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淺析大數(shù)據(jù)時代下的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的論文
摘 要 ：大數(shù)據(jù)環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，成為全球都比較關(guān)心的問題，這涉及到互聯(lián)網(wǎng)的健康有序發(fā)展，本文將對大數(shù)據(jù)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性測試分析。
關(guān)鍵詞 ：大數(shù)據(jù)環(huán)境 ；網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性 ；測試
近年來，在著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展中，人類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量十分驚人，正以指數(shù)級速度迅速增長。在2011年，其數(shù)據(jù)就達(dá)到1.8萬億 GB。而 IDC（IntemetDataCenter，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心）預(yù)計到 2020 年全世界數(shù)據(jù)量會增加50 倍。但是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下很多是用戶信息等敏感信息、隱私信息以及國家的機(jī)密信息。這些信息難免不會引起全球各地的不懷好意的人進(jìn)行攻擊，包括信息泄漏、人不斷非法入侵他人電腦、數(shù)據(jù)篡改、信息竊取、數(shù)據(jù)刪添和病毒攻擊等方式�？梢哉f大數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和涉及領(lǐng)域的廣泛，給人們帶來了很多的不安因素，同時網(wǎng)絡(luò)實體還要面對水災(zāi)、火災(zāi)、地震、電磁輻射等危害的考驗。
一、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性概述
網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，給人們的生活學(xué)習(xí)工作帶來了巨大的便利，但是網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定，又對人們的使用效率有巨大影響。所謂的穩(wěn)定性是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以長期、可靠、滿足指標(biāo)帶寬的性能。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性也可以說在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生入侵等突發(fā)性危機(jī)的事件時，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所表現(xiàn)出的具有抗干擾、抗毀性能力的大小，并且具有為大規(guī)模數(shù)據(jù)通信下的突發(fā)性事件提供有效幫助，保證在一定時間效益最大化和網(wǎng)絡(luò)損失最小化。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不好，就會出現(xiàn)丟包率變高，輕的現(xiàn)象則是網(wǎng)速不穩(wěn)定，重的話就會出現(xiàn)掉線情況發(fā)生。比較常見的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性問題主要有以下幾種 ：一是網(wǎng)絡(luò)局部或整體出現(xiàn)不定時掉線情況，這就是內(nèi)網(wǎng)存在 ARP 欺騙。二是局域網(wǎng)訪問緩慢，訪問外網(wǎng)斷線或者是丟包嚴(yán)重問題發(fā)生，這是內(nèi)網(wǎng)發(fā)生病毒攻擊或者是廣播風(fēng)暴。三是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器、交換機(jī)等有缺陷或者是個體故障，造成網(wǎng)絡(luò)斷線，四是運營商線路遭受攻擊或者是故障造成網(wǎng)絡(luò)延遲或者斷線發(fā)生。而在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性主要指發(fā)生網(wǎng)絡(luò)入侵等突發(fā)性危機(jī)的過程里，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)抗干擾和抗毀性能力的大小。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下入侵事件的發(fā)生，變得更加具有隨機(jī)性、突發(fā)性、有限性等特征，做好對大數(shù)據(jù)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性測試分析是下文要進(jìn)行的。
二、大數(shù)據(jù)下網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評價體系分析
1、大數(shù)據(jù)環(huán)境下模糊層次下網(wǎng)絡(luò)評價指標(biāo)穩(wěn)定度分析。模糊層次分析方法是把模糊分析法與層次分析法相結(jié)合起來的一類方法。層次分析法是美國運籌學(xué)家 T. L. Saaty 教授提出，該方法是對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡易處理，尤其適合于那些難于完全定量分析的問題。模糊層次分析方法實用性非常強，可以通過通過編程實現(xiàn)的建模，能有效解決在設(shè)備選擇問題中的定性和定量的抽象，還可以避免矩陣的一致性困難與建立的矩陣與人的思維差異問題。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下采用模糊層次分析方法，可以得到各種指標(biāo)下的評價權(quán)重，采集的指標(biāo)在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)下表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析層次性，并且大量檢測指標(biāo)呈現(xiàn)出了一定的模糊性，可利用模糊層次分析措施能夠得到不同指標(biāo)的權(quán)重 ：[Y=WTX] ，其中 Y 可以是 y1，y2，…，yn]，Y 代表的意思是用戶行為在大數(shù)據(jù)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)衡量指標(biāo)的權(quán)重集。X 可以是x1，x2，…，xn]，表示的意思是專家對不同種指標(biāo)的打分評價集，而且這類集合能夠從經(jīng)驗中得出。W 是指描述模糊互補矩陣，具有 [i=1nwi=1]。然后在 Y 里各種數(shù)據(jù)量中網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定度測試指標(biāo)的權(quán)重與達(dá)標(biāo)評估系數(shù)依次進(jìn)行相乘，在求和中得到單個不同指標(biāo)的穩(wěn)定度 ：[Ri=j=1nyjwj]。而 [Ri] 是指在大數(shù)據(jù)環(huán)境里用戶行為的網(wǎng)絡(luò)單個指標(biāo)的穩(wěn)定度表現(xiàn)。
2、大數(shù)據(jù)下多指標(biāo)下網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性評價。多指標(biāo)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，包括了大數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)和漏洞修補子系統(tǒng)三個并聯(lián)系統(tǒng)與一個串聯(lián)系統(tǒng)。而在大數(shù)據(jù)下，對于多指標(biāo)結(jié)構(gòu)評估是由一個串聯(lián)同并聯(lián)融合的混合指標(biāo)評估過程，因此，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總體指標(biāo)的穩(wěn)定度的運算公式就有 ：[R=j=131-i=1m（1-Ri）]，這樣就能實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性進(jìn)行計算。
三、大數(shù)據(jù)下相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的區(qū)域評估模型測試建立
在大數(shù)據(jù)的通信環(huán)境中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的評價指標(biāo)，主要利用大數(shù)據(jù)通信下反映高風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特征的主要指標(biāo)，分別是 ：信道寬度 [x1]，緊急檢測 [x2]，安全檢測人員比例 [x3]，可承載的數(shù)據(jù)量 [x4]，信道可承載量 [x5]，調(diào)度能力 [x6]。區(qū)域評估模型測試建立首先假設(shè)存在 n 個年度，假設(shè) n=10，p 個評估指標(biāo)，其中 p=6。然后構(gòu)建計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能評估指標(biāo)體系的原始數(shù)據(jù)矩陣 ：[X=X11X12...X1pX21X22...X2p... ... ...Xn1Xn2...Xnp]。 計 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能評估指標(biāo)體系的運算相關(guān)系數(shù)矩陣 ：[R=k11k12…k1pk21k22…k2p... ... ...kp1kp2…kpp] ， 而 [kij（i，j=1，2， …，p）] 是原始變量 [xi] 以及 [xj] 的相關(guān)系數(shù)，得到的運算公式為 ：[kij=k=1n（Xki-Xi）（Xkj-Xj）k=1n（Xki-Xi）2（Xkj-Xj）2] 。如果對稱矩陣 [rij=rji]，則只運算其上三角元素和下三角元素就行。再次運算主成分貢獻(xiàn)率，[Zi] ：[rik=1prki（i=1，2，…，p）] ；累計貢獻(xiàn)率 [k=1γkk=2γi]，通常設(shè)在累計貢獻(xiàn)率為85% ～ 95% 的特征值 [λ1，λ2，…，λm] 對應(yīng)為第一，第二，…，第 [m（m ≤ p）]個主成分。運算主成分載荷為 e，[ei=γkeki（i=1，2，…，p）。]。最后將不同主成分的方差貢獻(xiàn)率當(dāng)成權(quán)重，線性加權(quán)求和獲取綜合評價函數(shù) ：[Zi=j=1meiyj]（7）其中 [Zi] 用于描述第 i 個數(shù)據(jù)流的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，該值越高，說明第 i 個數(shù)據(jù)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性越強，相反，就會越弱。
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