高效路由級網(wǎng)絡拓撲檢測技術(shù)的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡在社會、經(jīng)濟、生活等各個方面重要性的不斷提升,越來越多地研究機構(gòu)和科研人員開始從事網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)方面的研究。網(wǎng)絡拓撲檢測是將檢測到的網(wǎng)絡設備及其之間的動態(tài)連接關系用圖形的方式直觀地顯示出來的技術(shù),其中可以加入各種有價值的網(wǎng)絡屬性,如流量、帶寬、延遲等等,使網(wǎng)絡管理和研究人員能夠從宏觀上掌握整個網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡的規(guī)?？赡苁铸嫶?而且處于快速增長和隨時變化之中,通過人工進行網(wǎng)絡拓撲的檢測工作是不現(xiàn)實的。拓撲檢測的目標是要在盡可能

2、少地影響網(wǎng)絡本身運行的情況下自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu),具體有兩大要求： 高效性：盡可能快地檢測網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)； 完整性：盡可能地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的所有設備及其之間的連接關系。 快速而準確地檢測網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu),無論對于各種實際的網(wǎng)絡應用,還是網(wǎng)絡相關的理論研究,都有著很廣闊的需求和應用前景。盡管目前已經(jīng)有一些拓撲檢測系統(tǒng),例如Skitter項目,正在運行已獲取Internet的拓撲結(jié)構(gòu),但這些系統(tǒng)通常需要數(shù)月甚至數(shù)年的運行

3、才能完成整個網(wǎng)絡的拓撲檢測,而且很少有研究機構(gòu)和科研人員專門對拓撲檢測系統(tǒng)算法的效率進行評估和研究。目前隨著無線網(wǎng)絡的不斷普及,對網(wǎng)絡拓撲檢測技術(shù)效率上的要求也越來越高,因此專門針對效率方面的研究是非常重要和有價值的。 本論文專注于網(wǎng)絡拓撲檢測技術(shù)效率方面的研究,為了有效地提高網(wǎng)絡檢測的效率,本論文對傳統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲檢測算法的效率進行了試驗分析和評估,在分析了傳統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲檢測算法的實現(xiàn)之后,認識到該算法效率較低的原因在于其有很高的拓

4、撲檢測冗余度,從而導致大量重復和無效的探測。為了有效地降低這種拓撲檢測冗余度來提高拓撲檢測算法的效率,本論文利用基本的網(wǎng)絡探測工具Traceroute和網(wǎng)絡拓撲的樹狀特征設計和實現(xiàn)了BacktraceTree算法,該算法對整個網(wǎng)絡進行回溯式探測,同時根據(jù)探測目的地址是否有響應對其進行分類探測,從而有效地提高了網(wǎng)絡拓撲檢測的效率。論文最后的分析結(jié)果表明,BacktraceTree算法的效率是傳統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲檢測算法的3-4倍,同時能夠保證算法