基于网络层析成像技术的拓扑推断

网络层析成像是近年来新兴的一种网络测量技术,该技术结合了网络测量和统计推断,可以解决网络测量的部分难题.网络拓扑推断是网络层析成像技术的重要应用之一,基于网络层析成像技术的拓扑推断通过端到端的测量即可推断网络内部的拓扑结构,而不需要内部节点的合作.系统地总结了基于网络层析成像的拓扑推断技术的研究现状,对国内外研究进展进行了讨论,最后讨论了当前拓扑推断中存在的问题,并讨论了未来的研究方向.

Tomography技术中的多参数网络拓扑推断

为了减少拓扑推断中采用单一参数在推断时的限制,提出了一种结合端到端时延和丢包率的算法,该算法在应用时仅需适量的计算而无需增加测量流量,并且该算法能适应不同负载的网络环境.理论分析了多参数拓扑推断算法的正确性并通过网络仿真器(NS2)进行了仿真,仿真结果表明,多参数的网络拓扑能在不同负载的网络环境下准确地推断网络拓扑.

采用单测量源的拓扑推断算法

为了减少拓扑推断中需要时钟同步和节点间合作的限制,提出了一种仅需要单个测量源并且不需要时钟同步的"运输车"测量方法,该方法可以测量目的地址共享链路的排队时延。设计了根据排队时延推断拓扑结构的算法。理论证明了基于"运输车"测量方法和排队时延推断网络拓扑的可行性和正确性,并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明基于"运输车"测量方法和排队时延能够准确的推断网络拓扑结构。

基于合并分层聚类的网络拓扑推断算法

针对HTE(Hierarchical Topology Estimation)算法计算复杂度较高的问题及其在节点相关性估计方差较大条件下性能下降的问题,提出基于合并分层聚类的网络拓扑推断算法.该算法采用自底向上的合并分层聚类,每次聚类仅使用与最大相关节点对有关的数据,相对HTE算法降低了运算复杂度;建立了改进的有限混合模型,增加了参数推断的有效数据,提高了算法的参数估计精度.仿真结果表明相对HTE算法,本文方法可以更快地推断出网络拓扑,且在节点相关性估计方差较大条件下,有更高的拓扑推断精度.

基于丢包率的多播网络拓扑推断算法

在分析现有的网络拓扑推断算法的基础上,提出一种改进的基于丢包率的多播网络拓扑推断算法。结合接收节点的层次信息、汉明距离及节点接收的探测包数量,能够同时推断网络拓扑结构和链路丢包率,并根据链路丢包率的估计值动态地调整拓扑推断的判决门限值,提高了推断的准确性。仿真实验证明,与现有算法相比,该算法具有更好的性能。

基于往返时延的网络拓扑推断

为了减少拓扑推断中采用单向性能参数需要多个节点合作的限制,提出了一种基于往返时延的拓扑推断算法,设计了网络拓扑推断中的往返时延测量方法,基于往返时延的拓扑推断不需要时钟同步及目标节点的配合。从理论分析了基于往返时延推断网络拓扑结构的可行性和正确性,并通过NS2进行了仿真实验。仿真结果表明,基于往返时延的推断算法能够较准确地推断网络的拓扑结构,与基于单向性能参数的拓扑推断算法相比,基于往返时延的拓扑推断算法受到的限制较少。

基于非参数假设检验的拓扑推断算法

针对基于门限比较的二叉树修剪拓扑推断算法稳健性差的问题,提出了一种基于非参数假设检验的网络拓扑推断算法。该算法首先应用经典的二叉树拓扑推断算法获得树状网络的二叉树结构,然后应用维尔科克森秩和检验算法逐个判断二叉树中的每条内部链路是否需要修剪,最后修剪二叉树,删除所有需要修剪的内部链路,得到真实的树状拓扑。由于该算法使用统计检测的方法,无需设置门限,相对门限比较法具有更好的稳健性。仿真实验表明,该算法相比基于门限的二叉树修剪算法具有更高的推断精度。

网络编码在拓扑推断中的应用研究

针对现有的基于线性网络编码的网络拓扑推断算法中拓扑错误推断率较高、节点资源消耗大等问题,提出了一种改进的网络拓扑推断解决方案。在无链路丢包的情况下,提出了组合包测量方法,不仅适合二叉树类型的网络,也适合于存在节点度数大于3的中间节点的树状网络拓扑;在存在链路丢包的情况下,提出了快速发包算法,避免了网络中间节点和探测包帧结构设计上的额外开销。仿真结果表明,该算法具有更广泛的适用范围,具有更严谨的推断过程,同时能够在不增加网络节点运行负担的情况下降低错误推断率。

基于网络编码的拓扑推断研究综述

拓扑结构是重要的网络性能参数之一,尤其是对网络监控和管理而言,获取网络拓扑是一个很有意义的基础问题。网络编码技术的出现为网络拓扑推断提供了新的思路,中间节点的网络编码操作使得编码数据与网络拓扑结构之间存在着紧密的联系,基于网络编码的拓扑推断正是利用这种联系对网络拓扑结构进行分析识别。与利用网络层析成像实现拓扑推断相比,基于网络编码的拓扑推断有许多优势,如提高拓扑推断的准确性、降低推断算法的复杂度等。总结了网络编码技术在网络拓扑推断中的应用及研究现状。

利用往返时延抖动的网络拓扑推断算法

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断需要时钟同步及节点间合作的限制,提出了一种利用往返时延抖动的拓扑推断算法.首先定义了四元组列车,其由4个长度相同的ping分组组成,4个ping分组组成2个相邻的紧接分组对,2个紧接分组对的目标地址相同.在空间独立性、时间独立性的条件下,通过四元组列车测量获得的往返时延抖动可以计算节点间的相关性,再根据节点间的相关性便可推断节点间共享链路,从而推断出网络拓扑.理论分析与仿真结果表明,所提算法的收敛速度高于基于端到端单向时延推断拓扑法,并且只需要一个测量节点.

基于时延抖动的网络拓扑推断技术

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断算法中需要时钟同步的缺点,根据端到端时延抖动的定义和特点提出了拓扑推断中端到端时延抖动的四元分组列车测量方法和基于端到端时延抖动的拓扑推断算法,其中端到端时延抖动的测量不需要节点间的时钟同步,并且实现简单。分析了基于端到端时延抖动推断网络拓扑的可行性和正确性,通过N S2进行了仿真。仿真结果表明,基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑结构的效果好。

层析成像技术中的自适应网络拓扑推断算法

基于层析成像技术的网络拓扑推断由于采用单一的网络性能参数而在推断时受到网络负载的影响.为了减少单一参数在推断时的限制,提出了一种单播网络中自适应结合多种网络性能参数的拓扑推断算法,该算法能适应不同网络负载的环境并且在应用时仅需适量的计算而无需增加测量流量.分析了自适应拓扑推断算法的正确性并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明自适应网络拓扑推断算法能在不同网络负载的环境下准确的推断网络拓扑.

利用有限混合模型的高效网络拓扑推断算法

针对现有高效网络拓扑推断算法的性能对设定门限值非常敏感的问题,提出了利用有限混合模型的高效层析成像网络拓扑推断算法.该算法首先从叶子节点集合中任选一个节点,测量该节点与其余节点的相关性集合,然后对测量数据建立有限混合模型,对叶子节点进行粗略分类,推断出相应的内部节点;接下来对粗略分类结果中的每一个节点类重复上述过程,如此迭代直至推断出所有内部节点为止.试验结果表明,该算法可达到现有算法取最优门限时的拓扑推断精度,且该算法与现有的高效层析成像拓扑推断算法相比,只需测量更少的节点相关性数据.

基于端到端测量的网络拓扑推断算法研究

提出的网络拓扑推断算法不需要网络内部节点的协作,通过端到端测量推断网络内部的性能特征和拓扑结构.本算法利用叶节点的丢包情况及其跳数信息,在跳数相同的节点集中识别兄弟节点,进而推断网络拓扑.理论分析和NS2仿真结果均表明该算法具有较高的推测准确度和较小的时间复杂度.

基于多源网络断层扫描的拓扑推断技术研究

网络断层扫描(NT)技术可以在内部节点不配合的情况下推断网络逻辑拓扑。多源NT比单源NT可以获取更多的拓扑和链路性能信息。四种2-by-2结构的逻辑拓扑的推断是多源NT的核心问题。基于四种2-by-2结构特点的分析,将问题转换为判定两条路径是否有共享链路的问题,并提出一种新的三明治探测技术.以端到端延时或者丢包率是否变化作为依据,解决了四种2-by-2结构的拓扑推断问题。仿真结果表明,此技术具有很高的正确性和有效性。

基于层析成像技术的拓扑推断

利用层析成像技术通过端到端的测量可以推断网络拓扑。该文讨论网络层析成像在网络拓扑推断中的测量方法的优点与不足,分析节点相关性计算方法的缺陷及当前各种拓扑推断算法。对测量方法、节点相关性计算方法和推断算法进行综合对比,总结网络层析成像在拓扑推断中的技术难点,对进一步的研究方向进行探讨。

战场干线网拓扑推断技术

拓扑推断是战场网络对抗的关键技术之一。在分析拓扑推断原理的基础上,给出了拓扑推断涉及的主要关键技术,提出了基于信源位置聚类的节点识别与类型判定方法,提出了基于数据帧和响应帧时间接续关系的链路识别方法。

一种无线传感器网络分层拓扑推断算法

无线传感器网络中网络拓扑对配置网络资源、优化网络性能具有十分重要的作用.根据在汇聚节点收集到的网络节点报文接收/丢失的信息,提出了一种基于数据聚合的分层拓扑发现算法,该算法同时可以实现对传感器网络节点的分层.针对目前的拓扑发现算法在网络链路丢包率较低的情况下无法快速推断出网络拓扑的问题,提出了一种使部分节点进入睡眠状态的方法推断低丢包率条件下的网络拓扑.仿真结果表明,提出的算法可以利用较少的观测数据准确快速地推断传感器网络的拓扑.

自适应的基于IPDV的网络拓扑推断技术

为了克服基于层析成像的拓扑推断技术中时钟同步及节点间合作的限制,有效减少测量流量,在拓扑推断中提出了自适应的基于时延抖动的拓扑推断算法,该算法不需要节点间的时钟同步和节点间的合作,并且产生的测量流量较少.从理论上分析了自适应的基于时延抖动推断自适应网络拓扑的可行性和正确性,通过NS2进行了仿真,仿真结果表明,自适应的基于时延抖动推断拓扑结构的效果比基于端到端单向时延推断拓扑的效果好,并且受到的限制少.

基于最大似然的网络拓扑推断技术研究(一)

本文针对基于主动探测的网络拓扑推断问题,提出了基于广义似然比的拓扑推断技术,仿真结果表明,该算法有较高的拓扑推断精度。