基于單播的雙參數(shù)網(wǎng)絡(luò)拓撲推斷方法研究.pdf

1、在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理、優(yōu)化、信息化戰(zhàn)爭及新型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)安全扮演著越來越重要的作用。如何簡潔有效地管理并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)也是許多科研工作者研究的方向。由于網(wǎng)絡(luò)拓撲測量是網(wǎng)絡(luò)安全和管理的前提，所以，研究網(wǎng)絡(luò)拓撲測量技術(shù)勢在必行。
　　由于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測量方法效率和準確度低下，并且由于現(xiàn)代計算機對網(wǎng)絡(luò)安全越來越高的訴求，使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測量方法的普及受到很大程度的限制。網(wǎng)絡(luò)斷層掃描（Network Tomography，NT）是一種新型網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)，

2、這種概念來自醫(yī)學(xué)透視，網(wǎng)絡(luò)斷層掃描技術(shù)在不需要網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點協(xié)作的情況下，用端到端測量方法，逆向推測網(wǎng)絡(luò)各部分的性能參數(shù)，并用概率論和統(tǒng)計學(xué)知識去推斷網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。因為測量過程僅僅選擇一組目標節(jié)點就可展開對網(wǎng)絡(luò)性能的測量，不需要中間節(jié)點的協(xié)作，測量過程中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全方面的顧慮也就不復(fù)存在。
　　但是，目前的網(wǎng)絡(luò)斷層掃描技術(shù)適用面較窄。由于現(xiàn)有技術(shù)只能推測簡單的樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，而實際網(wǎng)絡(luò)大多是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以如何把現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模網(wǎng)

3、狀拓撲的推斷是網(wǎng)絡(luò)斷層掃描研究者共同面對的難題。本文針對之前基于單參數(shù)的拓撲推斷算法普遍準確度不高的缺陷，引入了雙參數(shù)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)拓撲推斷算法。針對之前方法都忽略噪聲影響的不足，提出了隨機逼近算法和卡茨馬爾茨算法對測量過程中產(chǎn)生的噪聲進行處理，使得網(wǎng)絡(luò)拓撲推斷的準確度和推斷效率大大提高。論文的具體工作如下：
　　前兩章闡述了該課題的歷史背景及研究的價值，并詳細闡述了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)的方法、原理?；谥熬W(wǎng)絡(luò)測量方法的缺陷，引入了網(wǎng)絡(luò)

4、斷層掃描技術(shù)，簡要介紹了NT的基本思想、模型、及關(guān)鍵技術(shù)。
　　第三章引入了針對噪聲網(wǎng)絡(luò)的處理算法—隨機逼近算法和Kaczmarz算法。實驗證明，經(jīng)過處理后測得的結(jié)果準確性明顯高于未處理的結(jié)果。
　　第四章是本文的核心，本章詳細論述了基于NT的網(wǎng)絡(luò)拓撲推斷技術(shù)。著重歸納總結(jié)了現(xiàn)有基于單參數(shù)的測量方法和拓撲推斷技術(shù)，在綜合了現(xiàn)有方法的不足之后提出了雙參數(shù)相結(jié)合的拓撲推斷算法。
　　第五章是仿真實驗部分，用Network