本書針對冗余流量導致的網(wǎng)絡服務質量低效問題，提出冗余流量測量及特性分析方法，試圖通過對真實網(wǎng)絡冗余流量的識別、測量和分析來深入了解冗余流量生成和演化過程，從而優(yōu)化網(wǎng)絡資源、提高網(wǎng)絡共享效率。全書共7章，系統(tǒng)地介紹冗余流量從流量測量、跟蹤識別、特性分析到冗余流量消除各個環(huán)節(jié)的相關技術和方法。第1章介紹冗余流量的發(fā)現(xiàn)和研究現(xiàn)狀。第2和3章介紹冗余流量的測量方法和動態(tài)跟蹤識別方法。第4和5章分別從自相似性和時間序列角度出發(fā)，介紹冗余流量的特性。第6章介紹冗余流量演化模型及演化機制。第7章介紹冗余流量消除系統(tǒng)模型和相關方法。
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1. 國家自然科學基金面上項目, 61771185, 基于語義融合的社會化媒體大數(shù)據(jù)隱私保護與信任機制, 2018.01-2021.12,在研，主持
2. 國家自然科學基金面上項目, 61171109, 互聯(lián)網(wǎng)冗余流量的測量及其特性分析, 2012.01-2015.12, 結題，主持
目錄
“信息科學技術學術著作叢書”序
前言
第1章 冗余流量概述 1
1.1 冗余流量的發(fā)現(xiàn) 1
1.2 冗余流量測量研究現(xiàn)狀 2
1.3 冗余流量特性分析研究現(xiàn)狀 4
1.3.1 流量特性的自相似性研究 4
1.3.2 流量特性的復雜性研究 6
1.3.3 流量特性的時序性研究 7
1.4 冗余流量消除技術研究現(xiàn)狀 8
1.4.1 傳統(tǒng)的冗余流量消除技術 9
1.4.2 協(xié)議無關的冗余流量消除技術 10
參考文獻 11
第2章 冗余流量測量方法 18
2.1 冗余流量測量系統(tǒng)結構 18
2.2 基于PF_RING的高速數(shù)據(jù)包采集方法 18
2.2.1 PF_RING數(shù)據(jù)包捕獲方法 19
2.2.2 內存映射文件方法 20
2.2.3 雙線程協(xié)同方法 21
2.3 基于測量粒度的冗余流量測量方法 22
2.3.1 面向對象的冗余流量測量 22
2.3.2 面向數(shù)據(jù)包字節(jié)分組的冗余流量測量 23
2.3.3 面向數(shù)據(jù)包字節(jié)分塊的冗余流量測量 23
2.4 數(shù)據(jù)包字節(jié)分塊算法 23
2.4.1 定長分塊算法 24
2.4.2 變長分塊算法 24
2.4.3 滑動分塊算法 25
2.5 特征指紋采樣方法 26
2.5.1 MODP特征指紋采樣方法 26
2.5.2 MAXP特征指紋采樣方法 27
2.5.3 SAMPLEBYTE特征指紋采樣方法 28
2.5.4 DYNABYTE特征指紋采樣方法 29
參考文獻 30
第3章 基于均勻采樣的冗余流量動態(tài)跟蹤識別方法 33
3.1 分塊指紋計算方法 33
3.2 貪婪內容匹配識別方法 36
3.3 均勻采樣方法 37
3.4 動態(tài)跟蹤方法 38
3.5 識別方法的實現(xiàn) 39
3.6 實驗與結果分析 41
3.6.1 冗余流量測量效率 41
3.6.2 數(shù)據(jù)宏觀分析 42
3.6.3 數(shù)據(jù)微觀分析 50
參考文獻 57
第4章 基于自相似性的冗余流量特性分析 59
4.1 冗余流量的R/S分析 59
4.1.1 R/S分析法 60
4.1.2 Hurst指數(shù)的顯著性檢驗 60
4.1.3 實驗仿真 61
4.2 冗余流量的重尾分布分析 63
4.2.1 Alpha穩(wěn)定分布的基本特性 63
4.2.2 Alpha穩(wěn)定分布的概率密度 64
4.2.3 Alpha穩(wěn)定分布的參數(shù)估計 66
4.2.4 實驗仿真 67
4.3 冗余流量的多分形模型 70
4.3.1 多分形理論的定義及性質 70
4.3.2 多分形小波模型 72
4.3.3 柯西-拉普拉斯小波模型 73
4.3.4 實驗仿真 75
參考文獻 79
第5章 基于時間序列的冗余流量特性分析 81
5.1 周期性 81
5.1.1 冗余流量信號的周期分析 81
5.1.2 冗余流量時間序列的周期分析 82
5.1.3 實驗分析 86
5.2 長程相關性 91
5.2.1 度量方法 91
5.2.2 實驗分析 93
5.3 多重分形性 96
5.3.1 基于統(tǒng)計矩的多重分形分析法 96
5.3.2 實驗分析 98
5.4 自組織臨界性 102
5.4.1 功率譜分析方法 103
5.4.2 實驗分析 103
參考文獻 105
第6章 基于復雜網(wǎng)絡的冗余流量演化模型 108
6.1 復雜網(wǎng)絡基本參數(shù) 108
6.2 無權網(wǎng)絡模型 110
6.3 加權網(wǎng)絡模型 114
6.3.1 加權網(wǎng)絡基本概念 114
6.3.2 BBV加權網(wǎng)絡演化模型 115
6.4 二分網(wǎng)絡模型 117
6.4.1 二分網(wǎng)絡基本參數(shù) 117
6.4.2 二分網(wǎng)絡基本分類 118
6.5 基于加權二分網(wǎng)絡的冗余流量演化模型 118
6.5.1 模型概述 119
6.5.2 模型構建 120
6.5.3 模型統(tǒng)計特性分析 123
6.5.4 演化模型分析 129
6.5.5 仿真分析 132
6.6 基于冗余負載路由的網(wǎng)絡相變 137
6.6.1 網(wǎng)絡相變基本概念 137
6.6.2 冗余負載路由算法 138
6.6.3 仿真分析 139
參考文獻 147
第7章 冗余流量消除方法 149
7.1 冗余流量消除系統(tǒng)架構 149
7.2 冗余流量消除過程分析 150
7.2.1 指紋選擇算法 151
7.2.2 匹配算法 154
7.2.3 冗余流量緩存策略 154
7.2.4 解碼錯誤恢復 155
7.3 基于滑動窗口分塊的冗余流量檢測 156
7.3.1 數(shù)據(jù)信息捕獲 156
7.3.2 基于滑動窗口分塊的數(shù)據(jù)包分塊 159
7.3.3 檢測性能參數(shù)分析 163
7.3.4 校園網(wǎng)冗余流量分布分析 164
7.4 基于分組特性的冗余流量消除 166
7.4.1 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集和分析 166
7.4.2 分組特性分析 167
7.4.3 冗余流量消除系統(tǒng)模型 172
7.4.4 關鍵算法描述 173
參考文獻 174
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