Una evaluación comparativa de la eficiencia de los algoritmos de ML supervisados en la clasificación de tráfico de NFV
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Universidad Icesi
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The implementation of NFV allows improving the flexibility, efficiency, and manageability of networks by leveraging
virtualization and cloud computing technologies to deploy computer networks. The implementation of autonomic management
and supervised algorithms from Machine Learning [ML] become a key strategy to manage this hidden traffic. In this work,
we focus on analyzing the traffic features of NFV-based networks while performing a benchmarking of the behavior of supervised
ML algorithms, namely J48, Naïve Bayes, and Bayes Net, in the IP traffic classification regarding their efficiency; considering
that such an efficiency is related to the trade-off between time-response and precision. We used two test scenarios (an NFV-based
SDN and an NFV-based LTE EPC). The benchmarking results reveal that the Naïve Bayes and Bayes Net algorithms achieve
the best performance in traffic classification. In particular, their performance corroborates a good trade-off between precision and
time-response, with precision values higher than 80 % and 96 %, respectively, in times less than 1,5 sec.
Description
La implementación de NFV permite mejorar la
flexibilidad, eficiencia y gestión de redes al emplear tecnologías de
virtualización y computación en la nube para desplegar nuevas redes
de computadores. La implementación de procesos de gestión autónomos,
junto con algoritmos de aprendizaje supervisado en la rama del
conocimiento denominada aprendizaje de máquina (ML, Machine
Learning) se ha convertido en una estrategia clave para gestionar trá-
fico en segundo plano. En este documento se presenta un proyecto de
investigación que analiza características de tráfico de redes basadas
en NFV al realizar una comparativa de la eficiencia (benchmarking)
del comportamiento de algoritmos de aprendizaje supervisado para
ML. Se analizaron los algoritmos J48, Naïve Bayes y Bayes Net y se
analizó la clasificación de tráfico IP respecto a su eficiencia, la que está
relacionada con la compensación entre el tiempo de respuesta y la
precisión del algoritmo. Se emplearon dos escenarios de prueba (una
SDN basada en NFV y un EPC LTE basado en NFV). Los resultados
del benchmarking revelan que los algoritmos Naïve Bayes y Bayes
Net obtuvieron mejor desempeño en la clasificación del tráfico. En
particular, estos valores corroboran una adecuada compensación entre
precisión y tiempo de respuesta, con valores de precisión mayores
a 80% y 96%, respectivamente, en tiempos menores a 1.5 segundos
Palabras clave
AlgoritmosAprendizaje de máquinaIPNetwork Function Virtualization (NFV)Arquitectura por computador
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