基于机器学习和深度学习的网络流量分类研究
2021-04-17顾玥李丹高凯辉
电信科学 2021年3期
顾玥,李丹,,高凯辉
(1. 清华大学,北京 100084;2. 清华大学深圳国际研究生院,广东 深圳 518055)
1 引言
随着互联网的不断发展,不同类型的应用程序不断涌现。应用程序会产生大量的网络流量,而不同类型的流量会呈现出不同的特征。流量分类的目标就是根据流量的区分性特征识别流量的类别[1]。网络流量分类对网络运营商是十分必要的:一方面,从用户服务质量(QoS)的角度来说,流量分类是保障QoS的第一步,是根据不同业务类型的要求为业务提供区分服务的前提[1];另一方面,从安全的角度来说,流量分类是异常网络流量检测的第一步,可以更好地保护网络安全[2]。近几年,随着用户对隐私保护需求的不断增加,以及加密技术的不断发展,越来越多的流量被加密处理,这对网络流量分类提出了新的挑战。
传统的流量分类方法有两类:一类是基于端口号的识别方法,即根据端口号对应的协议号进行识别,但随着端口混淆技术的出现,这种方法渐渐失效[1];另一类是基于DPI的识别方法,即基于预定义的各个类别的正则表达式,匹配数据包负载以确定类别。但这种方法随着流量加密也渐渐不可行[1]。
随着传统的流量分类方法的失效,研究者开始探索新的流量分类方法。近年来不断发展的机器学习技术受到了研究者的广泛关注。机器学习技术相较于传统分类方法更加自动化和智能化,可以根据流的统计特征分类,避免了流量加密带来的影响。鉴于这个优势,研究者提出基于机器学习算法做流量分类的方法,目前广泛使用的机器学习算法有决策树算法、随机森林算法、支持向量机算法等。……
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