基于决策树的路由器配置命令相关性研究

论文摘要

网络的高速发展使得网络设备的正常使用变得越来越重要,而诊断路由器配置在查找和定位错误上一直是难点,原因是配置命令的无关联性使网络管理员在配置时常常出错。即使在网络运行正常的情况下,网络性能达不到理想的效果,并且会发生端对端的服务不能正常提供的现象,网络管理员对这类问题不好定位和测试。研究配置命令的相关性,然后在逻辑上,服务需求的基础上建立一套配置的规则库,形成一个中间件,对于实际应用中是非常有意义的。本文首先介绍了针对路由器配置的诊断技术,他们的重点集中在错误的查找上,而忽略了在配置路由器时命令之间的相关性。本文利用决策树理论来对路由器配置命令分类并进行相关性研究,在对配置命令预处理的基础上,利用信息增益率来选取决策属性,并生成决策树,实现对配置命令分类。然后对已生成的决策树进行枝剪,并从中提取有价值的配置命令的分类信息和规则,在提取规则时利用相关矩阵来考虑命令之间的关联,并以此依据进行二次的规则化简,形成配置命令知识库。在此基础上提出了路由器自动配置及诊断系统的新思路,介绍了改进的路由器配置及诊断的工作模块与流程。配置诊断系统利用决策树算法生成配置命令的决策树以及形成配置命令知识库,分析路由器原有的配置文件,提取配置种类,改进路由器的配置和诊断方法,同时在网络拓扑结构的基础上诊断并优化路由器配置。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 附表索引
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的来源
• 1.2 网络故障概述
• 1.2.1 网络物理故障
• 1.2.2 网络逻辑故障
• 1.3 路由器诊断技术概述
• 1.3.1 贝叶斯框架
• 1.3.2 关联规则挖掘
• 1.3.3 服务文法
• 1.4 数据挖掘简介
• 1.4.1 什么是数据挖掘
• 1.4.2 数据挖掘的分类
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 决策树理论及其算法
• 2.1 决策树简介
• 2.2 决策树基本算法
• 2.2.1 决策树生成算法
• 2.2.2 决策树的修剪
• 2.3 决策树ID3
• 2.3.1 基本概念
• 2.3.2 定义
• 2.3.3 ID3 算法
• 2.4 决策树学习算法C4.5
• 2.4.1 C4.5 算法的优点
• 2.4.2 C4.5 的工作流程
• 2.5 小结
• 第三章 基于决策树的配置命令分类的实现
• 3.1 路由器配置文件的获取
• 3.1.1 配置文件
• 3.1.2 配置命令简介
• 3.1.3 配置文件的获取
• 3.2 数据预处理
• 3.2.1 实例类型
• 3.2.2 属性选择
• 3.2.3 属性提取
• 3.2.4 底层数据库设计
• 3.3 C4.5 算法实现
• 3.3.1 决策树生成
• 3.3.2 决策树枝剪
• 3.4 配置命令决策树的生成
• 3.5 基于相关矩阵的规则生成
• 3.5.1 C4.5 Rule算法
• 3.5.2 基于相关矩阵的C4.5 规则算法
• 3.6 小结
• 第四章 路由器自动配置及诊断系统的初步设计
• 4.1 路由器配置及诊断系统的设计
• 4.1.1 系统的主要内容
• 4.1.2 系统的应用范围
• 4.2 系统的平台结构及基本功能
• 4.3 配置路由器的改进
• 4.4 诊断路由器配置的改进
• 4.5 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 成果目录
• 致谢