低冗余主动测量IP级Internet拓扑的一种数据修正方法

Internet拓扑的研究对于网络的应用与发展具有重要意义.由于交叉路由的存在,目前主动测量Internet拓扑大多采用多源点高冗余探测的方法,以发现单探测点情况下相对隐藏的链路.为降低探测难度与代价,避免由架设多探测点所带来的高度复杂性及重复性,给出一种针对单点测量数据的修正方法.基于授权的海量实测数据,提取隐藏链路的多核连接特征,使产生的测量结果更完整.实验表明,该方法可以大幅提高单点测量Internet拓扑的精确性,从而增强低冗余测量数据的可用性.

一个Internet路由器级拓扑自动发现系统

本文讨论了一个Internet路由器级拓扑自动发现系统的结构、所遇到的问题和若干关键技术,并实现了一个针对CERNET的拓扑发现原型系统。实验结果表明,发现方法可行,发现原理适合于大规模IP网络,可以拓展为一个发现全国Internet路由器级拓扑的系统。

AS级Internet拓扑层次性分析与建模

基于对AS(autonomous system)级拓扑实测数据的分析,提取出拓扑层次性相关的若干重要特征;给出层次划分的按据、优化参数以及新加入节点的连接细节和非线性择优概率;提出了一种基于核数划分的AS级互联网层次动态演化模型(IAT-HDEM)。对模型进行了计算机建模和数值仿真评估,分析表明该模型能较好地模拟出真实互联网AS级拓扑的宏特征、幂律特性和层次特性。

AS级Internet拓扑度和连通性演化分析

Internet拓扑,尤其是AS级拓扑,是目前研究的热点。研究Internet拓扑的演化趋势,可以更好地了解网络的内在连接机制。该项研究基于CAIDA项目授权的海量数据,数据采集时间为2004年1月至2008年6月。首先介绍了必要的基本概念,然后给出了节点平均度、最大节点度值、高度值节点平均度、富人俱乐部连通性和聚集系数的演化分析。研究发现,度值较高的节点,其影响力随时间变化逐渐下降,高度值节点之间的连接也逐渐减少,但网络整体上仍表现出明显的富人俱乐部性质和聚集性。

AS级Internet拓扑突变性分析

通过分析2009年1月至2010年4月间采集的CAIDA自治域级数据,研究发现:网络规模、节点间连接程度和聚集性随时间有增加的趋势.依据k-核解析的概念将网络分成不同的层,具体针对网络特征值有跳跃性变化的时间点,分析该时间点各层度分布、层节点数、层连接分布和层节点度总和的变化.结果表明:此时间点低层节点数明显减少但连接概率增加,影响网络连接程度的主要因素是中间层间节点的连接变化,突变性变化使网络处于不稳定状态,网络有自我调节能力,会逐渐恢复稳定状态.利用信息熵概念引入适用于Internet的标准结构熵概念,进一步验证了拓扑中小涨落的影响积累到一定程度时,系统就会产生"巨涨落",表现为特征值突变.

一种生成因特网IP级拓扑局部视图的方法

为了展示规模庞大的因特网IP级拓扑,研究其拓扑特征,提出了一种利用Skitter测量数据生成因特网在特定区域IP级拓扑的方法GNTSD(generating network topology via skitter′s data),提出并分析了过滤特定区域IP路径、提取IP节点和链路的2种关键算法。该方法广泛使用散列技术来提高算法效率,以三维图形方式显示IP级拓扑,并能统计分析IP节点/链路的数量和节点度数等参数。基于GNTSD方法实现了一个分析工具IPTView。实验结果表明,此方法是可行的,能够从数千万条IP路径中快速、准确地生成特定国家或地区的因特网IP级拓扑视图,是一种能获得全球任意地区IP级网络拓扑的通用方法。

路由器级Internet拓扑特征量的对比分析

随着CAIDA探测方式由Skitter到Ark的改变,基于2008-02-27～2008-02-29的CAIDAArk项目数据及2007-08-16的CAIDA Skitter项目数据,通过建立网络拓扑和仿真分析单测量点数据与整合数据在平均度、聚类系数、核数等多个特征量上的差异,对比了Skitter和Ark项目在单测量点探测上存在的误差,再对两种探测方式下数据的度分布进行对比.研究结果表明,Ark项目单测量点误差稍小,两组数据在度分布上既存在相同的规律也稍有差异.

Internet路由级拓扑的可视化算法

针对Internet的可视化问题,分析了现有算法的不足.在此基础上,提出了一个新的算法:基于节点的核数,由内核至外核逐层演化的算法.该算法从中心点开始演化,首先找出与该点直接相连的点布置在其周围,布点的范围随着节点核数的减小而加大,而后再从各叶子节点开始,找出与其相连的节点布置在其周围.以CAIDA Riesling监测点在2007年5月的Internet路由级拓扑数据为例,描绘了Internet的可视化结果.从可视化结果可以看出:该算法在描绘Internet拓扑的层次性演化上是比较突出的,尤其是在内层,但是当演化到外层时,由于节点数目的急剧增加,使其层次性不再突出.

AS级Internet拓扑基本特征量演化分析

基于CAIDA项目授权的海量数据,结合复杂网络的研究理论和方法,进行了AS级Internet拓扑的CCDF-degree幂律分析和节点时效分析.结果表明,随着AS级Internet拓扑结构的演化,高度值节点部分较为稳定,保持了网络的聚集特性和幂律性,但这部分节点随时间变化逐渐丧失有效连接,同时度值较低的节点的活动比较动荡,Internet的拓扑结构呈缓慢均匀化的趋势.

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.

Internet网络拓扑建模

首先概述Internet网络拓扑建模的意义和分类;总结现阶段已发现的主要网络拓扑特性与度量指标;然后分析、讨论自治域级和路由器级的Internet网络拓扑建模与最新的研究成果;最后针对目前拓扑建模中存在的难点和问题给出总结,并展望未来的研究发展方向.

Internet拓扑的社团结构分析

对InternetAS级拓扑的社团结构进行了分析,发现其模块度在0.38和0.48之间,表明Internet拓扑具有一定的模块特性。社团分解结果表明,处于同一社团内的AS许多都是相同或邻近国家的AS,表明了地理因素是Internet社团结构形成的一个重要原因。对Internet国家级拓扑的社团结构的分析,更明显地表明了地理因素对Internet互联所产生的影响。PFP模型所生成的网络的模块度仅有0.30左右,与真实Internet有一定差距,因此提出了一种考虑了地理因素的Internet模型——GeoPFP模型,在包括小度值节点聚类特性等诸多性质上,新模型都能准确模拟Internet,同时新模型的模块度在0.42附近,与真实Internet一致。

一个IP网络拓扑自动发现系统的设计与实现

发现网络拓扑信息是实现许多网络管理任务的先决条件，而通过手工方式跟踪网络拓扑的变化将是一项非常困难和繁琐的工作。该文设计了一个IP网络的拓扑自动发现系统，它综合了多种拓扑发现机制和技术，能适应于不同的网络环境和条件。

IP层网络拓扑发现技术及其进展

随着网络技术的不断提高，网络应用飞速发展，Internet规模也越来越大，其网络结构也日益复杂，网络拓扑的研究己经越来越多地引起了国内外计算机领域专家和学者的重视。对网络拓扑结构的深入了解，有助于对网络进行宏观管理、更加准确地仿真模拟Internet、网络故障定位和服务站点的选择。网络拓扑对发现网络瓶颈、优化网络配置是至关重要的，对网络安全和国家安全也起着重要作用。

TCP/IP环境下的协同设计体系拓扑结构

该文以协同设计技术为背景，针对网络拓扑结构，提出了广义树、广义图的概念以及树图嵌套、图树嵌套的方法。 用这种方法可推演出结构、性能优越的网络结构。 该文还探讨了利用通用协议TCP／IP实现这种方法的一些技术问题。

基于节点度分层的路由器级拓扑布局算法

在对Internet路由器级拓扑的可视化过程中,由于探测结果中节点数量众多和链路复杂,导致布局效果呈现主次不分、边交叉和布局效率低等问题。如何在保证全面展示拓扑中数据和提高布局效率的前提下呈现良好的布局效果是文中的研究重点。针对现有的布局算法都存在布局效果不佳和效率低等问题,提出一种改进的FR算法—DHL(Degree Hierarchical Layout)算法。首先,根据Internet路由器级拓扑中节点度分布的幂律性质将节点分为三类;接着对分类后的节点进行分层显示;最后根据层次的不同选取合理的初始温度和迭代次数。实验结果表明,文中算法能有效降低时间复杂度和边的交叉数,并使布局效果体现网络的层次性。

浅谈银行二级分行Internet访问方案及安全策略

近年来,随着银行业务和技术的蓬勃发展,运行于银行网络上的应用日趋繁多,银行的网络拓扑结构、网络协议标准都发生了重大变化,银行的网络建设范畴也已经从二级网扩展到三级、四级网络,并实现了银行业务网络及内部办公网络与Internet公网的完全物理隔离.在网络管理中,如果Internet访问和外网管理不当,不仅会给银行网络安全配置、安全管理带来难度,还会给内部网络埋下安全隐患.因此规范Internet的访问,设置外网安全策略势在必行.

基于网络节点聚类的目标IP城市级定位方法

现有经典的基于网络拓扑启发式聚类的目标IP城市级定位方法(HC-Based定位方法)通过网络结构的集群划分对网络IP节点进行聚类,定位结果误差较大,为此提出了一种基于网络节点聚类的IP定位方法(简记为NNC方法).该方法首先利用同一个网络社区往往位于同一个城域网的规律,考虑模块度能够可靠衡量网络社区结构强度的特点,基于模块度最优化进行网络拓扑聚类,得到模块度最高的网络社区划分结果;然后,基于IP地理位置数据库投票规则确定网络社区所处位置;最后,根据目标IP所处的网络社区,确定其所处的城市.基于中国河南、山东、陕西、广东、浙江5个省的15 000个互联网IP节点的实验结果表明:NNC方法与HC-Based定位方法相比,能够明显提升对目标IP的城市级定位的准确率和召回率,并降低地标错误对定位结果的影响.

互联网宏观拓扑结构的扁平演化趋势研究

互联网应用层涌现出越来越显著的扁平化现象,明确这种扁平化趋势是否也存在于互联网内部宏观拓扑中对从上层开发利用互联网,以及再设计互联网具有重要意义.本文择取CAIDA机构IPv4、IPv6及AS级网络拓扑数据,对表征网络拓扑扁平化的特征量进行计算并对其时序演化平行对比,结果显示随着网络规模的扩大,网络幂指数逐渐升高,并趋于稳定在2-3之间,表明网络在变得均匀,却远不是均匀网络,网络中“HUB”节点有所减少;平均聚集系数也呈上升趋势,单个节点聚集系数的标准差逐渐减小,表明网络连接更加紧密,且各节点紧密程度差距减小;标准网络结构熵在逐渐向高熵值转变,这表明网络在变得无序且随机.所述现象均表明互联网内部网络拓扑结构在逐渐趋于扁平而紧密,系统在走向一个高熵产生、逐渐平衡的状态.

一种互联网AS层拓扑的动态演化模型

了解互联网的拓扑结构、理解互联网的演化机制对优化网络性能、指导网络协议设计至关重要.本文着重探讨了互联网AS(autonomous system,自治域)层拓扑的局部连接偏好性和簇度相关性,提出了局域世界的动态地改变大小和选取方法;并基于互联网规模的摩尔定理给出了网络指数增长的模拟细节;并在吸取局域世界模型思想和PFP(positive feedback preference,正反馈偏好连接)模型非线性择优概率的基础上,充分刻画出拓扑演化过程中节点与链接的生与灭随机事件,建立了一种互联网AS层拓扑动态演化模型(ITALW).计算机建模和数值仿真分析表明,该模型不仅能够模拟大部分网络宏观特征,还能够较为准确地模拟互联网AS拓扑的局部行为.