Az Internet forgalmának elemzése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Molnár Sándor
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

A távközlési technológiák rohamos fejlődésének köszönhetően óriási léptékben növekszik a hálózatok kapacitása, ami az elvárásokhoz igazodva egyre nagyobb mennyiségű adat továbbítását teszi lehetővé. Az Internetre kapcsolódó eszközök száma ugyanakkor napról-napra emelkedik, a hálózati infrastruktúra pedig sok esetben csak korlátozott mértékben képes kielégíteni a folyamatosan növekvő igényeket.

A mai Internet egyik kulcsfontosságú funkciója a torlódásszabályozás, amit elsősorban a TCP (Transmission Control Protocol) lát el. Az elmúlt évtizedek során a protokollnak számos változata született, amelyek segítségével igyekeztek hatékony szabályozást megvalósítani nagysebességű és veszteséges környezetben is. Sajnos e próbálkozások egyike sem hozott átütő sikert, és a kutatások rámutattak arra, hogy alapvető átalakításra, paradigmaváltásra van szükség. A jövő Internete új hálózati eszközök és megoldások kidolgozását vetíti előre, amelyek átgondolt tervezést igényelnek, ennek azonban elengedhetetlen feltétele a hálózati forgalom jellemzőinek és természetének alapos ismerete. A forgalomelemzés emellett számos más területen is jelentős szerepet játszik, mint például az elosztott támadások észlelésében, a felhasználói szokások megismerésében, vagy éppen a forgalom alapú számlázás megvalósításában.

Diplomamunkámban egy internetszolgáltató valós forgalmi adatainak feldolgozásával és részletes analízisével foglalkozom. Az irodalmi háttér és a hálózat architektúrájának bemutatását követően a folyamszintű elemzés eredményeit ismertetem. Megvizsgálom a folyamok eloszlásfüggvényeit és hisztogramjait, valamint a legfontosabb forgalmi jellemzők kapcsolatát. A következő fejezetben a folyamokat három fő paraméter (a szállított adatmennyiség, az időtartam és az átviteli sebesség) alapján csoportosítom, majd feltárom az egyes kategóriák jellegzetességeit és a köztük fennálló összefüggéseket. Elemzem a különböző alkalmazások által generált adatforgalom jellemzőit, továbbá azoknak a forgalom egészére gyakorolt hatását. A mérések eredményét a teljes adatsor mellett a forgalmas órákra vonatkozóan is tárgyalom, és rámutatok a legjelentősebb eltérésekre. A következő részben az Internet forgalmának két alapvető tulajdonságát, a börsztösséget és a korreláltságot tanulmányozom. Röviden kitérek a stacionaritás problémájára, ezt követően pedig egy gondosan kiválasztott csomagszintű adatsoron végzek elemzéseket. Megvizsgálom a forgalom intenzitásgörbéjét, a csomagok beérkezése között eltelt idők, illetve az időablakok sorozatához tartozó eseményszámok korrelációját, továbbá az időközökre és a csomagok számára vonatkozó diszperziós indexeket. Az utolsó fejezetben összehasonlítom három népszerű alkalmazás (a BitTorrent, a YouTube és a Facebook) többszintű forgalmi jellemzőit, és rávilágítok a karakterisztikájukat érintő legfontosabb különbségekre. Végül összegzem és értékelem a munkám során elért eredményeket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.