基于網(wǎng)絡(luò)層析成像的IP網(wǎng)絡(luò)路由器級(jí)拓?fù)渥R(shí)別方法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)成為了現(xiàn)代社會(huì)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,已經(jīng)滲透到了人們生活的各個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)路由器級(jí)拓?fù)浔碚髁司W(wǎng)絡(luò)中路由器之間的連接關(guān)系,可為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化、管理提供有用基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也是構(gòu)建可信、安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的前提。
　　現(xiàn)有路由器級(jí)拓?fù)渥R(shí)別方法主要依靠traceroute等測(cè)量工具收集原始數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析構(gòu)建路由器級(jí)拓?fù)?。但在?shí)際中,網(wǎng)絡(luò)中很多節(jié)點(diǎn)出于安全等因素的考慮,不會(huì)響應(yīng)traceroute等測(cè)量工具發(fā)送的探測(cè)

2、包,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在大量匿名理由器,故無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別出路由器級(jí)拓?fù)洹ａ槍?duì)該問(wèn)題,國(guó)際上有學(xué)者提出基于網(wǎng)絡(luò)層析成像的拓?fù)涔烙?jì)方法,該方法通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送探測(cè)包,然后利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法推斷出路由器級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該方法最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要內(nèi)部節(jié)點(diǎn)協(xié)作,因此不受網(wǎng)絡(luò)存在大量匿名路由器的限制。但是目前網(wǎng)絡(luò)層析成像的方法只能識(shí)別出樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),而無(wú)法獲得網(wǎng)狀的路由器級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　針對(duì)現(xiàn)有方法存在的缺陷,本文采用傳統(tǒng)匿名路由器識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)層

3、析成像相結(jié)合的研究思路,把網(wǎng)絡(luò)層析成像估計(jì)所得的樹狀拓?fù)渥鳛榧s束進(jìn)行匿名路由器識(shí)別,進(jìn)而構(gòu)建較為完善的路由器級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文主要貢獻(xiàn)可以概括為以下兩個(gè)方面:
　　(1)提出基于圖模式的匿名路由器聚類方法:匿名路由器聚類的目的是將在拓?fù)鋱D上位置相近的匿名路由器聚集到一起,從而有利于設(shè)計(jì)合理的探測(cè)包發(fā)送方案,使發(fā)送的探測(cè)包能覆蓋需要識(shí)別的匿名路由器。本文提出基于圖模式的匿名路由器聚類方法,通過(guò)對(duì)測(cè)量得到原始數(shù)據(jù)的總結(jié)分析,歸納出了三種

4、匿名路由器位置相近時(shí),測(cè)量結(jié)果的圖模式,根據(jù)起始節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系,確定匿名路由器的分布位置,對(duì)匿名路由器進(jìn)行聚類。
　　(2)提出基于網(wǎng)絡(luò)層析成像的匿名路由器識(shí)別方法:網(wǎng)絡(luò)層析成像利用這些已知路由器設(shè)計(jì)發(fā)包方法,并利用時(shí)間延遲的協(xié)方差構(gòu)建樹狀拓?fù)洹１疚膶錉钔負(fù)渥鳛榧s束條件,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層析成像的特點(diǎn)提出匿名路由器識(shí)別準(zhǔn)則,逐一分析樹狀拓?fù)渲忻織l鏈路的匿名路由器分布情況。根據(jù)樹狀拓?fù)涞募s束和識(shí)別準(zhǔn)則,得到每條路徑的匿名路由器分布