未来网流量分析拟合.pdf

2014高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承 诺 书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等) 与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题． 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括 网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列 出． 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则, 以保证竞赛的公正、公平性．如有违反竞赛规则的行为, 我们将受到严肃处理． 我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括 进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等) ． 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D 中选择一项填写) ： A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话) ： 所属学校(请填写完整的全名) ： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名) ： 日期： 年 月 日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号)： 1 编 号 专 用 页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号)： 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用)： 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号)： 全国评阅编号( 由全国组委会评阅前进行编号) ： 2 摘 要 当今社会,网络已进入千家万户,网络建设和网络安全越来越成为人们关注的焦点.本文将 对网络的流量分布情况、中心控制器的流量分布以及通信网的安全设计进行深入的分析,建 立相关模型,并运用Matlab编程求解. 针对问题一,首先运用Excel将数据进行处理,从原始数据流量中获取8个城市每小时接 受、输出流量.首先对每个城市进行了泊松分布的检验,发现不服从泊松分布,再进行了自相似 特征分析,通过各城市时间方差图和自相关函数图得出流量分布具有自相似性.再上述的基础 上建立长程度依赖模型,再进行长程度依赖性分析,通过自协方差对采集数据集进行LRD特性 的验证. 针对问题二,首先从附录二的图b 1针对各网络拓扑结构的特性,可以看出节点分布属于 网状拓扑结构,再运用Excel分析出每个节点输入输出流量的差值的绝对值,从而判断出传输 期间耗损流量最小的为Salt Lake City,将其选为中心控制器,然后运用Matlab对其流量分布进 行分析,发现其不服从泊松,服从自相似性. 针对问题三,首先分析网络不安全因素的产生原因主要有网络操作系统的脆弱性、TCP/IP 协议的安全性缺陷、数据库管理系统安全的脆弱性等,再针对这些不安全因素,通过铺设从 Salt Lake City和Chicago的线路,一方面使数据得到了多重保护,大大减少了数据出错的概 率,提高了网络传输的安全性和正确性,加强了各城市与最高控制中心的联系；另一方面通过 比较现、原模型结构从最高控制中心到各个城市的距离,明显得出改进模型总距离大大减少, 从而减少了传输的时间,提高了整个网络信息的传输的效率,网络的延迟性得到了很好解决, 也就是网络安全有所提高. 3 一、问题重述 未来网研究已经成为互联网研究的热点问题之一.下一代互联网的研发也引起人们的关 注.在这些研究里,建模定量分析通过网络节点的流量分布情况, 由于涉及下一代网络建设和 网络安全,一直是人们重点研究的问题之一. 问题1：对于每个站点,请建模研究该节点的流量分布情况. 问题2 ：中心控制器的流量分布建模.所谓中心控制器,指的是一个中心主机,所有数据都先 经