基于數據挖掘對校園網用戶網絡行為的分析

摘 要：校園網作為在校師生學習辦公的現代化信息工具，已經成為使用者日常生活中不可缺少的部分。文章通過利用數據挖掘技術分析了校園網用戶的網絡行為特點，為校園網絡部門在日常管理工作中從優化校園網絡服務、保障網絡安全等角度考慮，合理地提出和完善了相關的管理措施。

關鍵詞：校園網；數據挖掘；網絡行為；網絡安全

引言

隨著計算機網絡的迅速發展，計算機網絡已經成為科研、學習、娛樂等不可缺少的一部分[1]。校園網作為國內各大院校學生的網絡用戶聚集地，而在日常管理維護中，學校中心數據機房會將用戶的網絡行為記錄在數據庫中，隨著大數據時代的來臨，人們開始關注大數據集中隱含的潛在有用信息，因此，如何利用現代信息技術分析校園用戶網絡行為已經成為校園網管理者密切關注的問題。

1 數據挖掘概述

數據挖掘是現代化信息技術的產物，它融合了數據結構、統計學、數據庫原理、算法設計等多門專業學科知識，面對如今的大數據時代，數據挖掘技術面對龐大的歷史數據可以根據不同的用戶需求進行數據分類、數據關聯等統計分析。對于校園網絡，盡管與開放性網絡相比有著局限的受眾群體，但在中國尤其一些高校分布較多的省市，校園網的用戶量依然可觀。在用戶數據信息管理方面，數據挖掘技術可以科學有效地提供輔助，其挖掘過程可以分為數據采集，即采集特定時間段、特定用戶的網絡信息，其中包括家屬區、學生公寓的瀏覽數據和流量數據；數據庫建立，即將獲取的信息數據分類錄入，期間剔除重復無用信息以便提高數據分析效率；數據挖掘，即按照選擇的算法設置相應的參數，通過參數的合理設定去除模糊、含有噪音的數據，提高挖掘結果的純度；結果分析，即根據得出的數據結果總結不同類型的用戶的網絡行為習慣。數據挖掘技術根據所得結論為校園網絡管理可以提供可靠有效的參考數據，通過針對校園不同區域的流量控制及虛擬局域網設定，合理地提高整體校園的網絡質量[2]。

2 校園網用戶分析

通過采集網絡用戶信息可以建立分析數據庫，用戶信息主要包含用戶類型、所在區域、時段、瀏覽數據、流量數據、實時數據等，根據數據挖掘結果，可以發現校園網用戶具有以下幾個特征。

2.1 用戶基數大

高校內部校園網用戶主要是學生與教職工，以陜中醫為例，教職工與在校學生超過一萬兩千人，校園中所有樓宇放置接入交換機與無線AP設備，加上用戶上網設備多樣化，這不僅增加了用戶接入端設備參數要求，也對中心機房匯聚、核心設備的技術參數有了更高的標準。

2.2 網絡行為多樣性

因為校園網用戶基數龐大，不同用戶有著各自的網絡需求，也就造成了他們的網絡行為多樣化[3]。通常而言，校園網絡主要目的是為學生學習提供豐富的可利用資源，學生可以通過校園資源平臺復習上傳的精品課程要點，也可以通過在線圖書館檢索收錄的參考文獻。然而根據實際流量統計，絕大多數學生傾向于網絡娛樂行為，其中鏈接視頻、新聞、游戲、P2P下載占絕大多數，尤其在晚高峰期間校園網絡負載達到峰值。

2.3 網絡安全意識低

在校園網使用過程中，大部分用戶對于網絡安全概念模糊，個人計算機安全防護軟件設置缺失，由于對釣魚、木馬等類型網頁、軟件分辨能力低，致使用戶在使用校園網過程中會造成個人信息泄露、財產受損等，嚴重的會感染病毒造成校園網絡癱瘓。所以校園網管理部門，在做好校園內網與外網防護工作的同時，也應重視因校園網用戶不當的網絡行為可能造成的網絡安全問題。

3 校園網的合理化管理

通過對校園網用戶網絡行為數據挖掘的結果分析，發現校園網用戶在校園內部基數龐大，且不同時段不同區域的用戶對網絡的使用具有多樣化需求，與此同時，由于大多數用戶缺少相關計算機網絡知識致使對網絡安全意識淡薄從而造成個人損失。因此，在完善網絡管理部門現有管理策略的同時，也要根據實際的用戶網絡行為制定合理化措施。

3.1 特定區域流量時段控制

目前，陜中醫校園網分布區域主要有行政樓、教學樓、圖書館、學生公寓、家屬樓。周內工作時段教職工、學生白天主要集中在工作學習區域，網絡管理部門需要提高行政教學樓、圖書館的帶寬速率，為教職工工作、學生查找文獻學習提供便利，且同一時段對學生公寓、家屬樓區域進行寬帶限速。周末休息時段，由于教職工、學生大多集中在公寓、家屬樓區域，流量控制策略應當傾向于提高該區域的用戶上網速率。

3.2 調整無線網絡覆蓋范圍

根據數據挖掘結果，無線AP接入設備在學生主活動區域負載較高，其中包括圖書館、學生公寓、教學樓，連接設備類型以手機、平板電腦為主，說明了網絡用戶傾向于移動上網設備。在設備安置數量上，可以適當減少不活躍區域的AP數，其中不活躍區域為體育館、操場、會展中心、醫史展覽館、食堂等，將更多的無線接入設備安裝在學生主活動區域。通過對網絡用戶時段屬性挖掘分析，教學樓中的無線AP設備常在上課期間處于高負載狀態，且信息數據大多數屬于社交軟件和娛樂信息，因此可以適當減少教學樓每層無線接入設備數量且將常用娛樂軟件信息端口關閉，使學生可以專注于課堂時間。

3.3 網絡安全管理工作

重視網絡安全是校園網管理部門維護校園網絡服務的首要前提，將網絡安全牢固樹立在用戶意識中是避免個人損失的重要保障[4]。由于陜中醫學生、教職工對計算機網絡知識匱乏，因此管理部門應當做好以下工作完善校園網管理模式提高網絡安全。首先在部門首頁及賬號登錄界面標識網絡安全教育宣傳；其次在公共資源平臺上傳可供用戶下載的安全防護軟件保障個人計算機安全使用，定期更新服務器中對不良信息網站的禁止訪問列表；最后嚴格設定不同類型用戶在不同區域的使用權限，禁止學生賬號、家屬區賬號、行政辦公賬號跨區域使用。

4 結束語

在如今的互聯網時代，網絡對于豐富在校大學生學習、娛樂等方面起到了決定性作用，利用數據挖掘技術對校園網用戶網絡行為進行挖掘分析，完善管理部門制定的網絡管理措施可以極大地提高校園網運行的安全性和穩定性。

參考文獻

[1]李卿.數據挖掘在校園網日志分析中的應用研究[J].軟件導刊，2011，10（12）：168-169.

[2]陳誠.基于數據挖掘的計算機網絡流量控制策略[J].廣西教育：職業與高等教育版，2014（7）：187-189.

[3]楊順敏.淺談高校校園網安全風險及解決方案[J].黔南民族醫專學報，2015（3）：214-215.

[4]陳慶云.校園網安全設計與研究[J].2012（1）：107-109.

作者簡介：馬煜（1989-），男，陜西咸陽人，2014年畢業于Federation University Australia，初級工程師，碩士研究生學位，研究方向：算法設計與分析，物聯網應用，校園網應用。