網(wǎng)絡拓撲探測中的節(jié)點部署方法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展以及用戶對網(wǎng)絡使用需求的增長與變化，網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)與規(guī)模也在不斷復雜化及擴大化。為了能夠有效地監(jiān)管網(wǎng)絡，優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，以及更進一步地分析網(wǎng)絡行為，防范網(wǎng)絡攻擊，需要對網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)有著充分認識。因此網(wǎng)絡拓撲識別成為了網(wǎng)絡研究中的基礎和重點環(huán)節(jié)。
　　目前對于網(wǎng)絡拓撲識別的研究主要集中于探測方式的改進與創(chuàng)新上，而對于網(wǎng)絡探測節(jié)點部署的研究較少，因此論文將工作集中在探測節(jié)點部署方法上。由于網(wǎng)絡拓撲的復雜性，單一的源節(jié)點或目

2、的節(jié)點的探測結(jié)果只能反映出整體網(wǎng)絡拓撲的一小部分，為了得到網(wǎng)絡拓撲的整體結(jié)構(gòu)，必須綜合多源多目的探測的結(jié)果。由于在網(wǎng)絡中不同節(jié)點可探測到的網(wǎng)絡范圍不同，探測節(jié)點的部署也需要一定的開銷，因此如何減少部署節(jié)點的數(shù)量并增加可探測到的網(wǎng)絡拓撲范圍是一個值得研究的問題。為了正確分析整體網(wǎng)絡拓撲與節(jié)點探測范圍之間的關(guān)系對節(jié)點部署位置的影響，需要研究在網(wǎng)絡拓撲完全已知條件下的節(jié)點部署問題；為了能在實際探測過程中應用，需要研究在網(wǎng)絡拓撲部分已知條件下的

3、節(jié)點部署問題。論文對上述兩種情況下的節(jié)點部署問題進行研究，成果分別包含以下兩個方面：
　　1.針對網(wǎng)絡拓撲識別提出啟發(fā)式探測節(jié)點部署方法。論文通過分析整體拓撲與節(jié)點探測范圍之間的關(guān)系，將問題抽象成集合覆蓋問題，并在集合覆蓋貪婪算法上改進并提出了一種啟發(fā)式的節(jié)點部署方法。該方法與集合覆蓋貪婪算法相比能有效減少部署節(jié)點個數(shù)。該方法也可運用在具有相同探測范圍的網(wǎng)絡性能探測節(jié)點部署問題上。
　　2.提出基于復雜網(wǎng)絡特征的探測節(jié)點部署

4、方法。論文通過分析路由器級網(wǎng)絡拓撲的復雜網(wǎng)絡特性，設計了一種利用部分網(wǎng)絡拓撲的特性生成實際網(wǎng)絡的估計拓撲的方法，并利用該拓撲生成方法與啟發(fā)式節(jié)點部署方法設計出了在拓撲部分已知時的節(jié)點部署方法。該方法是對上一種方法的改進，使其可以運用在實際網(wǎng)絡拓撲識別過程中。
　　論文利用路由器級網(wǎng)絡拓撲生成模型隨機生成的拓撲以及 NS3仿真工具對上述的節(jié)點部署方法和拓撲探測流程進行測試和仿真，實驗結(jié)果表明論文中提出的網(wǎng)絡拓撲探測節(jié)點部署方法以及對