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信息安全下的網絡開銷優化方法
無線傳感器網絡集成了傳感器、計算機和網絡三大技術，是一種全新的信息獲取和處理技.術。在無線傳感器網絡中，節點首先采集各種信息，然后對采集的數據進行內部處理，最后利用各種通信手段將數據發送到匯聚節點，從而為人們提供信息。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：電信網、廣播電視網和互聯網的融合發展實現了三種網絡的資源共享等服務。信息安全問題在三網融合過程中引起了廣泛關注�；谛畔踩木W絡開銷優化既要考慮到了信息的安全性又要考慮到了網絡的傳輸性能等問題，有利于降低三網融合下的運營成本，提高信息傳輸質量。本文首先介紹了三網融合所面臨的信息安全問題，總結了不同網絡的特點，針對不同網絡的特點提出基于信息安全的網絡開銷優化方法與發展策略。
關鍵詞：信息安全;三網融合;網絡開銷優化
引言
1.合指電信網、廣播電視網、互聯網在寬帶通信網、數字電視網、下一代互聯網演進過程中，其技術功能趨于一致，業務范圍趨同，網絡互聯互通、資源共享，能為用戶提供語音、數據和廣播電視等多種服務[1]。在現階段它并不意味著電信網、計算機網和有線電視網三大網絡的物理合一，而主要是指高層業務應用的融合。其表現為技術上趨向一致，網絡層上可以實現互聯互通，形成無縫覆蓋，業務層上互相滲透和交叉，應用層上趨向使用統一的IP協議，在經營上互相競爭、互相合作，朝著向人類提供多樣化、多媒體化、個性化服務的同一目標逐漸交匯在一起，行業管制和政策方面也逐漸趨向統一。三大網絡通過技術改造，能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業務。三網融合過程中的信息安全問題主要包括網絡安全和內容安全。傳統網絡中，互聯網相對與電信網和廣播電視網來說，最大特征是業務與承載網絡的分離，所以傳統網絡中互聯網面對的安全問題較為復雜，但又是因為如此，互聯網的內容提供商在信息安全方面有一定的經驗和抗擊能力，這是電信網和廣播電視網所薄弱的方面。相對于互聯網，傳統電信網所面臨的安全問題較少。
2.三網融合后，電信網將面臨不能明確識別承載網絡內容，業務實名推廣的問題。而廣播電視網傳統面臨的問題更多是信號被干擾和劫持的信息安全問題。三網高層業務應用等的融合和互聯互通將對網絡開銷有一定的影響。合理運用好三網的內容傳輸與分配將能夠提高網絡承載能力，減少網絡的開銷，達到網絡性能的優化。但在信息安全的問題下，網絡開銷的優化并不能只考慮三網的業務分流，還要結合網絡的特點來進行分析。在安全問題下，信息的流向與經過的網絡節點將變得重要。三網融合的網絡開銷優化需要考慮特定的信息需要經過特點節點或者必須不能經過某些節點這一類的信息安全需求。三網融合是信息化發展的方向，已經大量的相關技術和管理的研究在進行中。
3.三網融合背景下國內電信運營商IPTV業務發展和下一代廣播電視網(NGB)的構建都是發展的重要內容[2][3][4]。三網融合下的信息安全問題主要有網絡安全和信息內容安全，[5][6]中分析了三網中信息內容安全問題，提出了信息安全的發展建議，包括加強信息包的檢測技術和加大網絡監管系統投入力度以及完善知識產權等。三網融合過程中的網絡問題也受到研究者的關注。[7]中基于微分方程分析了三網融合過程中的演化模型，并基于模型對三張網絡的用戶比例變化評估網絡融合過程中的特點。[8]中提出了三網融合過程中的光纖到戶(FTTH)網絡設計和基于IPACT方法的DBA算法在EPON上采用動態帶寬分配，論述了FTTH技術方案具有技術可行性和較低建網成本。[9]從電氣信息層面討論了多種融合網絡傳輸性能的優化方案，主要關注傳統網絡的特點應用不同協議的優點來支持網絡融合。[10]基于GLOBS網絡技術及其網絡結構，分析了路由優化技術，討論了三網融合下的“路由層+全光傳輸層”雙層網絡結構的路由優化方案。
一、網絡特征和信息安全問題分析
電信網和廣播電視網在傳統網絡中主要負責承載固定的業務，互聯網區別于前兩者就在于其承載網絡和業務的分離。因此，互聯網網絡面臨的安全問題較前兩者復雜得多。信息安全主要包括網絡安全和信息內容安全。以下為三種網絡的特征和其信息安全方面所面臨的問題。
1.1電信網的網絡特征和面臨的信息安全問題傳統電信網主要指有線網絡，主要為窄帶電信網，有以下的特征[6]：(1)由運營商集中負責和管理設備，網絡相對來說比較封閉，網絡設備不易被外界攻擊;(2)帶寬較窄，用戶終端能力單一，實施惡意行為技術成本較高;(3)網絡消息可以溯源，發生的網絡安全問題可以來源。隨著移動互聯網的發展、移動上網的普及，電信網面臨安全問題會更為復雜。隨著4G、5G的發展，越來越多的用戶使用移動設備訪問電信網絡。寬帶化、IP化后的電信網發展將引入互聯網的開放性，也就同時具有了互聯網的信息安全問題。
1.2廣播電視網的網絡特征和面臨的信息安全問題傳統廣播電視網的信息傳播主要有以下幾個環節：電視臺制作和播出、衛星傳送、電視臺插轉、微波或有線電視網絡的傳送、用戶電視的接收等。它具有以下的特征：
(1)網絡對實時性要求高，要求網絡時延小;
(2)對網絡穩定性要求高;
(3)采用衛星傳送方式，轉發器的上行頻率和技術參數都是公開易受非法信號干擾和覆蓋。三網融合提出的下一代廣播電視網(NGB)是結合廣播電視網和互聯網的優勢。隨著網絡傳輸技術的升級，網絡管理監控技術的提升，有線電視網絡的光纜化改造等都有利于避免網絡傳輸的信息被非法插播等破壞。廣播電視網仍面臨的衛星信號被干擾、播出內容篡改等問題，需要進行播出內容監控。傳統廣播電視網不具有開放性，相對于互聯網，應急控制措施的技術難度會降低很多，三網融合后，也會面臨著互聯網所面臨的信息安全問題。1.3互聯網的網絡特征和面臨的信息安全問題互聯網是一個承載內容和業務分離的網絡。這是互聯網區別于其他網絡的最大的特征，使得互聯網的安全問題變得相對復雜�；ヂ摼W有以下特征：
(1)用戶終端能力較強，但各個用戶終端自身的防御能力有所差距。這導致惡意代碼的傳播和信息的竊取在防御能力薄弱節點容易發生，甚至防御能力低的用戶終端容易成為傀儡機受其他不法用戶的利用和控制，并成為了大規模網絡攻擊事件的攻擊者。
(2)互聯網網絡拓撲復雜，并且其具有一定的脆弱性。盡管互聯網運營商會考慮避免單點故障而布置冗余鏈路，但在受到網絡攻擊的時候，網絡拓撲的自動恢復功能并不能總是保證有效而且迅速。在災難事件的發生或不法分子高強度的共計項，容易出現網絡癱瘓。
(3)用戶的匿名性以及網絡傳輸的環節復雜，使得各個環節容易遭中間者破壞和篡改，導致用戶內容不安全，涉及用戶財產的損失不易追回。
二、基于信息安全的網絡開銷優化
BM算法中匹配失敗時，用兩種機制來確定模式串向右移動的距離：壞字符機制和好后綴機制。
2.1網絡框架與定義
基于實際網絡的復雜性，我們簡化三網的模型，假定三網各占一定比例。本文所分析的網絡如圖1，三個網絡均有用戶、網絡內轉發設備和三個網絡公用的邊界轉發設備�；谝陨先W的網絡特征和其信息安全的問題，我們提出網絡框架如下：我們將具有轉發能力的設備稱為轉發設備，泛指了網絡中的交換機和路由器等。需要了解到三個網絡是互聯的，而且轉發設備并沒有嚴格意義上的劃分給某個特定的網絡，必要時，三個網絡的網絡設備都可以為其他網絡所服務，即為其他網絡用戶或服務設備轉發其所需要的資源。
2.2信息安全下的網絡開銷分析方法
基于上述框架，三個網絡是互聯的，即當一個網絡需要資源的時候可以從另一個網絡獲取。也即是說對于同一個資源，可以有多條從源節點到目的節點的路徑�？紤]到信息內容安全和網絡安全，資源所傳播的路徑可以認為設定為強制經過某一些節點而不經過另外某一些節點。強制經過某一些節點可以為信息篩選和包檢測等提供便利，比如廣播電視類的資源可以經過某些特定節點去做信息篩選;比如互聯網的訪問可以經過某些特定節點去判別是否為攻擊包等等。強制不經過某些節點可以為網絡性能和信息內容安全提供增強作用，比如網絡故障或個別網絡中間節點繁忙的時候。強制不經過某些節點可以提供網絡流通量。而基于信息的敏感性，某些信息不可以在某些網絡或某些節點上進行傳播，強制不經過某些節點可以使得信息內容的安全得以保障，減少出錯可能性。網絡開銷主要關注網絡的傳輸性能，提高網絡的吞吐量，降低網絡的使用成本。對于一個在網絡上傳播的包來說，不同鏈路所經過的長度不同，傳播所需要的時長不同，使用不同鏈路的成本不同，所以其網絡開銷即為所有使用鏈路的成本之和。
2.3基于信息安全的網絡開銷優化策略
針對以上得出的信息的使用成本，結合軟件定義網絡(SDN)的可指定包傳輸路徑，網絡優化開銷的辦法可以針對幾個方面進行。
(1)節點的選擇：由于的存在，鏈路首先應該排除包含有不能經過節點的鏈路;由于處于信息安全的考慮，會經過必須經過的節點。
(2)鏈路的選擇：由于，需要優先選擇使用費用低的。由于，鏈路優先選擇多條路徑通過時間和費用的乘積的和小的路徑。通過時間小則要求鏈路的剩余可用吞吐量足夠，才能使得信息減少通過的時間。而且通過時間與鏈路長度有關，這要求鏈路盡量選擇短鏈路并且在多條組合上也是短的鏈路執行。在帶寬充足的情況下，鏈路會盡量選擇最短費用路徑;在帶寬不足的情況下，鏈路可以選擇長一點的鏈路但通過時間較短的。綜上，基于信息安全的網絡開銷優化策略，主要為以下幾點：
(1)考慮信息安全，規范信息傳輸路徑，指定必須經過的節點與不能經過節點，以保證信息安全傳輸和滿足信息篩選的需要。
(2)對鏈路進行監控，得到其當前剩余可用的帶寬信息、記錄其費用等信息。(3)傳輸數據時根據網絡特點，選擇費用和通過時間低的鏈路。在帶寬充足的時候也就是網絡較為空閑的時候優先考慮短路徑;在帶寬緊缺也就是網絡負載較重的時候，選擇稍微長一點但通過時間短的鏈路。
三、結束語
三網融合下的信息安全問題主要來自電信網和廣播網在融入過程中引入的開放性和互動性，而網絡開銷的優化要同時考慮信息安全和網絡傳輸性能。本文針對三網網絡的特點，提出了基于信息安全的三網融合下的網絡開銷優化策略，降低網絡開銷的同時保證了信息安全。
參考文獻：
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