多域信息感知系统设计与实现

发布时间：2017-07-18 14:36

  本文关键词：多域信息感知系统设计与实现

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【摘要】：网络信息感知技术通过对网络时变参数与时不变参数的采集与分析,掌握网络实时状态,通过可视化技术的直观呈现,为网络管理人员带来了良好的操作体验,从而便于及时地对网络资源进行分配,提高网络运维管理的效率。近年来,面对处于不断变化中的信息网络,如何及时对网络的多域信息进行快速感知,准确获取网络的参数,在海量信息中挖掘有效信息,并通过可视化技术精准清晰的呈现,成为一项研究热点。 然而,现有的网络信息感知系统主要集中在网络拓扑域方面,忽视了其他域的信息感知,例如：在一些可以显示网络中传输的数据流的网络拓扑显示系统中,通常没有对数据流做分类与分析。在网络信息的领域内,其所包含的不仅是有关节点位置与其连接关系所代表的网络拓扑域,同时也包含网络流量所代表的流量域、业务类型所代表的应用域以及温度、湿度等代表的外围环境域等多域信息。因此,相关技术人员所需要的网络信息已经不只是一张简单的网络地图,除了拓扑域信息外,更重要的是掌握网络更多领域的信息,从而能够实时掌握网络的全面状态,进而对网络资源进行更为合理地分配,更好地提升网络性能,将网络的优点发挥到极致的同时,规避一些不必要的损失。 针对上述问题,本文围绕网络多域信息感知方法模型、网络态势生成等关键技术,重点从网络的拓扑域、流量域以及应用域三个方面具体展开研究,开发出相应的原型系统,并进行实验测试分析。主要贡献包括如下： (1)设计“分散感知,集中控制”的多域信息感知系统整体框架 提出了“物理上分散,逻辑上集中”的新型路由架构,对网络中的拓扑域、流量域、应用域等多域信息感知模块进行设计,同时设计可视化模块对其予以展示。 (2)设计“拓扑-流量-应用”结合的多域信息感知方法 针对网络的多域信息,尤其是拓扑域、流量域及应用域设计感知方法,对网络的拓扑、网络中节点与链路使用率、网络状态及业务类型等进行感知,从而实现网络信息的多域感知。 (3)设计基于多线程的多域信息可视化方法 多域网络信息态势生成以感知到的多域网络信息为依据,结合多线程技术利用相关可视化技术对网络拓扑、网络中节点与链路使用率、网络状态及业务类型等进行合理化布局并动态展示,实现多域网络信息态势生成。 (4)研发一体化多域信息感知原型验证系统 根据理论研究内容开发多域信息感知原型验证系统,实现网络多域信息的感知并对网络拓扑、网络节点与链路使用率、网络运行状态、网络业务信息等进行一体化展示,同时对系统的丢包率、网络传输质量等性能进行测试,用以验证理论研究成果的可行性及性能。 总的来说,本文运用理论研究结果设计多域信息感知原型验证系统,在原型验证系统上实现多域信息感知及态势生成具体应用,同时对原型验证系统进行验证与分析,实现一套整体的多域感知研究体系。
【关键词】：网络多域 信息感知 模块设计 可视化 原型系统
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 项目背景11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.3 主要工作14-16
• 1.4 论文结构16-18
• 第二章 多域网络信息感知技术和算法概述18-29
• 2.1 网络拓扑发现相关协议18-23
• 2.1.1 SNMP协议18-20
• 2.1.2 ICMP协议20-21
• 2.1.3 ARP协议21-22
• 2.1.4 OSPF协议22-23
• 2.2 网络拓扑发现相关技术23-25
• 2.2.1 基于SNMP的网络拓扑发现技术23
• 2.2.2 基于ICMP的网络拓扑发现技术23-24
• 2.2.3 基于ARP的网络拓扑发现技术24
• 2.2.4 基于OSPF的网络拓扑发现技术24
• 2.2.5 网络拓扑发现技术比较24-25
• 2.3 网络流量感知相关协议与技术25-26
• 2.4 业务类型感知相关技术26-28
• 2.5 小结28-29
• 第三章 多域信息感知系统框架29-36
• 3.1 多域信息感知系统网络架构29-32
• 3.1.1 传统网络信息感知路由架构29-30
• 3.1.2 新型网络感知路由架构30-32
• 3.2 系统总体框架32
• 3.3 系统各模块功能详述32-35
• 3.3.1 多域网络信息感知模块33-34
• 3.3.2 多域网络信息可视化模块34-35
• 3.4 小结35-36
• 第四章 多域信息感知实现技术36-60
• 4.1 多域信息感知方法36-39
• 4.1.1 多域网络信息的采集方式36
• 4.1.2 多域网络信息的获取机制36-39
• 4.2 网络拓扑域信息感知实现技术39-44
• 4.2.1 网络拓扑感知过程中的问题40
• 4.2.2 基于SNMP和ICMP的拓扑发现技术40-44
• 4.3 网络流量域信息感知实现技术44-46
• 4.3.1 网络流量检测45
• 4.3.2 网络流量监控45-46
• 4.4 网络应用域感知实现技术46-55
• 4.4.1 网络业务类型识别流程46
• 4.4.2 网络数据包的捕获46-49
• 4.4.3 网络数据包的分析49-50
• 4.4.4 业务类型分析50-55
• 4.5 感知内容55-58
• 4.5.1 网络各层感知内容56-58
• 4.6 小结58-60
• 第五章 多域信息可视化实现技术研究60-78
• 5.1 视化技术基础60-63
• 5.1.1 网络信息可视化背景60-61
• 5.1.2 网络信息可视化工具61-63
• 5.2 网络拓扑域信息可视化63-68
• 5.2.1 网络拓扑可视化特点63
• 5.2.2 网络拓扑域可视化整体框架63-65
• 5.2.3 技术实现65-68
• 5.3 网络流量域信息可视化68-70
• 5.4 网络应用域信息可视化70-71
• 5.5 网络拓扑可视化布局算法71-76
• 5.5.1 网络拓扑可视化布局算法分类72-74
• 5.5.2 一种基于遗传算法的网络拓扑可视化布局算法74-76
• 5.6 小结76-78
• 第六章 原型系统测试与性能分析78-89
• 6.1 原型系统设计78
• 6.2 原型系统环境构建78-80
• 6.3 原型系统功能测试80-85
• 6.3.1 网络拓扑的可视化80-82
• 6.3.2 网络拓扑事件的感知82-85
• 6.4 原型系统性能测试85-88
• 6.4.1 丢包率测试85-87
• 6.4.2 业务流传输质量87
• 6.4.3 相关技术指标87-88
• 6.5 小结88-89
• 第七章 结束语89-92
• 7.1 论文总结89-90
• 7.2 下一步研究工作90-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-98
• 攻读学位期间发表的学术论文目录98

【参考文献】

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1 张宏科;苏伟;;新网络体系基础研究——一体化网络与普适服务[J];电子学报;2007年04期

2 杨冬;周华春;张宏科;;基于一体化网络的普适服务研究[J];电子学报;2007年04期

3 甄皓琮;方旭明;朱龙杰;;一种基于无线多媒体业务的可升降级QoS动态带宽分配与优化策略[J];电子与信息学报;2006年10期

4 高颖;王阿敏;姜涛;郭淑霞;;基于信息融合的战场态势显示技术[J];弹箭与制导学报;2013年04期

5 孙践知;，

本文编号：558208