網(wǎng)絡流量異常檢測的小波分析方法.pdf

1、網(wǎng)絡流量異常指的是網(wǎng)絡的流量行為偏離其正常行為的情形，引起網(wǎng)絡流量異常的原因是多種多樣的，例如網(wǎng)絡設備的不良運行、網(wǎng)絡操作異常、突發(fā)訪問(flashcrowd)、網(wǎng)絡入侵等。異常流量的特點是發(fā)作突然，先兆特征未知，可以在短時間內(nèi)給網(wǎng)絡或網(wǎng)絡上的計算機帶來極大的危害(例如由特定的攻擊程序或蠕蟲爆發(fā)所引起的突發(fā)流量行為)，因此準確、快速地檢測網(wǎng)絡流量的異常行為，并做出合理的響應是保證網(wǎng)絡有效運行的前提之一，也是目前學術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的前

2、沿課題之一。本文致力于研究對各種頻段的流量異常都能準確、可靠和實時檢測的小波包分析方法；針對流量異常檢測問題，研究基于滑動時窗的小波(包)變換快速算法；研究流量異常對網(wǎng)絡層疊特征的影響，實現(xiàn)基于流量層疊特征的檢測。 (1)本文首先對網(wǎng)絡流量異常檢測的方法做了一個綜述，通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析，把網(wǎng)絡流量的異常檢測方法進行了分類，指出了現(xiàn)有研究的不足之處，針對這些問題，提出了新的研究思路和可能采用的技術(shù)路線。 (2)本文

3、介紹了小波分析的一些基本理論，提出了一種基于滑動時窗的小波(包)快速算法，通過預先存儲一部分小波(包)系數(shù)，避免重復計算過程，可以用較小的存儲空間為代價，獲得了計算效率很高的小波(包)變換快速算法。通過實驗驗證該算法可以有效的支持網(wǎng)絡流量異常檢測機制。 (3)針對現(xiàn)有網(wǎng)絡流量異常檢測方法的不足，本文提出了一種尺度自適應的網(wǎng)絡流量異常檢測新機制。通過采用小波包分解，使方法對高、中、低頻異常流量具有同樣的檢測能力；通過對不同頻帶小波

4、域小波包系數(shù)的重構(gòu)、檢測，進一步確認異常的各種特征，提高了檢測的可靠性；通過運用基于滑動時窗的小波包變換快速算法，解決了流量異常檢測中的小波包變換的實時性問題；通過提出基于小波中心頻率的時窗選擇方法，解決了每層各個尺度下的小波包系數(shù)檢測窗口的選取問題。仿真實驗證明了方法的有效性。 (4)本文提出了一種基于層疊模型的網(wǎng)絡流量異常檢測方法。該方法利用層疊模型從本質(zhì)上體現(xiàn)流量性質(zhì)的特點，選擇用多分辨分析(MRA)和小波變換模極大(WT