多源信息融合的網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，各行業(yè)都利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點蓬勃發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)本身也越來越成為每個人日常生活的一部分。自治系統(tǒng)（AS）級網(wǎng)絡(luò)拓撲指以自治系統(tǒng)為節(jié)點，顯示網(wǎng)絡(luò)中各個自治系統(tǒng)間的互連關(guān)系及路由更新策略等。識別AS級網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)可以對網(wǎng)絡(luò)進行有效的管理和優(yōu)化，因而網(wǎng)絡(luò)拓撲識別技術(shù)對于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)研究必不可少。利用BGP信息識別AS級網(wǎng)絡(luò)拓撲，本質(zhì)上只需在全球部署足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)采集點，從而獲取完整的AS路徑數(shù)據(jù)即可。但是，由于目前全球數(shù)據(jù)采集點部署不足

2、導(dǎo)致可用的BGP路由信息十分有限，大多數(shù)現(xiàn)有的AS級網(wǎng)絡(luò)識別方法無法發(fā)現(xiàn)很多隱藏的連接關(guān)系；并且，BGP信息是一種控制層信息，受相關(guān)路由策略約束，其數(shù)據(jù)采集點通常位于網(wǎng)絡(luò)上層位置，導(dǎo)致很多位于網(wǎng)絡(luò)下層的連接關(guān)系無法識別。針對上述問題，本文主要包含以下兩個方面的研究內(nèi)容：
　?。?）提出一種探測節(jié)點的布局方法：該方法能有效地確定為收集完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)還需額外部署的最少探測節(jié)點數(shù)，并對需額外部署的探測節(jié)點按照其對其他AS節(jié)點覆蓋率進

3、行排序，確定在資源有限的前提下，應(yīng)該優(yōu)先部署哪些探測節(jié)點才能最大化其覆蓋范圍。由于部署B(yǎng)GP探測節(jié)點或Traceroute探測節(jié)點均能通過覆蓋非殘樁AS從而實現(xiàn)對路由信息的采集，所以該布局方法對二者均適用。
　?。?）提出一種多源數(shù)據(jù)融合的AS級拓撲識別方法：基于Traceroute的拓撲識別方法屬于數(shù)據(jù)層面的探測方式，反映數(shù)據(jù)在傳輸過程中實際經(jīng)過的鏈路情況，其部署的探測節(jié)點大都位于網(wǎng)絡(luò)下層位置，可以解決位于網(wǎng)絡(luò)上層位置的BGP數(shù)

4、據(jù)采集點無法發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下層連接的問題。但是基于Traceroute的拓撲識別方法僅能獲取IP地址數(shù)據(jù)，為了得到相應(yīng)的AS數(shù)據(jù)，本文采用了一種基于動態(tài)規(guī)劃與迭代的方法來處理IP-to-AS的映射問題，大大降低誤匹配率。最后將獲取的Traceroute信息與BGP信息融合，再利用IRR數(shù)據(jù)庫信息進行補充，從而得到更完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。
　　本文通過比較現(xiàn)有探測節(jié)點對非殘樁（non-stub）AS的覆蓋率與額外部署探測節(jié)點后對非殘樁AS覆