一种背景流网络拓扑汇聚方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种背景流网络拓扑汇聚方法及装置，该方法包括：获取真实网络环境数据信息；对所述真实网络环境数据信息进行处理，得到合成背景流量数据信息；获取真实网络背景流量数据信息，利用预设的背景流量验证模型，对所述合成背景流量数据信息和所述真实网络背景流量数据信息进行处理，得到相似度值；根据所述相似度值，对所述合成背景流量数据信息进行效果评价。本发明专利技术可以从真实网络流量中提取特征，作为生成背景流量的参考模板。通过对模板与参数的灵活配置，生成的背景流量可以随着网络场景的变化进行动态调整。这种方法可以更好地模拟真实的网络环境，使得生成的背景流量更具可信度和真实性。量更具可信度和真实性。量更具可信度和真实性。

【技术实现步骤摘要】
一种背景流网络拓扑汇聚方法及装置


[0001]本专利技术涉及背景流网络拓扑汇聚
，尤其涉及一种背景流网络拓扑汇聚方法及装置。

技术介绍

[0002]随着互联网、移动互联网、工控网、物联网等网络技术的快速发展，网络空间正逐渐演变成一个融合了信息技术和物理实体的虚实融合的复杂网络。其中，设备种类、链路类型、路由选择、拓扑结构、应用需求以及用户特征等众多要素都具有高度的不确定性，这使得网络空间安全研究在理论验证、技术实施、应用实施等方面都面临着巨大的挑战。因此，科研工程人员必须通过创新的思维和方式，重新审视现有的复杂网络，对其中涉及的各种流程和环境进行创新，从而建立一个可控、可管、可信、可按需求定制调整的网络空间环境，以支持对网络空间活动规律和安全能力的系统性研究。
[0003]为了将实验或模拟研究中的协议和应用程序更好地应用于实际环境中，需要在实验环境中添加实际网络中存在的所谓无关流量。这些无关流量被分为两类：前景流量是指研究对象应用程序或协议产生的流量，而背景流量是指实际网络中与研究对象无关的流量。模拟的背景流量特征是否真实地反映了实际环境，将直接影响实验环境与实际网络环境的拟合效果，同时也会很大程度上影响协议或应用程序在实际应用中的效果。因此，背景流量的研究对于促进网络行为研究的发展具有重要意义。
[0004]目前针对背景流量的仿真模拟领域有很多模型，这些模型可以在一定程度上刻画背景流量，但是还存在以下缺点：
[0005](1)现有的模型通常是静态的，无法随着网络场景的变化进行动态调整。这使得这些模型难以适应复杂和不确定的网络环境，并且可能无法提供准确的仿真结果。
[0006](2)许多模型是针对特定应用或协议设计的，这意味着如果需要对多个应用或协议进行仿真，就需要使用不同的模型，因此大规模流量的获取过程变得十分复杂和不便。
[0007](3)模拟生成的流量在有效性评估上往往没有统一的方法，目前主流的方法是通过对比真实流量与生成流量的统计特征验证生成模型的有效性，或者是使用实际场景进行流量测试，观察流量是否能产生预期效果。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种背景流网络拓扑汇聚方法及装置，提出一种流量构建方法，该方法可以提取真实网络流量中的特征，作为生成背景流量的参考模板。本专利技术中通过对网络拓扑的扩增，可以对背景流量的规模进行扩大。提出一种评估生成后的背景流量真实性的方法，基于生成对抗网络，评估真实流量与生成流量在整体行为特征层面的相似度，进而验证生成背景流的有效性。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面公开了一种背景流网络拓扑汇聚方法，所述方法包括：
[0010]S1，获取真实网络环境数据信息；
[0011]S2，对所述真实网络环境数据信息进行处理，得到合成背景流量数据信息；
[0012]S3，获取真实网络背景流量数据信息，利用预设的背景流量验证模型，对所述合成背景流量数据信息和所述真实网络背景流量数据信息进行处理，得到相似度值；
[0013]S4，根据所述相似度值，对所述合成背景流量数据信息进行效果评价，得到评价结果。
[0014]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述对所述真实网络环境数据信息进行处理，得到合成背景流量数据信息，包括：
[0015]S21，获取一段时间内真实网络环境中的数据信息；
[0016]所述数据信息包括N个数据流，每一个数据流包括M个数据包，N、M为整数；
[0017]S22，利用预设的过滤器对所述数据信息进行处理，得到特定场景的背景流量数据信息；
[0018]S23，构建背景流量模板；
[0019]所述背景流量模板定义网络的协议规范、网络结构信息、时序信息、参数信息和拓扑信息；
[0020]S24，根据所述背景流量模板，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息进行处理，得到模拟真实网络背景流量数据信息；
[0021]S25，利用预设的背景流量拓扑扩增模型，对所述模拟真实网络背景流量数据信息进行扩增，得到扩增背景流量数据信息；
[0022]S26，将所述扩增背景流量数据信息加入所述模拟真实网络背景流量数据信息中，得到合成背景流量数据信息。
[0023]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述背景流量模板包括数据包、网络流和配置文件；
[0024]所述数据包定义了背景流量数据包的头部信息和负载信息；
[0025]所述网络流由Q个相似的背景流量数据包构成，定义了背景流量数据包的发送规则，Q为整数；
[0026]所述配置文件由P个网络流构成，P为整数，不同的P值对应不同的网络场景和背景流量；
[0027]不同的网络流和配置文件组合，可以模拟各种复杂的网络场景和流量模式，从而对网络设备和应用进行测试和评估。
[0028]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述根据所述背景流量模板，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息进行处理，得到模拟真实网络背景流量数据信息，包括：
[0029]S241，根据所述协议规范、结构信息和时序信息，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息中的协议字段信息进行处理，得到格式化字节流；
[0030]S242，将各个协议层的格式化字节流根据所述背景流量模板中的时序信息进行顺序拼接，得到数据包的二进制数据流；
[0031]所述数据包的二进制数据流为模拟真实网络背景流量数据信息。
[0032]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述利用预设的背景流量拓扑扩增模型，对所述模拟真实网络背景流量数据信息进行扩增，得到扩增背景流量数据信息，包括：
[0033]S251，获取所述模拟真实网络背景流量数据信息对应的背景流量模板；
[0034]S252，根据所述背景流量模板中的参数信息，对数据场景进行填充，得到扩增数据场景；
[0035]S253，根据所述背景流量模板中的拓扑信息，增加网络中的节点数量，得到扩增的网络，并提取所述扩增的网络的背景流量信息，得到第一背景流量信息；
[0036]S254，将所述背景流量模板中的时间戳转换为一个字符串类型的键值；
[0037]S255，根据所述键值和所述扩增数据场景，对所述第一背景流量信息进行处理，得到扩增背景流量数据信息。
[0038]作为一种可选的实施方式，本专利技术实施例第一方面中，所述获取真实网络背景流量数据信息，利用预设的背景流量验证模型，对所述合成背景流量数据信息和所述真实网络背景流量数据信息进行处理，得到相似度值，包括：
[0039]S31，获取真实网络背景流量数据信息；
[0040]S32，利用所述真实网络背景流量数据信息，对预设的背景流量验证模型进行训练，得到训练背景流量验证模型；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背景流网络拓扑汇聚方法，其特征在于，所述方法包括：S1，获取真实网络环境数据信息；S2，对所述真实网络环境数据信息进行处理，得到合成背景流量数据信息；S3，获取真实网络背景流量数据信息，利用预设的背景流量验证模型，对所述合成背景流量数据信息和所述真实网络背景流量数据信息进行处理，得到相似度值；S4，根据所述相似度值，对所述合成背景流量数据信息进行效果评价，得到评价结果。2.根据权利要求1所述的背景流网络拓扑汇聚方法，其特征在于，所述对所述真实网络环境数据信息进行处理，得到合成背景流量数据信息，包括：S21，获取一段时间内真实网络环境中的数据信息；所述数据信息包括N个数据流，每一个数据流包括M个数据包，N、M为整数；S22，利用预设的过滤器对所述数据信息进行处理，得到特定场景的背景流量数据信息；S23，构建背景流量模板；所述背景流量模板定义网络的协议规范、网络结构信息、时序信息、参数信息和拓扑信息；S24，根据所述背景流量模板，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息进行处理，得到模拟真实网络背景流量数据信息；S25，利用预设的背景流量拓扑扩增模型，对所述模拟真实网络背景流量数据信息进行扩增，得到扩增背景流量数据信息；S26，将所述扩增背景流量数据信息加入所述模拟真实网络背景流量数据信息中，得到合成背景流量数据信息。3.根据权利要求1所述的背景流网络拓扑汇聚方法，其特征在于，所述背景流量模板包括数据包、网络流和配置文件；所述数据包定义了背景流量数据包的头部信息和负载信息；所述网络流由Q个相似的背景流量数据包构成，定义了背景流量数据包的发送规则，Q为整数；所述配置文件由P个网络流构成，P为整数，不同的P值对应不同的网络场景和背景流量；不同的网络流和配置文件组合，可以模拟各种复杂的网络场景和流量模式，从而对网络设备和应用进行测试和评估。4.根据权利要求2所述的背景流网络拓扑汇聚方法，其特征在于，所述根据所述背景流量模板，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息进行处理，得到模拟真实网络背景流量数据信息，包括：S241，根据所述协议规范、结构信息和时序信息，利用预设的背景流量汇聚与构建模型，对所述特定场景的背景流量数据信息中的协议字段信息进行处理，得到格式化字节流；S242，将各个协议层的格式化字节流根据所述背景流量模板中的时序信息进行顺序拼接，得到数据包的二进制数据流；所述数据包的二进制数据流为模拟真实网络背景流量数据信息。5.根据权利要求2所述的背景流网络拓扑汇聚方法，其特征在于，所述利用预设的背景
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【专利技术属性】
技术研发人员：俞赛赛，崔军，刘晓影，曾鹏高，王淮，乌吉斯古愣，谭震，刘文瀚，王明琛，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：