基于ARMA模型地网络流量预测.pdf

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1、第39卷第l2期计算机研究与发展Voi.39，No.l22002年l2月JOURNALOFCOMPUTERRESEARCHANDDEVELOPMENTDec.2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基于ARMA模型的网络流量预测邹柏贤刘强（中国科学院计算技术研究所信息网络室北京l00080）（zbx@ict.ac.cn）摘要随着计算机网络的迅速发展，目前的网络规模极为庞大和复杂，因此发生各种问题的可能性也越大，同时管理网络的难度也增大.传统的网络管理是在告警之后，解

2、决潜在的问题，即为一种响应式的行为，这时候网络服务很可能已经受到影响.根据实际采集的非单播包数的观测值序列，建立该流量参数的正常行为，然后平稳化该序列，估计出网络流量的ARMA（2，l）模型，用线性最小均方误差预测方法，对网络流量进行预测，并检测在将来超越阈值的可能性和发生时间.这样，在网络过载发生之前，可以预先采取防范措施，来保证网络的正常服务.这种方法改变了以往的网络管理响应方式，使得网络过载的预警成为可能.关键词非单播包，ARMA模型，预测中图法分类号TP393.07ARMA-BASEDTRAFFICPREDICTIONANDOVEROADDETECT

3、IONOFNETWORKZOUBo-xianandLIUOiang（InformationNetworkLaboratory，InstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofSciences，Beijingl00080）AbstractWithitsrapiddeveiopmentthenetworknowhasaiargesizeandcompiexity，andconseguentiythenetworkmanagementisbecomingincreasingiydifficuit.Generaiiyth

4、enetworkmanagerbeginstosoivethepo-tentiaiprobiemsafterthemonitoringsystemaiarms，i.e.，ittakesare-actionway，sotheserviceonthenet-workispossibiyaffected.Anormaibehaviormodeiisfoundedfromthenumbersofthenon-unicastingpacketcoiiectedfromareainetwork.Thenormaibehaviorseriaiisstabiiizedand

5、thecoefficientsoftheARMAmodeiareestimated.Andthenthetrafficbythewayof“minimaiiinearsguareerror”ispredicted，andtheprobabiii-tyofthepredictedvaiueexceedingthethreshoidiscaicuiated.Sotheoverioadinthenetworkmaybepredict-ed，andtherecoverymeasuresmaybetakenbeforehandtopreventcommunicatio

6、nfrombeingimpactedortoreduceitsseverity.Thismethodchangesthetraditionainetworkmanagementfromre-actiontopredictionbe-forehand，sothatthenetworkoverioadmaybepredicted.Keywordsnon-unicastingpackets，ARMAmodei，prediction联环境越复杂，就意味着网络服务越容易出现问题，1引言网络的性能越容易受到影响.为了给用户提供优质的服务，网络的维护和管理显得尤为重要.随

7、着计算机网络的迅速发展，目前的网络规模网络实时监测是网络管理基础的部分，网络监极为庞大和复杂，基于网络的应用急剧增长.网络互测的目的是为了收集关于网络状态和行为的信息，原稿收到日期：200l-l0-25；修改稿收到日期：2002-04-09本课题得到国家自然科学基金项目（90l04006）和国家“八六三”高技术研究发展计划基金（200lAAlll2ll-l，200lAAll209l）资助l646计算机研究与发展2002年收集的信息包括与配置相关的静态信息和与网络事定阈值的概率，并以实际观测值评价方法的有效性，件相关的动态信息，以及从动态信息中总结出来的对两种

8、方法计算的l步预测概率进行比较，实际数统计信息.网络