因特网拓扑及其关键技术研究

发布时间：2017-06-09 20:04

  本文关键词：因特网拓扑及其关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会经济的发展和新科技的推动,因特网规模爆炸式增长,详细的网络拓扑结构图对评估网络协议的优劣、某种新技术能否有效抵御网络入侵和攻击至关重要,同时它也是测量网络链路性能的基础。出于安全性和商业因素考虑,ISP(互联网服务提供商)不会公开自己网络的设计细节,从而产生了一系列的拓扑分析技术。拓扑分析技术周期性发送traceroute(路由追踪)探测报文,对探测的数据进行不同层次的网络拓扑建模。本文以国内现有网络为研究对象,针对路由级拓扑进行了分析研究,主要内容如下。本文首先对IP别名解析技术进行了研究。针对原始的traceroute数据集存在错误和解析完整度不够两个问题,在现有的IP别名解析技术基础上,给出了解决方案。该方案通过对网络基础结构的分析,利用链路的连续性,给出一种改进的具有容错能力的IP别名解析算法,通过损失一定的解析完整度来达到容错的目的；然后采用增量测量的方法,在不显著增加测量负载的前提下,通过多次测量,提高解析完整度。本文接下来对ISP的路由级拓扑构建及预测技术进行了研究。通过IP别名解析的结果,生成已测量的路由级拓扑图；根据最小距离准则,通过约束不等式估算每个拓扑段的权重；在此基础上,依据路由策略,提出一种预测ISP域内任意两点间路由路径的方法；对于存在多条备选预测路径的情况,根据网络的设计原则,给出选取准则,选取与该准则最接近的路径做为最大似然预测结果。本文完成了ISP路由级拓扑的测量和预测工作。实际测试结果表明,IP别名解析算法和拓扑预测算法在准确性、通用性方面满足实际网络测量的要求,为进一步的网络性能研究提供了基础数据。
【关键词】：拓扑 IP别名解析 路由级 网络测量 ISP
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 论文研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 国外研究现状9-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 论文框架与章节安排12-14
• 第二章 因特网测量和分析相关技术14-28
• 2.1 Traceroute机制14-16
• 2.1.1 Traceroute探测原理14-15
• 2.1.2 负载均衡及Paris-traceroute15-16
• 2.2 IP别名解析技术16-22
• 2.2.1 Mercator17
• 2.2.2 Ally17-19
• 2.2.3 APAR19-21
• 2.2.4 KAPAR21-22
• 2.3 网络拓扑模型22-27
• 2.3.1 随机图模型23
• 2.3.2 层次模型23-24
• 2.3.3 幂指模型24-25
• 2.3.4 HOT模型25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 具有容错能力的IP别名解析算法28-44
• 3.1 Graph-based IP别名解析原理28-30
• 3.2 Graph-based技术缺陷30-33
• 3.2.1 累积误差30-32
• 3.2.2 单路由完整度32-33
• 3.3 改进设计方案FTAR33-37
• 3.3.1 累积误差的消除33-35
• 3.3.2 解析完整度的提高35-36
• 3.3.3 代码实现36-37
• 3.4 方案性能分析37-43
• 3.4.1 精确度37-41
• 3.4.2 完整度41-43
• 3.5 本章内容小结43-44
• 第四章 路由级拓扑构建及拓扑预测44-66
• 4.1 链路权重估算44-48
• 4.2 网络拓扑度量指标48-51
• 4.2.1 节点度分布48
• 4.2.2 介数48-49
• 4.2.3 核数49-50
• 4.2.4 聚类系数50
• 4.2.5 平均路径长度50-51
• 4.3 任意两点间路由路径预测51-55
• 4.3.1 源地址和目的地址都在已知拓扑图中51-52
• 4.3.2 源地址和目的地址不全在已知拓扑图中52-54
• 4.3.3 代码实现54-55
• 4.4 最优拟合路径选取55-59
• 4.4.1 路由器层次划分55-57
• 4.4.2 设计优化准则对路由路径的影响57-58
• 4.4.3 预测路径选取准则58-59
• 4.5 方案性能分析59-65
• 4.5.1 拓扑相似度59-62
• 4.5.2 性能相似度62-65
• 4.6 本章内容小结65-66
• 第五章 总结和展望66-68
• 5.1 本课题工作总结66
• 5.2 可进一步研究的问题66-68
• 致谢68-70
• 硕士期间科研成果70-72
• 参考文献72-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 周苗;杨家海;刘洪波;吴建平;;Internet网络拓扑建模[J];软件学报;2009年01期

2 谈杰;李星;;网络测量综述[J];计算机应用研究;2006年02期

3 张宏莉,方滨兴,胡铭曾,姜誉,詹春艳,张树峰;Internet测量与分析综述[J];软件学报;2003年01期

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本文编号：436517