[发明专利]一种基于bloom滤波器的IPv6网络流测量方法

权利要求书

1.一种基于bloom滤波器的IPv6网络流测量方法，具体步骤如下：

步骤1：bloom滤波器初始化；

使用bloom滤波器，设置三层位向量，随机设置不同的位向量的动态装载因子上限；

步骤2：三层的位向量交替地测量网络流；

运用两层位向量同时对网络流展开测量，对两层位向量所得到的判定结果取交集，当一个位向量的装载数量达到上限时，随即进行初始化，由原本的另一个位向量和一个新的位向量开始工作，循环交替工作，得到的网络流测量结果；

步骤3：构建流量矩阵，利用步骤2中得到的网络流测量结果，预测出流量矩阵中每个流的网络流测量结果；具体过程如下：

步骤3.1：设置流的数量M和测量流量矩阵X，并对流量矩阵的第1到M个流依次进行如下操作；

当时间序列x(t)满足

E(x(t))＝E(x(t-t′))＝μ    (1)

E(x(t)-μ)²＝E(x(t-t′)-μ)²＝σ²    (2)

cov(x(t),x(t-t′))＝cov(x(t-j),x(t-j-t′))＝γ    (3)

其中，x(t)表示时间序列，E(·)表示期望函数，cov(·)表示协方差函数，μ为时间序列的平均值，σ²为时间序列的方差，t′表示采样序列中上一个采样时刻，j为采样时隙的滑动间隔，γ为时间序列与时间间隔有关的自相关函数；对时间序列进行差分操作，循环计算直到时间序列x(t)不再满足(1)，(2)和(3)；

步骤3.2：对不平滑的时间序列要进行差分计算得到d，利用信息量准则AIC和贝叶斯信息量准则BIC确定参数，，确定参数p,q＝argv(min(AIC),min(BIC))；

其中，

BIC＝AIC+(log(L)-2)(p+q+1)

其中，L表示滞后算子；回归模型的残差平方和；p表示自回归项数；q表示滑动平均项数；d表示稳序列所做的差分次数；对ARIMA(p,d,q)模型进行拟合，ARIMA(p,d,q)模型为

其中，L表示滞后算子；p表示滞后阶数；q表示移动平均项数；φ,θ分别表示循环迭代更新步长；利用循环迭代的方法拟合ARIMA(p,d,q)模型，如果服从高斯分布的随机误差u(t)的期望E(u(t))＝0，并且方差D(u(t))满足要求，则跳出循环，否则更新参数φ,θ，继续循环；得到预测流量x(t)；

步骤4：使用基于拉取的方法发送请求消息来获取网络中的链路负载，基于误差最小化构造目标函数，并求解该目标函数，使用得到的解对步骤3的估计结果进行修正，就可得到接近实际流量的测量结果。

2.如权利要求1所述的一种基于bloom滤波器的IPv6网络流测量方法，其特征在于，所述步骤1中bloom滤波器，设计为三层位向量，其中任意2层位向量为工作状态；另一层位向量为等待状态，随机设置bloom滤波器中不同的位向量的动态装载因子上限，使用hash函数选择处于工作状态的位向量，通过对测量值进行量化，并利用流量之间的相关性计算获得流量值，初始化具体过程如下：

各位向量分别在一定范围内随机生成装载因子上限，B₁,B₂,B₃，设置哈希函数数量k，位向量的长度m；初始化位向量A₁,A₂，A₃，初始化n＝n₁＝n₂＝0。