[发明专利]基于随机抽样报文流长分布的流量流数推断方法

摘要

一种基于随机抽样报文流长分布的流数推断方法，首先假设原始流的分布等于抽样流分布，设置一个抽样流长评价界限n和原始流长估计界限m，将假设的原始流长按照抽样比率p，采用二项分布的公式估计流长为1到n的抽样流数分布，然后比较计算抽样流数和真实抽样流数之间的关系，如果计算抽样流数和真实抽样流数之间的相对误差大于定义的阀值，根据计算抽样流数和真实流数之间的关系计算新的原始流估计值，重新采用二项分布进行计算抽样，否则将假设的原始流估计值作为原始流量的分布估计，然后采用二项分布公式计算假设原始流中没有被抽样的流数总和，累加未被抽样的流数和抽样流中的所有流数计算出流数。

主权项

1.一种基于随机抽样报文流长分布的流量流数推断方法，首先假设原始流量的分布等于抽样流的分布，设置一个抽样流长评价界限n，n取值大小在2到40之间取值，设置一个原始流长估计界限m，m取值在2到400之间取值，然后根据假设的原始流长1到m的所有流的分布按照抽样比率p采用二项分布的公式估计流长为1到n的理论抽样流数，然后比较流长在1到n之间的实际抽样流数和理论抽样流数之间的比值关系，如果实际抽样流数和理论抽样流数之间的相对误差大于定义的阀值，修正出新的原始流量估计初值，将估计初值除以抽样流长的概率累加和计算得到新的原始流量估计值，继续将该新的原始流量流数分布重新采用二项分布进行计算抽样，否则将该新的原始流量估计值作为原始流量的流数分布估计，采用二项分布公式计算原始流量的估计流长没有被抽样的流数总和，将没有被抽样的流数总和累加抽样流量中的所有流数即为原始流数的估计值，具体步骤如下：步骤1：设定参数设置抽样流长评价界限n，n取值大小在2到40之间取值，设置一个原始流量流长估计界限m，m取值在2到400之间取值，m取值大于等于n，已知抽样流量的流长j的流数为f_j，设置初始的假设原始流量流长j的流数为g_j，初始的假设原始流量流长j的流数g_j等于抽样流量的流长j的流数f_j，g_j＝f_j，其中j的取值范围为从1到流长估计界限m之间，设置估计循环结束阀值d，d取值范围在0.1到0.5之间，假设实际抽样流量的流数为sam_flow，设置报文抽样概率p，进入步骤2；步骤2：计算假设原始流量抽样到各个流长的流数对于假设原始流量流长为j的流数，其以报文抽样概率p理论抽样到流长为i的概率b(i；j，p)服从二项分布，b(i；j，p)表示原始流量流长j以报文抽样概率p抽样到i的概率，则估计原始流量流长j以报文抽样概率p到抽样流长i的流数为s(j，i)＝b(i；j，p)·g_j，其中，i∈[1，n]，j∈[i，m]，进入步骤3，步骤3：计算假设原始流量理论抽样的流数累加和计算所有理论抽样到抽样流长i的流数累加和f‾i=Σj=1ms(j,i),i∈[1,n],]]>进入步骤4，步骤4：循环结束判断计算流长1到n之间的假设原始流量理论抽样后的流数总和计算流长1到n之间的实际抽样流量的流数总和如果则循环推断结束，进入步骤7，否则进入步骤5，步骤5：修正理论抽样的流数计算实际抽样流量流长i的流数和假设原始流量理论抽样后流长i的流数之间比值i∈[1，n]，修正假设原始流量流长j估计流长i的流数其中，i∈[1，n]，j∈[i，m]，进入步骤6，步骤6：计算修正后的假设原始流量的流数对于原始流量流长为j，如果j小于等于n，则原始流量流长j抽样修正后的初始流数为原始流量流长j抽样到1到j的累加概率为如果j大于n，则原始流量流长j抽样修正后的初始流数为原始流量流长j抽样到1到n的累加概率为修正后的假设原始流量流长j的流数为抽样修正后的初始流数除以累加概率p_j，即j∈[1，m]，进行新一轮循环推断，回到步骤2，步骤7：推断原始流量流数假设原始流量流长j以报文抽样概率p一个报文都没有抽样到的概率服从二项分布b(0；j，p)＝(1-p)^j，则估计原始流量流长j以报文抽样概率p没有被抽样的流数为unflow_j＝(1-p^j)·g_j，j∈[1，m]，原始流量的流数flow推断为没有被抽样的流数加上实际抽样流量的流数samp_flow，即将四舍五入后的整数flow输出作为原始流量的流数，方法结束。