高速网络下滑动时间窗口的分布式超级点基数估计

超级点是一类特殊的主机，其基数（即在一定时期内联系的主机数量）大于某一阈值。超级点基数估计在网络领域具有重要作用。本文提出一种滑动时间窗口下的超级点基数估计算法。为以较少更新操作维护先前主机的状态，提出了一种新颖的计数器——异步时间戳（AT）。对于包含 k 个时间片的滑动时间窗口，AT 仅需每 k 个时间片更新一次，代价是比先前最先进的计数器多 1 比特，而后者需要 $log_2(k+1)$ 比特但每个时间片都更新。更少的更新操作意味着可容纳更多 AT 以实时获得更高精度。本文还设计了一种新颖的可逆哈希函数方案，以从 AT 池中恢复超级点。在多个真实网络流量上的实验表明，本文提出的算法能够实时检测超级点并估计其在滑动时间窗口下的基数。