BGP信息和Traceroute信息结合的AS级网络拓扑识别方法研究

发布时间：2017-04-19 12:03

  本文关键词：BGP信息和Traceroute信息结合的AS级网络拓扑识别方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着网络规模的急剧发展,网络成为了当今社会最重要的基础设施之一,已成为人们生活密不可分的一部分。互联网中自治系统级(AS级)拓扑表征了网络中各个自治系统之间逻辑上的连接关系,是网络管理、网络优化等研究的数据基础,也是构建安全网络环境的基本前提。现有的自治系统级网络拓扑识别主要依靠基于BGP路由信息收集的方法,通过提取BGP路由表中的AS路径属性信息得到AS之间的连接关系,从而获得相应的AS级网络拓扑,但BGP无法识别许多下层的AS连接。有学者提出用IRR的数据库数据来补充BGP路由信息得到的AS拓扑数据,但该方法的缺陷在于IRR的数据库更新速度较慢,得到的数据都非实时数据,不能满足获得全球实时网络拓扑的需求。因此本文针对上述问题,提出了一种新的AS级网络拓扑识别方法,具体包含以下三方面内容:1)提出BGP信息和Traceroute信息结合的AS级网络拓扑识别方法:利用BGP信息得到的AS级网络拓扑属于控制层面的拓扑,而Traceroute可根据数据的实际流向返回经过的中间路径,且部署的探测点主要集中于网络的下层,故可获得位于网络下层的AS连接。所以用Traceroute信息补充BGP信息的方法可得到较为完整的AS级网络拓扑。2)采用了一种基于最大化Traceroute-BGP路径对匹配的方法:利用Traceroute信息得到的数据是IP级网络拓扑数据,为得到AS级网络拓扑数据,本文采用一种基于最大化路径对匹配的方法,根据BGP路由表的源AS属性信息,最小化IP和AS的匹配错误率,将IP地址映射到相应的AS,构建出相应的AS级网络拓扑。3)提出基于LG算法和DPP算法的AS连接关系推断方法:由于AS级网络拓扑识别的另一个方面就是了解和探究AS之间的连接关系。本文结合两种现有算法的优点,规避算法的弱点,对AS之间的连接关系进行推断,该方法在推断AS连接关系的正确率上有了一定程度的提高。本文使用IRL的数据作为原有的BGP信息的路由信息得到的AS级网络拓扑数据,与本文提出的拓扑识别方法得到的数据进行对比,表明BGP信息和Traceroute信息结合的AS级网络拓扑识别方法可以得到更完整的AS级网络拓扑。然后使用CAIDA公布的理论数据和本文提出的AS连接关系推断方法进行对比,表明本文提出的方法可以得到更准确的AS连接关系。
【关键词】：自治系统 拓扑识别 BGP路由信息 Traceroute技术 AS连接关系
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.0
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景及研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.2.1 基于BGP信息的拓扑识别方法14-17
• 1.2.2 基于Traceroute的拓扑识别方法17-18
• 1.2.3 其他AS级网络拓扑识别方法18-19
• 1.3 本文研究内容19-20
• 1.4 本文章节安排20-22
• 第二章 AS级网络拓扑识别方法概述22-30
• 2.1 基于主动测量的网络拓扑识别方法22-26
• 2.1.1 基于Ping的拓扑识别方法23
• 2.1.2 基于Traceroute的拓扑识别方法23-25
• 2.1.3 IP-to-AS映射问题25-26
• 2.2 基于被动测量的网络拓扑识别方法26-28
• 2.2.1 基于SNMP的拓扑识别方法26-27
• 2.2.2 基于OSPF的拓扑识别方法27
• 2.2.3 基于ARP的拓扑识别方法27
• 2.2.4 基于BGP的拓扑识别方法27-28
• 2.2.5 基于RIP的拓扑识别方法28
• 2.3 本章小结28-30
• 第三章 基于数据源结合的AS级网络拓扑识别方法30-47
• 3.1 问题的提出30-34
• 3.2 基于数据源结合的拓扑识别方法34-41
• 3.2.1 拓扑识别方法流程34-35
• 3.2.2 BGP路由信息数据收集35-36
• 3.2.3 Traceroute的数据收集36-37
• 3.2.4 Traceroute的IP映射AS问题37-40
• 3.2.5 BGP信息和Traceroute信息的结合40-41
• 3.3 AS级拓扑识别结果分析41-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 AS间连接关系分析算法研究47-60
• 4.1 问题的提出47-48
• 4.2 LG和DPP结合的AS连接关系算法48-53
• 4.2.1 算法思想48-49
• 4.2.2 算法流程49-51
• 4.2.3 算法中的参数选择51-53
• 4.3 算法结果分析53-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 文章总结60-62
• 5.1 全文总结60-61
• 5.2 工作展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 硕士研究生期间的研究成果66-67
• 攻读硕士研究生学位期间参加的科研项目67-68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吴玲;黄宝惠;魏镇韩;;因特网AS级拓扑测量和分析的进展[J];软件导刊;2009年07期

  本文关键词：BGP信息和Traceroute信息结合的AS级网络拓扑识别方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：316211