专利名称：网络设备接口流量预测和容量配置方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络技术领域，尤指一种网络设备接口流量预测和容量配置方法及装置。
背景技术：
互联网流量预测一直是互联网建设、网络设备配置和网络维护的热点和难点问题，通过预测互联网中网络设备的接口流量，指导网络设备接口容量配置。目前实现互联网流量预测的模型一般都是一些网络流量短相关性模型，包括泊松、马尔科夫等流量模型，主要针对网络维护、流量越界报警等领域设计实现流量预测。
目前，在根据网络流量指导、控制网络建设、设备配置等方面的需要长相关流量模型预测流量的方法还很少见，现在业界较为通用的流量模型是固网运营商所倡导的简单流量模型，以大颗粒数据业务-视频的解码速率进行分级，共分为标清视频和高清视频两类，分别配置网络设备为2MB和8MB。这种方法不能有效的预测网络中的实际流量。可见，现有的网络流量预测主要从网络流量自身表现出的特性入手，进行统计分析建模，没有考虑流量源头-业务应用对流量的影响；且现有的流量预测模型多以短相关性为主，缺少网络建设等长相关性模型；虽然可以对业务按照颗粒度进行划分，但是划分力度较粗，而且没有考虑用户对该类业务使用情况，导致业务流量预测模型的差异。也就是说，现有技术中没有有效的实现长相关流量预测的方案，不能有效的预测网络设备接口的实际流量。而在进行网络设备接口容量配置时，更是有可能由于流量模型制定有误，导致网络容量不足，网络流拥塞，服务中断等影响网络性能的问题因此，流量模型对于网络建设和网络设备的配置具有决定性意义，随着网络建设规模的逐年加大，网络的精细化运营已经提上议事日程，对于固网运营商原有的粗犷式流量配置模型，造成网络容量闲置，投资浪费，不能满足现在和未来网络建设的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种网络设备接口流量预测和容量配置方法及装置，用以解决现有技术中存在不能准确预测网络设备接口的实际流量，导致网络设备配置有误，影响网络性能的问题。一种网络设备接口流量预测方法，包括收集互联网中的用户行为数据；对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例；对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分；根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率；
根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值。一种网络设备接口容量配置方法，包括收集互联网中的用户行为数据；对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例；对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分； 根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率；根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值；根据确定出的网络设备接口流量预测值，配置网络设备的接口容量。一种网络设备接口流量预测装置，包括收集模块，用于收集互联网中的用户行为数据；用户聚类分析模块，用于对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例；业务聚类分析模块，用于对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分；概率确定模块，用于根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率；流量预测模块，用于根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值。一种网络设备接口容量配置装置，包括收集模块，用于收集互联网中的用户行为数据；用户聚类分析模块，用于对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例；业务聚类分析模块，用于对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分；概率确定模块，用于根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率；流量预测模块，用于根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值；接口配置模块，用于根据确定出的网络设备接口流量预测值，配置网络设备的接
口容量。本发明有益效果如下本发明实施例提供的网络设备接口流量预测和容量配置方法及装置，通过对收集的用户行为数据进行用户聚类分析和业务聚类分析，确定出互联网业务中每种业务类型的使用概率，根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值。通过对用户行为数据进行聚类分析，使流量预测更贴近实际情况，通过业务的使用概率、业务的质量约束指标、使用集中度三个维度建立流量预测模型，能够准确地预测出网络设备接口的流量。将预测得到的流量预测值用于指导网络建设和设备接口容量配置，可以很好的保证网络建设和业务发展的均衡性，通过配置合适容量的网络接口，既能够满足网络需求，又不会造成网络资源浪费。
图I为本发明实施例中网络设备接口流量预测方法的流程图；图2为本发明实施例中网络设备接口流量预测的原理框图；图3为本发明实施例中青少年用户访问各种业务的概率示图； 图4为本发明实施例中非青少年用户访问各种业务的概率示图；图5为本发明实施例中网络设备接口流量预测装置的结构示意图；图6为本发明实施例中网络设备接口容量配置装置的结构示意图。
具体实施例方式针对现有技术中没有有效的长相关的流量预测的实现方案，导致不能很好的指导网络设备配置，影响网络性能的问题，本发明实施例提供一种网络设备接口流量预测方法，此外，还提供一种基于上述网络设备接口流量预测方法的网络设备接口容量配置方法。本发明实施例提供的网络设备接口流量预测方法，其流程如图I所示，实现网络设备接口流量预测的原理框图如图2所示，该方法包括如下步骤步骤SlOl :收集用户行为数据。收集互联网用户的行为数据，以便对用户上网行为进行分析，总结用户上网行为特征，业务使用习惯进而聚合得出业务使用概率。优选的，还可以总结用户使用互联网的业务使用时间、使用地点、业务使用期望等参数，以便更好的获得每种业务类型的使用概率。步骤S102 :对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例。对访问互联网的用户进行聚类分析，划分出不同的用户类别。分析每一类用户(即每个用户类别的用户)在互联网业务访问中所占的比例。例如根据用户的年龄划分为两种用户类别青少年和非青少年，通过对互联网用户业务使用行为分析，发现青少年用户和非青少年用户业务使用行为差异较大。则可以统计青少年和非青少年用户在访问互联网的总用户中所占的访问比例。又例如还可以根据用户性别、教育程度等等因素进行用户类别的划分。步骤S103 :对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率。其中，业务类型可以根据业务质量约束指标预先进行划分，根据业务质量约束指标和预设的业务质量约束指标区间，将业务质量约束指标位于同一业务质量约束指标区间的业务划分为同一个业务类型。例如业务质量约束指标可以体现为业务颗粒度的大小，因此可以根据业务颗粒度的大小进行业务类型的划分和聚合，将即时通信、博客、社交网站、电子邮件、论坛/BBS、网络购物、网上支付、网上银行、搜索引擎、网络新闻归为小颗粒度的浏览类业务，将网络音乐、网络文学、网络视频、网络游戏等需要长连接的业务归为大颗粒度的视频类业务。针对各用户类别，分析其访问各种互联网中各业务类型的概率。例如如图3所示，为青少年用户访问各种业务的概率，图4所示为非青少年用户访问各种业务的概率。根据各业务所归属的业务类型，可以得到青少年用户和非青少年用户访问各业务类型的概率。例如，确定青少年用户和非青少年用户访问上述划分出的浏览类业务和视频类业务的概率，具体如下表I所示。表I
权利要求
1.一种网络设备接ロ流量预测方法，其特征在于，包括 收集互联网中的用户行为数据； 对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例； 对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分； 根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率； 根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接ロ流量预测值。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据各用户类别的用户访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率，具体包括 针对每种业务类型，分别计算每个用户类别所占的访问比例与该用户类别的用户访问该业务类型的概率的乘积； 计算得到各个乘积之和，得到该业务类型的使用概率。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接ロ流量预测值，具体包括 针对每ー个业务类型，计算该业务类型的使用概率与该业务类型的质量约束指标的乘积； 计算得到各个乘积之和，得到网络设备接ロ的业务流量综合预测值； 计算所述业务流量综合预测值和确定出的业务使用集中度的乘积，得到网络设备接ロ流量预测值。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述业务类型根据业务质量约束指标划分，具体包括 根据业务质量约束指标和预设的业务质量约束指标区间，将业务质量约束指标位于同一业务质量约束指标区间的业务划分为同一个业务类型。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在干，所述业务类型包括浏览类业务和视频类业务时，所述业务质量约束指标为业务所需要的带宽；其中， 确定浏览类业务的业务约束质量指标，具体包括 根据浏览类业务的页面数据量大小、用户可容忍的业务页面打开时间和业务页面的浏览时间，确定浏览类业务所需的带宽； 确定视频类业务的业务约束质量指标，具体包括 获取视频类业务的播放端的各视频编码格式对应的解码速率，确定其中最大的解码速率作为视频类业务所需的带宽。
6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，确定业务使用集中度，具体包括 设置互联网中的业务使用集中度为设定的经验值；或对已运营网络的业务使用情况进行统计，根据统计结果确定业务使用集中度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述业务使用集中度为20 40%之间的值。
8.—种网络设备接ロ容量配置方法，其特征在于，包括 收集互联网中的用户行为数据； 对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例； 对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分； 根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率； 根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接ロ流量预测值； 根据确定出的网络设备接ロ流量预测值，配置网络设备的接ロ容量。
9.一种网络设备接ロ流量预测装置，其特征在于，包括 收集模块，用于收集互联网中的用户行为数据； 用户聚类分析模块，用于对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例； 业务聚类分析模块，用于对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分；概率确定模块，用于根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率； 流量预测模块，用于根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接ロ流量预测值。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述概率确定模块，具体用于 针对每种业务类型，分别计算每个用户类别所占的访问比例与该用户类别的用户访问该业务类型的概率的乘积； 计算得到各个乘积之和，得到该业务类型的使用概率。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流量预测模块，具体用于 针对每ー个业务类型，计算该业务类型的使用概率与该业务类型的质量约束指标的乘积； 计算得到各个乘积之和，得到网络设备接ロ的业务流量综合预测值； 计算所述业务流量综合预测值和确定出的业务使用集中度的乘积，得到网络设备接ロ流量预测值。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括业务类型划分模块，用于 根据业务质量约束指标和预设的业务质量约束指标区间，将业务质量约束指标位于同一业务质量约束指标区间的业务划分为同一个业务类型。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述业务类型划分模块，具体用于划分出的业务类型包括浏览类业务和视频类业务时，确定业务质量约束指标为业务所需要的带宽；其中，根据浏览类业务的页面数据量大小、用户可容忍的业务页面打开时间和业务页面的浏览时间，确定浏览类业务所需的带宽；以及获取视频类业务的播放端的各视频编码格式对应的解码速率，确定其中最大的解码速率作为视频类业务所需的带宽。
14.如权利要求9-12任一所述的装置，其特征在于，所述流量预测模块，具体用于 设置互联网中的业务使用集中度为设定的经验值；或对已运营网络的业务使用情况进行统计，根据统计结果确定业务使用集中度。
15.一种网络设备接ロ容量配置装置，其特征在于，包括 收集模块，用于收集互联网中的用户行为数据； 用户聚类分析模块，用于对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例； 业务聚类分析模块，用于对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；所述业务类型根据业务质量约束指标划分；概率确定模块，用于根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率； 流量预测模块，用于根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接ロ流量预测值；接ロ配置模块，用于根据确定出的网络设备接ロ流量预测值，配置网络设备的接ロ容量。
全文摘要
本发明公开了一种网络设备接口流量预测和容量配置方法及装置，该方法包括收集互联网中的用户行为数据；对收集的用户行为数据进行用户聚类分析，确定访问互联网业务的用户中各用户类别所占的访问比例；对收集到的用户行为数据进行业务聚类分析，确定各用户类别访问互联网业务中的每种业务类型的概率；根据各用户类别访问互联网业务中每种业务类型的概率和各用户类别所占的访问比例，确定出每种业务类型的使用概率；根据每种业务类型的使用概率、对应的业务质量约束指标以及确定出的业务使用集中度，确定出网络设备接口流量预测值。该方法可以有效的预测网络设备接口的流量，兼顾用户行为和业务质量需求，实现长相关性的流量预测。
文档编号H04L12/24GK102752123SQ201110099269
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者付宏志, 纪芳, 蔡路阔 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司