基于網(wǎng)絡(luò)層析成像的多徑路由故障鏈路定位.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，已經(jīng)漸漸滲透到人們的衣食住行等很多方面，使得人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的依賴性越來(lái)越高。在這種情況下，一旦網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障，往往會(huì)給人們的工作和生活帶來(lái)極大的不便。因此，通過(guò)一定的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并消除網(wǎng)絡(luò)中的故障就顯得很有必要?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)故障鏈路診斷方法是假設(shè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)具有樹狀邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，以端到端測(cè)量數(shù)據(jù)為算法的主要輸入來(lái)進(jìn)行相關(guān)的故障鏈路診斷。而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施了流量均衡等等路由策略（如ECMP，

2、等價(jià)多徑路由）時(shí)，目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榈竭_(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由路徑不唯一而引入某種意義上的不確定性。也正因傳統(tǒng)方法對(duì)端到端測(cè)量數(shù)據(jù)唯一性（路由路徑）的要求，而使其無(wú)法直接應(yīng)用于這種基于多徑路由情形的（非樹狀邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)故障鏈路診斷。為了克服傳統(tǒng)方法的上述局限性，本文從如何在存在多徑路由情形的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行相關(guān)的故障鏈路診斷展開研究。主要?jiǎng)?chuàng)新工作有：
　　1、設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)方案中的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由硬件部分和軟件部

3、分組成。硬件部分主要包含具有三層路由功能的路由器以及一個(gè)（用以模擬具有多徑路由的目的節(jié)點(diǎn)的）配置有雙網(wǎng)卡的電腦；軟件部分本文基于 UDP通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了一個(gè)能在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行端到端測(cè)量的探測(cè)包發(fā)包程序，另外為便于控制網(wǎng)絡(luò)背景流本文同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了一種基于TCP通信協(xié)議的背景流流量發(fā)生器。
　　2、本文在概述了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障鏈路診斷算法的一些研究特點(diǎn)后，以單路徑故障門限討論作為切入點(diǎn)，引出了多徑路由情形下路徑故障門限值定義的問(wèn)題。通過(guò)借鑒樹狀結(jié)

4、構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的故障門限模型，提出并定義了多徑路由情形下的路徑故障門限值，并對(duì)其進(jìn)行了理論推導(dǎo)和分析。
　　3、由于傳統(tǒng)故障鏈路診斷方法對(duì)端到端數(shù)據(jù)唯一性（路由路徑唯一性）要求的局限性，本文提出了基于k均值聚類方法來(lái)進(jìn)行多路徑故障鏈路診斷。通過(guò)對(duì)多路徑上的端到端測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類后，將所聚得的端到端測(cè)量數(shù)據(jù)類判斷為屬于哪條路由路徑的測(cè)量結(jié)果。這樣，就一定程度上解決了多徑路由情形下多路徑目的節(jié)點(diǎn)的端到端測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定性，從而將非樹狀邏輯拓?fù)?/p>