流行為異常檢測與關(guān)聯(lián)分析的網(wǎng)絡(luò)故障定位方法研究.pdf

1、由于信息技術(shù)的突飛猛進，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當今社會重要的基礎(chǔ)設(shè)施。而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，網(wǎng)絡(luò)復雜程度的激增，想要通過傳統(tǒng)的、簡單的人工診斷、定位的方式去對網(wǎng)絡(luò)故障進行處理變得越來越無從下手。擁有一個快速、精準的網(wǎng)絡(luò)故障診斷定位技術(shù)是當前網(wǎng)絡(luò)管理研究方面的迫切需要。本文依托電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實際，對網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障和網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測及定位的問題進行了相關(guān)的研究。具體工作如下：
　　1.以PCAP文件作為數(shù)據(jù)來源，提出了基于特

2、征參數(shù)異常和關(guān)聯(lián)分析的網(wǎng)絡(luò)故障定位方法。為了滿足電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)設(shè)計、規(guī)劃與優(yōu)化的需求，本文利用NS-3網(wǎng)絡(luò)模擬器，對網(wǎng)絡(luò)進行仿真，通過仿真得到數(shù)據(jù)源PCAP文件。利用LIBPCAP進行流提取，獲取流特征參數(shù)，并選取包到達時間間隔作為突變點異常檢測參數(shù)。設(shè)置合適的閾值，獲得異常流情況并利用異常流與設(shè)備故障之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系對電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)故障進行定位。并利用本方法，基于NS-3實現(xiàn)了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障定位軟件模塊。
　　2.以S

3、NMP文件作為數(shù)據(jù)來源，提出了基于流統(tǒng)計特征以及混沌理論的網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測方法。本文首先討論了網(wǎng)絡(luò)流量的混沌性以及混沌理論用于網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測的可行性。通過建立AR自回歸模型，利用信號處理的方式對網(wǎng)絡(luò)流量進行預測，獲得預測誤差值。對預測誤差值賦予物理意義，利用混沌系統(tǒng)的基本特征以及Lyapunov指數(shù)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的異常情況進行檢測。最后，基于網(wǎng)絡(luò)攻擊的目的性，結(jié)合骨干網(wǎng)拓撲連接關(guān)系，實現(xiàn)骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)攻擊故障源定位。
　　3.鑒于部分網(wǎng)絡(luò)攻擊對

4、流量體積變化不敏感，提出了基于熵與混沌理論的網(wǎng)絡(luò)攻擊檢測方法。首先，討論了熵與網(wǎng)絡(luò)攻擊之間的關(guān)系。通過分析討論，將Lyapunov指數(shù)引入源、目的特征參數(shù)熵值分離情況的計算中，利用Lyapunov指數(shù)計算得到了其分離程度，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常的檢測。最后，結(jié)合流量文件內(nèi)容和骨干網(wǎng)拓撲連接關(guān)系，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊故障源定位。
　　綜上所述，本文立足于電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)，實現(xiàn)了基于特征參數(shù)異常和關(guān)聯(lián)分析的網(wǎng)絡(luò)故障定位軟件模塊。并從混沌理論的角