面向互动式网络场景再现的流速控制系统与方法

互动式网络场景再现是一种重要的真实网络流量产生方法.然而,由于流量产生过程的复杂性,基于精确的数学模型对该过程产生流速进行控制是一个较为困难的新问题.文中设计实现了一个面向互动式网络场景再现的流速控制系统,并将网络场景再现过程中的流速控制问题转化为目标跟踪控制问题进行求解.该系统采用一种基于函数近似器的流速控制方法,利用函数近似器对系统的输入输出关系进行描述,通过动态调整系统输入流量来对回放过程输出流量进行跟踪.最后,利用真实网络流量实验考察了文中系统和方法在不同丢包、传输延迟以及会话阻断环境下的实际控制效果,并从收敛时间、产生输入输出、控制误差等角度对系统的控制性能进行了分析.     

数据中心网络的流量控制:研究现状与趋势

作为海量数据快速存储和高效处理强有力的后盾,数据中心成为近年来学术界和工业界关注的热点.传统TCP难以在高吞吐、低时延、无损等方面同时满足当前数据中心传输需求,新的传输技术研究迫在眉睫.本文在对比传统TCP设计目标和数据中心网络中传输目标的基础上,对数据中心流量控制的研究现状展开综述.流量控制是指控制流量的发送速度以及发送规则,本文从基于端到端设计的拥塞控制和基于全局优化的流量工程两个方面对流量控制技术进行介绍,并从控制机制、扩展性、技术可行性等方面对上述技术进行了对比分析.最后本文对数据中心流量控制技术的未来研究趋势进行了总结和展望.     

基于时间压缩的流量加速回放方法

随着网络流量的激增，在虚拟环境下对流量进行回放面临着许多问题。为了满足回放过程中流量完整性和准确性的需求，提出了一种基于时间压缩的流量加速回放方法，实现了在虚拟环境下对真实网络流量的加速回放。该方法优先将时间间隔集合中最大的时间间隔进行压缩，对间隔较小的时间减少压缩，从而减少时间压缩造成的单位时间流量猛增现象，进而降低流量的丢包率。从丢包率、时间间隔误差、相似度3方面对其效果进行衡量。实验表明，与等比压缩方法相比，该方法在相似度上表现较差，但有着较低的丢包率和时间间隔误差。     

基于线上流量录制回放的测试研究

介绍了软件测试的背景,说明了 自动化测试的概念和相关标准,并对自动化测试的实现过程和优缺点做了初步介绍,给出了一个传统自动化的例子,并提出了传统自动化测试面临的挑战,针对这些挑战,研究了基于HTTP流量的录制回放工具Gor,并研究了其几种流量录制回放模式.     

Netfilter/Iptables框架下基于TCP滑动窗口的串行流量控制算法

传统的基于流量整形的流量控制算法通常需要建立对应的队列模型,实施起来极为复杂,而且所有数据包都要进入整形队列,加大了网络延时。本文从TCP协议拥塞控制和数据包组包机制出发,提出了基于TCP滑动窗口的串行流量控制算法,通过改变TCP发送端窗口的大小来达到流量控制的目的。本文在Linux内核Netfilter/iptables框架中实现了该流量控制方法,在部署的网络环境中,比较了不同参数设置下的算法效果。与CBQ算法相比,该方法降低了数据包在队列中排队整形的延时。     

基于RED的差异型丢包队列管理算法

网络流量中UDP成分的逐渐增加可能导致网络存在拥塞缓解失效的隐患.通过引入TCP流量与非TCP流量的区分丢包互斥机制,使用Lotka-Volterra竞争模型证明在该机制下TCP与非TCP流量在网络中必然存在平衡点,作者提出基于TCP与非TCP差异型丢包的队列管理机制.该机制依据TCP模型推导出的TCP协议流量的丢包概率,利用当前缓存队列中的TCP和非TCP数据包的状态,对不同的传输层协议产生差异型的动态丢包概率以确保AQM的稳定性和传输层协议间的公平性.     

大数据量实时视频流单播传输拥塞控制机制研究

通过对丢包率进行卡尔曼过滤分析预测网络负载状况，结合接收缓冲区大小设置来平滑发送速率，在分析TCP友好拥塞控制的基础上，提出了一种基于RTCP反馈的TCP友好拥塞控制机制。对该机制的TCP友好性、视频的回放质量进行了试验和结果分析。     

流级别的高速网络流量动态划分算法

针对高速网络流量并行处理的需求,提出一种流级别的高效动态流量划分算法DTP-PM.讨论了DTP-PM算法设计的基本思想,并分析了其中的关键问题-会话表设计.为提升算法性能,通过定义会话标识符设计了会话表的哈希函数PRH,同时应用MTF启发法改进会话表的哈希冲突解决方法.在引入负载度量化网络流量分析负载轻重程度的基础上,给出流量划分算法DTP-PM的实现流程.借助高速网络流量样本对该算法性能进行了实验评估.实验结果表明,DTP-PM算法在均衡性和高效性方面明显优于经典的流量划分算法.     

宽带卫星网络TCP性能分析

用卫星链路接入Internet或者自身组成一个宽带卫星网络并和Internet互联是卫星通信的重要发展方向．TCP的流量控制是Internet正常运行的基础,围绕着TCP流量控制的拥塞控制一直是Internet研究的一个热点．在长时延特性的宽带卫星网络环境下,当前广泛使用的TCP协议性能相应地会受到影响．文章分析了基于分组的宽带卫星网络中TCP的各种性能,并通过网络仿真对理论分析结果进行了验证．     

流量调节防火墙的设计与实现

论述了防火墙技术可以对进出网络的数据进行控制,有效地对内部网络实施保护,而流量调节技术通过按优先级发送不同类别的信息量,达到改善网络服务质量的目的,文中将两种技术相结合,构建了某企业ＣＡＤ网络的防火墙ＷＱ－Ｆｉｒｅｗａｌｌ的安全系统,以求在获得安全的同时提高网络性能,在Ｌｉｎｕｘ系统上实现了加权优先级队列的防火墙,在对ＩＰ包进行过滤的同时,根据其ＩＰ地址、ＴＣＰ端口协议类型等信息,为它们分配了不同     

基于交互式流量回放的用户行为仿真技术

流量回放可为网络靶场提供逼真的流量数据并支持网络新技术验证与安全评测。面向复杂虚拟网络的交互式用户行为仿真需求,设计一种交互式流量链路的用户行为仿真架构。采用基于云平台的分布式流量仿真策略,以实现面向复杂虚拟网络用户的行为仿真多样化和可扩展加载。对交互式流量回放过程中延时修复与补偿策略进行研究,提升交互式用户行为仿真的时序逼真性。仿真实验结果表明,该仿真架构能够在保证流量时序准确性的前提下,实现交互式的大规模用户行为仿真,与传统的ITRM、Tcpreplay等方法相比,在仿真行为的多样性、规模性、逼真性上具有一定优势,可为安全评测提供有效支撑。     

基于重尾特性的SYN洪流检测方法

单独以SYN/TCP值判断网络是否发生SYN洪流攻击的检测效率较低,且SYN 洪流攻击不能模拟正常网络流量的重尾分布特性。该文提出将SYN/TCP的统计阈值和流量重尾特性相结合来检测SYN洪流攻击的方法,并用MIT的林肯实验室数据进行了实验。实验证明该方法简便、快捷、有效。     

基于RSA的多源网络编码签名方案

由于网络编码极易遭受污染攻击的破坏,文中基于RSA问题的难解性提出了一种适用于多源网络编码同态签名方案,以应对污染攻击和重放攻击.该方案能够阻止恶意修改的数据分组,被污染的数据分组会被验证者丢弃,从而保证了系统的安全性.由于方案是为多源网络编码设计的,不需要额外的安全信道,且采用线性计算,大大降低了对结点计算能力的要求,节省了结点的验证时间.此外,通过引入消息代序号,该方案可以防止代间重放攻击.     

NIDS歧义流量矫正系统

基于网络的入侵检测系统通过分析网络流量识别攻击，但隐藏在歧义网络数据中的Insertion和Evasion攻击利用不同系统实现网络协议栈的差异以及各系统所处不同的网络位置，逃避NIDS检测，以致漏报。文章回顾了歧义问题的相关研究，分析了其产生原因，并以重叠IP分片重组和重叠TCP段重构为例进行讨论。针对以逃避NIDS检测为目的的歧义流量问题，提出了NIDS歧义流量矫正系统，通过分析相关网络协议在实现中产生的歧义，对网络流量进行相应的矫正，使NIDS有效检测出隐藏在歧义网络流量中的特定的Insertion和Evasion攻击。     

Real-time volume control for interactive network traffic replay

Interactive network traffic replay is a new traffic generation tool very useful for testing in-line networking devices. It provides both a realism of traffic contents and a realism of traffic behaviors. But the lack of effective mechanisms to control important features of the generated traffic severely limits its capability of performing accurate, systematic and in-depth testing. This paper aims to improve controllability in interactive network traffic replay by studying the problem of controlling volume of the generated traffic. Due to complex traffic generation mechanism, controlling traffic volume in interactive network traffic replay is an interesting and challenging new problem.In this paper, we formulate the volume control task as a dynamic target tracking problem and analyze the influencing factors and basic control properties of the system. We propose two approaches, from both model-based and model-free perspectives, for solving the problem. The model-based approach relies on a probabilistic model that explores packets processing mechanism and converts the problem to a state prediction problem, while the adaptive optimal control approach uses process input/output information to regulate the system and converts the problem to a parameter estimation problem. Both of the two methods are validated via extensive experimental studies with real-world traces. Results indicate that our methods can track target output traffic volume effectively under a wide range of network conditions.     

链路层分类包的网络流量自相似性研究

提出一种从链路层分类包流量的角度研究网络流量自相似性的方法。使用优化的R/S（rescaled range）法计算Hurst指数,发现分类包流量和总流量一样呈自相似性,并用ON/OFF网络流量模型解释分类包流量自相似的物理原因;并使用主成分分析法研究分类包流量对总流量自相似性的影响,得出大于512 B的分类包（大象包）是影响总流量自相似性的主要原因。实验表明该方法是快速有效的。     

基于影响模型的短时交通流预测方法

根据复杂交通网络中多个节点之间交通流相互影响的特性,提出一种基于影响模型的短时交通流预测方法。分析交通网络中交通流预测的难点,引入随机过程中影响模型的理论对其进行建模。将每个节点的交通流处理为一个隐马尔科夫过程,整个网络由多个相互交互的隐马尔科夫过程组成,采用EM算法对模型参数进行训练。实验结果表明,该方法具有较高的预测精度,可较好地显示交通网络中多个节点之间交通流的交互规律以及动态演化规律。