网络拓扑测量系统的研究与实现

探讨了一种集中式、基于单个探测点的拓扑测量系统原型的设计与实现。在该原型中以数据采集为核心,设计了一组可扩展的探测模块,每个模块相对独立,从而使得系统可以很方便地加入不同的拓扑测量机制和技术,系统的灵活性和扩展性得以提高;同时在系统运行中引入了基于状态的拓扑更新策略,使得拓扑测量的结果具有相对较高的完整性和准确性。在实现时,充分利用了VC.NET的多线程技术,使拓扑测量的速度也得以提高。

网络拓扑测量分析与研究

对现有的网络拓扑测量方法进行研究,就校园网的实际情况设计出一个网络拓扑测量系统,并对其三个组成部分进行详细说明.重点讨论了如何利用SNMP+ICMP协议获取网络层拓扑节点及其连接关系以自动构造网络拓扑图,并给出实现算法.实验表明该方法在网络拓扑测量中是有效快速的.

中国AS级拓扑测量与分析

为描绘中国自治域(Autonomous Systems,AS)级拓扑图景,文中运用综合集成的思想来考察不同拓扑数据之间在数据本身和统计特征上的差异.首先,采用基于BGP、基于traceroute和基于IRR的方法从不同数据源获取了拓扑快照和十年间历史.其次,对快照进行基于集合运算的分组比较,并得到了一幅较完整可信的图.接着,从生灭过程角度,分析三类增长机制,指出了‘灭’过程的缺失.然后,运用复杂网络特征化方法,比较了三幅图的特征及显著性,发现平均度主导了多数差异,并指出有关Rich-Club现象的争议根源之一在于数据差异.最后,给出了特征演化的四点观察,包括相关模型中未能重演的平均度增长现象.

中国IP级网络拓扑测量与分析

以建立中国IP级网络拓扑图景为目标,首先评价了传统的目标抽样法,提出了3项改进技术,并测量了中国网络,然后运用复杂网络研究方法提取并比较分析了拓扑特征,最后采用IP2AS技术统计了自治域规模。结果表明,传统目标抽样法将丢失大量信息,改进技术在保持完整性的同时降低约一半负载。获得新的中国拓扑规模5倍于CAIDA的skitter。新拓扑与skitter拓扑相比,呈现更显著的非相称性、更弱的聚集、更短的距离、更不均衡的节点流量分布。发现了中国自治域规模的重尾分布。

Internet路由器级拓扑测量中目标选择方法研究

为提高Internet路由器级拓扑测量的完全性,给出了完备目标集合的定义,介绍了已有测量目标选择方法并分析其不足之处,提出了“以桩网络而不是IP地址为抽样粒度”的观点和“桩网络完全覆盖,两阶段随机选择”的完备测量目标选择方法。实验结果表明,从测量目标的角度来说,这种测量目标选择方法保证了测量的完全性。

基于路由行为分析的网络拓扑测量目标采样

鉴于当前网络拓扑测量实践中目标采样的不充分以及测量模型的失真问题,提出了一类基于路由行为分析的目标采样方法:1)作为基准的均匀随机采样,2)作为优化方法的最小覆盖采样,3)针对路径多样性的末跳采样,4)针对目的前缀多样性的二分采样。基于真实测量数据回放的实验表明,通常的"/24选1"随机采样丢失了一半的拓扑信息,其中,约10%源自路径多样性,其余源自目的前缀多样性;最小覆盖采样不仅对路由动态性是顽健的,而且长期上优于均匀随机采样。

ISP拓扑测量中的源点部署方法

ISP拓扑测量中合理部署测量源点对于获取完整的网络拓扑有重要意义。现有研究主要基于拓扑已知的假设来讨论该问题,然而在拓扑未知情况下如何部署测量源点尚缺乏深入研究。本文通过分析ISP网络组成特点,提出了"城市覆盖"的源点部署方法。配合适当的目标集合,该方法能从理论上保证ISP拓扑中骨干链路的完整性。实验结果表明,这种源点部署方法在发现ISP骨干链路方面是有效的。

基于ICMP协议的网络拓扑测量算法的研究

网络拓扑测量是当今网络应用与研究的一个热点,而ICMP协议作为网络中应用最为广泛的协议,在网络拓扑测量中有着非常重要的作用和地位。利用ICMP协议获取网络拓扑节点及其连接关系以自动构造网络拓扑图,给出基于ICMP协议的网络拓扑测量的实现算法。

基于BGP协议的AS级网络拓扑测量的研究

在分析Internet结构的基础上,主要针对BGP协议在AS级拓扑测量中的应用做了深入的讨论.介绍了自治系统的概念和BGP协议的工作过程,描述了监测运行有BGP协议路由器的路由表以动态构造AS级网络拓扑图的原理,给出了基于BGP协议的AS级网络拓扑测量的算法,并对算法进行了说明.

基于TraceNET的多源协作的拓扑测量方法及其应用

面对日趋复杂的网络,网络的管理变得越来越重要,而网络的故障管理、配置管理、性能管理等都离不开网络拓扑。因此如何高效准确地获得网络拓扑,一直是网络拓扑研究中的一个热点和难点。鉴于此,提出了基于Trace NET的多源协作的拓扑测量方法,并且将该方法用于中国科学技术大学(USTC)校园网拓扑测量,结果表明该方法可以高效准确地绑定路由器的别名和发现子网,因此所提方法具有较高的应用价值。基于USTC校园网上高效准确的测量结果,将此测量方法用于中国教育科研网(CERNET)拓扑测量,可以获得的路由器级拓扑为管理和研究Internet提供了较大价值的参考。

室内惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法

为解决合作定位算法中滤波结构不易扩展、鲁棒性差的问题,提出了一种适应于室内多用户的惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法。利用目标检测识别算法,提出相机拓扑测量合作定位算法。通过构建拓扑测量、惯性导航系统因子函数,推导出基于因子图的可扩展参数优化模型。为进一步提高鲁棒性,引入综合考虑残差和检测分数的权值判断法,提出适应于相机拓扑测量的改进型开关约束算法。仿真和实测实验表明:拓扑测量观测精度的提升对位置和速度估计、算法收敛次数均有不同程度的改善;合作+改进型开关约束算法的定位精度较非合作+非鲁棒算法的提高了79.8%;改进型开关约束算法相比原开关约束算法具有较高的预测成功率,当测量遮挡时长比为0.4时,改进型开关约束算法将原开关约束算法对野值点的预测成功率由89.35%提高到了97.4%;与原开关约束算法相比,引入权值判断法的改进型开关约束算法剔除了同用户多边框的异常拓扑测量值,减小了计算开销,提高了合作定位精度和鲁棒性。

IP级拓扑测量可用通信端口分析

目前已有的因特网IP级拓扑测量方式因为受到各种网络设施的影响,削弱了预设方式的测量效果,从一定程度上限制了测量空间.本文提出了一种针对探测端口号的选择策略.主要是为了解决原有常用测量用端口号被互联网中恶意程序利用,以及被网关与防火墙等设备频繁过滤的现实存在的情况.该策略的优势是将测量中端口分为可利用端口与不可利用端口两类,且尽可能大的覆盖了端口号范围.

互联网拓扑测量技术与工程实践

互联网拓扑测量是网络空间测绘的重要手段之一,相关技术与平台已经日趋成熟。首先介绍当前互联网拓扑测量技术与平台;然后介绍一个基于虚拟专用服务器的拓扑测量系统VTopo;最后,给出一次地区互联网拓扑测量试验,结果表明VTopo独立发现大量拓扑信息,与CAIDA Ark数据集具有很大的互补性。

IP级网络拓扑测量技术的研究与实现

对现有的常用的两种网络拓扑测量技术进行了分析研究,实现了基于traceroute技术的网络拓扑测量系统并用其测量了中国网络,通过与Iplane的测量结果对比评价了其可用性。首先讨论了基于SNMP协议的拓扑测量方法,并指出其优缺点。随后讨论了基于traceroute技术的拓扑测量方法,描述了基于traceroute技术的拓扑测量系统的设计构架和关键技术。最终利用拓扑测量系统测量了中国网络拓扑,然后将其测量结果同Iplane测量的中国网络拓扑进行复杂网络特征分析。通过特征对比发现,测量系统挖掘出的拓扑呈现出更显著的非相称性、更弱的聚集和更短的距离,证明了该系统的可用性。

基于SNMP协议的网络层拓扑测量的研究

首先将网络拓扑测量分为网络层拓扑测量和链路层拓扑测量,然后深入地讨论了如何利用SNMP协议获取网络层拓扑节点及其连接关系以自动构造网络拓扑图,并给出基于SNMP协议的网络拓扑测量的实现算法。实验表明该算法在网络拓扑测量中是有效快速的。

基于半监督聚类的局部网络拓扑测量任务选取方法

本文提出了一种基于半监督聚类的测量任务选取方案以提高局部网络对外连接IP地址的发现效率。首先选择少量测量任务执行测量作为标记样本,计算已知类别的质心,然后利用未标记样本到最近质心的距离进行聚类,最后从距离已知类别较远的未标记样本中生成新的测量任务,迭代执行直到未发现新的类别。半监督聚类中相关参数用控制变量法进行选取。通过发现的局部网络对外连接IP地址数量分析测量效率,并利用聚类的外部指标评价本文算法的聚合能力。

IPv6网络拓扑测量目标选择技术

由于IPv6地址空间巨大,使得IPv6网络拓扑测量成为一个巨大的挑战。本文基于IPv6存活地址列表,提出了一种IPv6网络拓扑测量目标选取技术,来提高IPv6网络拓扑测量的有效性和完整性。首先,收集并融合了不同来源的IPv6存活地址列表;其次,分析了IPv6存活地址列表的特征,接着提出了IPv6存活地址前缀列表预测算法PrefixPrediction,对比Entro⁃py/IP评估了算法的正确率;最后,给出了IPv6网络拓扑测量目标选取的综合方案。

因特网AS级拓扑测量和分析的进展

测量和分析因特网AS级拓扑是研究因特网宏观特征和选路行为的基本手段。概述了两种测量AS级拓扑的方法,即从包含BGP选路信息的数据中发现AS级拓扑和从traceroute测量数据生成AS级拓扑;对比了不同测量数据的涵义和完整性;综述了多种分析因特网拓扑特性的测度;讨论了AS商业关系及相关选路行为的研究现状;给出了当前面临的技术挑战。

大型ISP网络拓扑多点测量及其特征分析实例

深入了解Internet拓扑的结构性质有利于更好地设计和发展Internet.由于Internet规模巨大,以及获得完整的路由器级Internet拓扑方面的困难,目前无法研究整个路由器级Internet拓扑.因此,分别研究每个国家级或跨国因特网服务供应商(Internet service provider,简称ISP)网络拓扑结构成为了解Internet拓扑特征的一种可选方法.以中国教育科研网为例,简要描述了多点测量其路由器级拓扑结构的测量结果.分析了该实例拓扑图的节点度分布特征、较大特征值的有关性质以及谱密度分布特征.分析了该实例拓扑图的无符号拉普拉斯谱(SLS)、规格化拉普拉斯谱(NLS)以及群集系数等度量特征.分析结果表明,大型ISP拓扑确实具有某些幂律特征;不同于自治系统级拓扑的情形,对ISP拓扑的节点度补累积分布来说,幂律分布未必拟合得最好;ISP拓扑是一种无标度图,但不符合Barabási-Albert(BA)生长模型;SLS和NLS具有区分不同的路由器级拓扑结构的能力;Internet路由器级拓扑的发展可能遵循一种不同于BA模型的生长过程.

网络测量中拓扑信息采集技术的分析与研究

网络拓扑测量系统,即网络拓扑发现系统,是网络管理中一项非常重要的技术,包括三部分:拓扑信息采集、拓扑图生成、拓扑图显示。首先介绍了网络拓扑测量系统的结构,然后阐述了主要拓扑信息采集方法及其优缺点,并进行分析比较,最后给出结论,对网络管理开发软件人员和网络管理人员具有较好的参考价值。