网络流量论文：网络流量分析预测系统的设计与实现
网络流量分析系统技术研究与实现
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .01SC I ENC E &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 建筑科学随着网络应用越来越广泛,网络带宽快速增长,网络上承载的业务也越来越丰富。
网络管理员需要掌握网络流量特征,以便使网络带宽配置最优化,及时解决网络性能问题。
网络流量分析就是这样一个工具。
流量分析的一般过程如下,首先被动记录被测网络中的数据包,根据需要,可以选择只记录数据包的头部或者整个数据包,并对数据包进行统计,最后用图形化的方式响应用户查询。
流量分析一般对网络进行被动测量,不影响被测网络行为,且从应用业务流量中能获取丰富信息,从而在高速网络环境中得到了越来越多的应用[1]。
大多数网络流量分析系统的硬件结构可以用图1描述[2]。
首先,利用分光器复制链路上的数据,并送往数据采集卡。
采集卡给每个数据包打上时间戳标记,该标记与G PS 信号同步。
数据包临时存储在采集卡上,进行初步处理后,通过总线送往PC 内存中,根据需要进行后续处理。
1在高速线路上收集数据的挑战随着网络带宽的增加,网络流量分析系统面临越来越多的挑战[3~5],主要包括总线带宽、内存带宽、磁盘读写带宽和容量。
随着主干网络速度的不断提升,为了搭建可以对高速网络进行监测的设备,就需要对以上的系统结构进行全面的性能提升,或者对系统进行容量扩展。
下面具体分析各种挑战并给出应对措施。
1.1总线带宽PCI 总线的吞吐量应对当前的网络速度就已经不太充足了,因为数据从采集卡到主存的传输要占用PC I 总线带宽,从主存到硬盘的传输还要占用带宽,这相当于PCI 的带宽就只有一半是可用的(如果主机存在两个PC I 控制器,就可能不存在这个问题了)。
一般的服务器都采用64位P C I -X 总线,总线频率133M Hz ,总线峰值带宽可达1066M B/s ,约8.528Gb/s 。
网络流量分析系统的设计与实现
（ ｏｅｅｏ ｏ ｐ ｔ ，Ｎ ｔ ｎ ｌＵ ｉ ｒｔ ｅ ｎｅＴｃｎｌ ｙ ｈ ｎ ｓａＨ ｎ ｎ４ ０ ７ ，Ｃ ｉ ） Ｃ ｌｇ ｌ ｆＣ ｍ ｕ ｒ ａｉ ａ ｎｖ ｓｙｏ ｆ ｓ ｅｈｏｏ ，Ｃ ａ ｇｈ ｕ １０３ ｈｎ ｅ ｏ ｅ ｉ ｆＤ ｅ ｇ ａ ａ
ｒ ｓ ｔ ｈ ｗ ｔ ａ ＴＡ ａ ａ—ｉ ｎｔ ｒａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｎ ｔ ｒ ｒ ｆ ｃ ｉ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｎ ｔ ｒ ｎ ｉ ｎ ｎ ． ｅ ｕ ｓｓ ｏ ｈ ｔＮ Ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｌ ｅ ｍｅ ｍｏ ｉ ｎ ｎ ｚ ｅｗｏｋ ｔａ ｉ ｎ ｈ ｇ －ｐ ｅ ｅｗｏｋ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｏ ｌ ｏ
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网络 流 量 分 析 系统 的设 计 与 实现
张潇晓 ， 唐 勇 ， 苏金 树 ， 陈曙晖
（ 国防科学技术大学 计算机学 院， 长沙 ４ ０ ７ １０３）
（ ｈｎ＿ｈｎ ｘ ｏｉ ＠ １６ ｔｍ ｃｉａｚａｇｉ ｘａ ａ ｏ ２．ｏ）
摘
要： 随着 网络速度的不断增长及 网络应 用的不断 增 多， 网络监 管的难度 大大增加 。实现 了一种 高速 网络流
析 处理的能力。
关键 词 ： 网络会话 管理 ； 网络 会话哈 希值 ； 穷 自动机 ； 有 网络流量分析 系统
基于大规模数据的网络流量分析与监控系统设计与实现
基于大规模数据的网络流量分析与监控系统设计与实现随着互联网的快速发展和普及，网络安全问题日益突出。
因此，设计和实现一个基于大规模数据的网络流量分析与监控系统是非常必要的。
本文将介绍该系统的设计思路、功能和实现方式。
一、设计思路基于大规模数据的网络流量分析与监控系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 数据采集：系统需要能够采集大规模的网络流量数据，包括网络流量的源地址、目的地址、协议类型、端口等信息。
2. 数据存储：系统需要能够高效地存储采集到的网络流量数据，以便后续的分析和查询。
3. 数据处理：系统需要能够对采集到的网络流量数据进行处理，包括数据清洗、特征提取等操作。
4. 数据分析：系统需要能够对处理后的网络流量数据进行分析，以便发现网络异常行为和安全威胁。
5. 数据可视化：系统需要能够将分析的结果以可视化的方式展示，便于用户直观地了解网络流量的情况。
二、功能介绍基于以上的设计思路，该系统应具备以下几个主要功能：1. 实时监控：系统能够实时采集和监控网络流量数据，及时发现和处理网络攻击和异常行为。
2. 流量分析：系统能够对采集到的网络流量数据进行深入分析，包括流量的来源、目的、协议、端口等信息，以便发现潜在的网络威胁。
3. 安全告警：系统能够根据流量分析的结果，发现和判断网络威胁，并及时向管理员发送安全告警，提供相关的应对策略。
4. 用户查询：系统支持用户根据特定条件对存储的网络流量数据进行查询和检索，满足用户的具体需求。
5. 可视化展示：系统能够将流量分析的结果以图表、地图等形式进行可视化展示，让用户更直观地了解网络流量的情况。
三、实现方式在实现基于大规模数据的网络流量分析与监控系统时，可以考虑以下几个方面：1. 数据采集：使用网络监控设备（如交换机、路由器）或者网络流量捕获工具（如Wireshark）进行网络流量的抓取和采集，将采集到的数据存储到数据库中。
2. 数据存储：使用支持高并发、高性能的数据库，如MySQL、NoSQL等，存储采集到的网络流量数据。
基于大数据的网络流量分析与预测研究
基于大数据的网络流量分析与预测研究随着互联网的不断发展和普及，网络已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，随之而来的是海量的网络流量数据，如何对这些数据进行分析和预测成为了一个迫切需要解决的问题。
本文将探讨基于大数据的网络流量分析与预测研究。
1. 大数据在网络流量分析中的应用现在的网络中，每秒都会产生海量的数据，如何对这些数据进行有效的处理和分析成为了一个重要的课题。
大数据技术的出现为解决这个问题提供了新的思路和方法。
通过大数据技术，我们可以对网络流量数据进行实时收集、存储和处理，从而获取有价值的信息。
首先，大数据技术可以帮助网络管理员实时监控网络流量情况，发现异常的网络访问行为。
通过对网络流量数据进行实时分析，可以识别出网络攻击和入侵行为，及时采取措施进行应对，保护网络的安全。
其次，大数据技术可以帮助网络管理员优化网络资源的使用，提高网络的性能。
通过对网络流量数据进行分析，可以发现网络中存在的瓶颈和热点问题，并采取相应的措施进行优化，提高网络的吞吐量和响应速度。
2. 大数据在网络流量预测中的应用除了对网络流量进行分析，大数据技术还可以帮助我们进行网络流量的预测。
通过对历史的网络流量数据进行分析，可以建立预测模型，预测未来的网络流量情况。
网络流量的预测对网络规划和资源配置有着重要的意义。
通过准确预测网络流量的变化趋势，可以根据需求进行资源的合理分配，提高网络的利用率。
同时，网络流量的预测也对网络的运维活动有一定的指导作用。
通过预测网络流量的变化，可以提前采取一些措施，如调整网络带宽、升级服务器等，从而更好地满足用户的需求。
3. 大数据技术的挑战与未来发展方向尽管大数据技术在网络流量分析和预测中有着巨大的潜力，但其面临着一些挑战。
首先，如何高效地处理海量的网络流量数据是一个难题。
由于网络流量数据的规模巨大，传统的数据处理方法往往难以胜任。
因此，我们需要寻找更高效的数据处理方法，如并行计算、分布式存储等。
面向 SDN 的网络流量监控系统设计与实现
面向 SDN 的网络流量监控系统设计与实现随着信息技术的不断发展和网络规模的快速扩张，网络流量监控系统已经成为了保证网络安全和稳定的重要工具之一。
而在软件定义网络（SDN）的架构下，网络流量监控系统的作用更加凸显，因为SDN提供了更加灵活和可控的网络流量管理方式。
本文将重点介绍面向SDN的网络流量监控系统的设计和实现。
一、SDN的基本概念软件定义网络（SDN）是一种新型的网络架构，其核心思想是将网络控制平面和数据平面分离。
SDN通过将网络控制功能集中到中央控制器中，实现了对整个网络的集中控制和管理。
而数据平面则由多个可编程的交换机组成，在控制器的指导下，实现了灵活的网络流量管理。
二、网络流量监控系统的基本架构网络流量监控系统作为网络安全和稳定的重要工具之一，其基本架构一般分为三层：采集层、处理层和展示层。
采集层主要负责对网络流量进行采集和处理，处理层则负责对采集数据进行分析和处理，展示层则负责将处理后的数据进行展示。
在SDN的架构下，网络流量监控系统的基本架构也有所变化。
由于SDN中控制平面和数据平面的分离，采集层和处理层分别对应了控制器和交换机。
控制器通过向交换机下发流表规则，实现了对流量的控制和管理。
采集层主要通过控制器获取交换机上的流表规则和流量统计信息。
处理层则负责对采集的数据进行处理和分析。
三、面向SDN的网络流量监控系统的设计和实现在面向SDN的网络流量监控系统的设计和实现方面，需要考虑如下几个方面：1、流表规则的下发和统计信息的获取由于SDN中的流量管理是通过控制器向交换机下发流表规则实现的，因此在设计和实现面向SDN的网络流量监控系统时，需要实现对控制器和交换机的流表规则的下发和获取。
具体来说，可以通过OpenFlow协议实现流表信息的下发和流量统计信息的采集。
2、网络拓扑的实时获取和维护SDN中网络拓扑的实时获取和维护是网络流量监控系统的基础。
因此，需要实现对SDN网络拓扑的实时获取和维护。
网络流量监测与分析系统的设计与开发
网络流量监测与分析系统的设计与开发随着互联网的快速发展，网络流量的增加和复杂性的提高成为了一个全球性的挑战。
为了确保网络运行的稳定性和安全性，企业和组织需要实时监测和分析网络流量。
网络流量监测与分析系统的设计与开发就是为了满足这一需求而产生的。
一、概述网络流量监测与分析系统是一种能够实时监测和分析网络流量的系统。
它可以采集网络设备生成的流量数据，并对这些数据进行分析和分类，以便提供给管理员和安全人员有关网络流量和网络性能的详细信息。
二、设计与开发步骤1.需求分析：在设计与开发网络流量监测与分析系统之前，首先需要进行需求分析。
了解用户的具体需求和系统的功能要求，并确定系统所需的硬件和软件资源。
2.架构设计：根据需求分析的结果，设计系统的整体架构。
这包括确定系统的组件和模块，以及它们之间的关系和功能。
可以使用一种分层的设计方法，将系统分为数据采集层、数据处理层和用户接口层。
3.数据采集：数据采集是网络流量监测与分析系统的核心功能之一。
可以使用各种不同的方法来收集网络设备生成的流量数据，包括流量镜像、网络监测设备和代理服务器等。
4.数据处理：采集到的网络流量数据需要通过数据处理模块进行清洗、过滤和分析。
清洗和过滤可以去除无用数据，并提取有用的信息。
分析模块可以对流量数据进行统计、分类和异常检测等操作，以便生成有关网络流量的报告和警报。
5.用户接口：为了方便用户使用和管理网络流量监测与分析系统，需要设计用户接口。
这包括图形界面和命令行界面等不同形式的接口，以便用户能够查看和操作系统的各种功能。
6.系统测试与优化：在完成网络流量监测与分析系统的设计和开发后，需要进行系统测试和优化。
通过测试可以验证系统是否满足需求，并解决可能存在的问题。
优化可以提高系统的性能和可靠性，以更好地满足用户的需求。
三、技术驱动网络流量监测与分析系统的设计与开发是一个技术驱动的过程。
以下列举几种常用的技术：1.数据采集技术：网络流量监测与分析系统需要采集网络设备生成的流量数据。
网络流量分析范文
网络流量分析范文
网络流量分析是指收集网络传输的各种信息，以便对网络进行管理和
运作。
随着全球经济的发展，网络的地位越来越重要，网络流量也变得越
来越大。
管理网络的繁琐过程很重要，因此网络流量分析（Network
Traffic Analysis）的重要性也在不断增加。
网络流量分析涉及多种数据类型，如互联网协议（IP），传输控制协
议（TCP），用户数据报协议（UDP），即时消息传输（IM），简单邮件传
输协议（SMTP），文件传输协议（FTP）等等。
要深入了解网络和网络流量，就需要分析这些网络协议。
网络流量分析包括三个主要方面，即安全分析，性能分析和连接分析。
安全分析是检查网络数据是否受到攻击的一系列任务。
性能分析是收集数
据以识别影响网络性能的问题，如连接延迟，丢包率，延迟和其他网络故障。
最后，连接分析是通过抓取网络数据并分析它来了解网络上发生的情况。
网络流量分析采用了一系列复杂的技术，主要分为两类：一类是被动
分析，这种方法主要是收集和记录网络上发生的数据，以便分析以及进行
报警处理；另一类是主动分析，主要是通过发送一些测试数据包来收集和
分析网络流量。
网络流量分析设计方案
网络流量分析设计方案一、简介随着互联网的飞速发展，人们对网络流量的需求也越来越高。
网络流量分析成为了管理网络、优化网络性能、提高用户体验的重要手段。
本文将介绍一个完整的网络流量分析设计方案，以帮助企业或个人更好地理解和利用网络流量数据。
二、需求分析在设计网络流量分析方案之前，首先需要明确需求。
可能的需求包括但不限于：1. 实时监测网络流量：能够实时获取网络流量信息，包括流量大小、来源、目的地等。
2. 流量统计和报表生成：能够对网络流量进行统计分析，生成可视化的报表，便于管理和决策。
3. 异常流量检测：能够自动识别和报警异常的网络流量，便于及时解决问题。
4. 流量优化和调整：根据流量分析结果，对网络进行优化和调整，提高网络性能和用户体验。
三、方案设计基于上述需求，我们可以设计如下的网络流量分析方案：1. 数据采集网络流量分析的第一步是数据采集。
可以通过如下几种方式进行数据采集：- 网络设备流量监测：如路由器、交换机等网络设备可以提供流量数据，可以通过监控这些设备来获得网络流量信息。
- 数据包捕获：使用网络抓包工具，捕获网络中的数据包，并提取其中的流量信息。
- 代理服务器日志：对于Web流量可以通过代理服务器的访问日志获取相关数据。
2. 数据存储采集到的数据需要进行存储和管理。
可以使用数据库来存储网络流量数据，建议采用可扩展性和高性能的数据库，如MySQL或MongoDB等。
同时，为了提高查询效率，可以对存储的数据进行索引和分片等处理。
3. 数据处理和分析将存储的网络流量数据进行处理和分析，以便生成有用的信息和报表。
可以通过以下几种方式进行数据处理和分析：- 流量分类和过滤：将网络流量按照不同的协议、应用或业务进行分类和过滤，以便进行详细的分析。
- 流量统计：对流量数据进行统计，包括总流量、流量峰值、平均流量等，以及各个分类的流量统计。
- 流量趋势分析：通过时间序列分析，对流量的变化趋势进行分析，以便发现周期性变化或异常情况。
网络流量分析与管理系统的设计与实现
网络流量分析与管理系统的设计与实现随着互联网的迅速发展，网络流量管理变得愈发重要。
网络流量分析与管理系统旨在监控和管理网络上的数据流量，以确保网络安全、提高网络性能和优化带宽利用率。
本文将从设计和实现的角度，详细讨论网络流量分析与管理系统的相关内容。
一、系统设计概述网络流量分析与管理系统的设计需要考虑到以下几个关键方面：数据收集与处理、数据可视化与分析、安全与权限管理。
1. 数据收集与处理：网络流量管理系统需要能够实时收集网络流量数据。
通常使用流量镜像或数据包捕获技术来获取数据。
获取到的数据需要进行有效的处理，包括解析数据包、提取关键信息等。
2. 数据可视化与分析：网络流量数据的可视化和分析对于系统的有效使用至关重要。
设计一个用户友好的界面，提供实时和历史数据的分析图表和报表，以帮助用户了解网络流量的情况，并进行趋势分析、故障排查等工作。
3. 安全与权限管理：网络流量数据对于网络安全具有重要意义，因此系统设计需要考虑到安全和权限管理。
确保只有经授权的用户可以访问和操作网络流量数据，并对数据进行加密存储和传输。
二、系统实现技术1. 数据收集与处理技术：网络流量分析与管理系统通常使用流量镜像或数据包捕获技术进行数据收集。
流量镜像通常在交换机或路由器上进行配置，将网络流量复制到特定的监测设备上进行分析。
数据包捕获技术可以使用专用的数据包捕获工具，例如Wireshark，进行网络流量数据的抓取和解析。
2. 数据可视化与分析技术：为了实现网络流量数据的可视化和分析，常用的技术包括数据仪表盘和报表生成工具。
数据仪表盘可以展示实时和历史数据的图表和指标，例如流量趋势、协议分布、应用程序使用情况等。
报表生成工具可以自动生成定制的报告，以支持用户的分析需求。
3. 安全与权限管理技术：为了确保网络流量数据的安全和权限管理，可以使用加密技术对数据进行加密存储和传输。
同时，还可以使用身份验证和访问控制技术进行用户身份验证和权限管理，确保只有授权用户可以访问和操作网络流量数据。
网络流量数据分析与预测方法研究
网络流量数据分析与预测方法研究随着互联网的发展和普及，网络流量数据成为了一个重要的研究领域。
网络流量数据分析和预测方法的研究对于网络运营商、云计算服务提供商以及网络安全领域都具有重要的意义。
本文将探讨网络流量数据分析与预测方法的研究现状和发展趋势。
一、网络流量数据分析方法的研究网络流量数据分析是指通过对网络中传输的数据进行收集、处理和分析，以获取对网络流量的深入理解。
网络流量数据分析方法主要包括数据采集、数据处理和数据分析三个步骤。
1. 数据采集数据采集是指通过网络监测设备或软件工具收集网络中的数据流量信息。
常用的数据采集方法包括网络流量捕获和数据包分析。
网络流量捕获是指通过网络监测设备截获网络中的数据流量，而数据包分析则是对截获的数据包进行解析和提取有用信息。
2. 数据处理数据处理是指对采集到的网络流量数据进行预处理和清洗，以便后续的分析和建模。
数据处理的主要任务包括数据清洗、数据转换和数据集成。
数据清洗是指对采集到的数据进行去噪和异常值处理，以确保数据的质量和准确性。
数据转换是指将原始数据转换为适合分析和建模的形式，例如将数据转换为时间序列数据。
数据集成是指将来自不同数据源的数据进行整合和统一。
3. 数据分析数据分析是指对经过处理的网络流量数据进行统计分析、模式识别和预测建模等方法，以获取对网络流量的洞察和预测能力。
常用的数据分析方法包括统计分析、机器学习和时间序列分析等。
统计分析是指通过概率统计模型对网络流量数据进行描述和推断。
机器学习是指通过训练模型来对网络流量数据进行分类、聚类和预测等任务。
时间序列分析是指对网络流量数据中的时间相关性进行建模和预测。
二、网络流量数据预测方法的研究网络流量数据预测是指通过对历史网络流量数据的分析和建模，来预测未来网络流量的变化趋势。
网络流量数据预测方法的研究对于网络运营商和云计算服务提供商来说具有重要的意义，可以帮助他们合理规划网络资源和提供更好的服务。
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网络流量论文：网络流量分析预测系统的设计与实现
【中文摘要】网络技术的发展导致了其应用和规模不断扩大,同时,大量不同类型的网络设备应用于网络的构建中,一方面扩展了网
络所提供的业务各类的能力,另一方面也使其更容易出现故障。
通过网络流量的分析和预测,可以实现许多网络故障和性能问题的检测,
已经成为一个检测网络故障和性能问题的有效方法,是提高网络的质量。
本文首先分析了网络流量行为的分析与预测相关的知识及技术,涉及到:数据采集、流量分析、流量预测以及数据挖掘等。
其次,通过对Apriori和FT-Tree算法的分析,指出其应用的方法以及存在的问题,为了解决这些问题,利用聚类挖掘算法对网络流量进行分析,指出其优点。
根据聚类算法的特点,设计了系统的体系结构以及部署方式,并根据网络流量研究的流程,从数据采集、流量分析、行为预测、决策响应等方面研究了系统的实现,最后,以系统测试的方式验证了本
文所研究的网络流量分析与预测系统的可用性及有效性。
【英文摘要】With the rapid development of internet technology and the wide application of network, the scale of network expands quickly. Meanwhile, a wide variety of network devices have been applied to the construction of network. It not only expanded the network capacity, but also increases the failure rate. However, with the purpose of improving the network quality, the analysis and prediction of Network traffic
is an effective method of inspecting network performance and network faults.The paper analyses the knowledge and technology relating to the analysis and monitor of network traffic, including data collection, network traffic analysis, network traffic, traffic prediction and data mining, etc. It points out the application methods and present problems through the analysis of Apriori and FT-Tree. The paper detects network traffic using Clustering Algorithm, and illustrates its advantages. design the structure according to the features of clustering algorithm. It also studies the system realization in terms of network traffic research, data collection, traffic analysis, behavior prediction and alert response. Finally, the feasibility and validity of network traffic analysis and prediction system is verified.
【关键词】网络流量流量分析网络监控
【英文关键词】internet traffic network traffic analysis network control
【备注】索购全文在线加好友：1.3.9.9.3.8848
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【目录】网络流量分析预测系统的设计与实现中文摘要
3-4Abstract4第1章绪论8-19 1.1 研究背景及意义
8 1.2 网络管理的国内和国外研究现状8-17 1.2.1 网络管理系统现状分析8-13 1.2.2 网络安全的研究现状13-14 1.2.3 网络流量监控现状分析14-17 1.3 研究内容17 1.4 具体的章节安排17-19第2章相关知识及技术19-34 2.1 网络流量测量与预测技术19-22 2.1.1 采集技术19-20 2.1.2 理论分析20-21 2.1.3 预测分析21-22 2.2 以太网的原理与抓包技术分析22-25 2.2.1 以太网原理22-23 2.2.2 Windows 下的网络数据包获取技术23-25 2.3 数据挖掘分析25-29 2.3.1 定义
26 2.3.2 数据挖掘的主要目标26-27 2.3.3 具体流程
27-29 2.4 关联规则算法分析29-32 2.4.1 Apriori 算法分析29-30 2.4.2 FP-Tree 算法分析30-32 2.4.3 问题32 2.5 数据挖掘技术在网络流量处理中的应用32-33 2.6 本章小结
33-34第3章网络流量分析预测系统的概要设计34-44 3.1 系统的设计原则34-35 3.2 系统的网络部署35-36 3.3 系统的体系结构设计36-39 3.4 功能模块设计39-42 3.5 数据格式42-43 3.6 本章小结43-44第4章网络流量分析预测原型系统的实现44-64 4.1 采集的实现44-45 4.2 流量数据分析的具体实现45-47 4.3 预测的具体实现47-54 4.3.1 改进的
K-Means 聚类算法的应用47-53 4.3.2 网络流量行为预测的实现53-54 4.4 系统开发与运行平台54-61 4.4.1.N ET 技术
54-56 4.4.2 Web Service 技术56-61 4.5 流量识别与控制技术61-62 4.5.1 流量识别技术61-62 4.5.2 流量控制技术
62 4.5 本章小结62-64第5章系统测试64-68 5.1 系统测试的网络拓扑64 5.2 数据流量分析结果64-66 5.3 网络流量监控预测的结果66-67 5.4 本章小结67-68结论68-70
参考文献70-75致谢75。