基于網(wǎng)絡層析成像的網(wǎng)絡拓撲測量技術研究.pdf

1、網(wǎng)絡和通信技術的迅速發(fā)展,導致了網(wǎng)絡規(guī)模擴大、復雜性增強。互聯(lián)網(wǎng)用戶和新興網(wǎng)絡服務的增加,也對網(wǎng)絡管理提出了更高的要求。如何對網(wǎng)絡進行有效的監(jiān)控和管理是人們迫切需要解決的問題。由于網(wǎng)絡大部分的性能基本上是在網(wǎng)絡拓撲已知的條件下獲得的,所以網(wǎng)絡的拓撲測量是網(wǎng)絡管理和性能推斷的前提與保障。這使得網(wǎng)絡的拓撲測量成為學術界重點研究和解決的課題。
　　目前研究較多的網(wǎng)路拓撲測量方法主要有兩種:一種是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲測量方法,主要是基于 ICM

2、P和 SNMP協(xié)議的測量,它需要內(nèi)部節(jié)點和相關路由協(xié)議的相互配合才能獲得準確的網(wǎng)絡拓撲結構。但是由于網(wǎng)絡規(guī)模變大以及出于安全的考慮,要求網(wǎng)絡內(nèi)節(jié)點的配合越來越困難,這也使傳統(tǒng)方式的拓撲測量受到一定的限制。另一種拓撲測量方法是基于網(wǎng)絡層析成像技術的測量,它僅僅測量端到端的性能參數(shù),然后根據(jù)這些參數(shù)反向推斷網(wǎng)絡的拓撲結構。由于后一種方法不要求內(nèi)部節(jié)點的相互配合就能得到較準確的拓撲結構,因此這種拓撲測量在將來會有較好的實際應用前景。本文在詳細

3、分析基于網(wǎng)絡層析成像的拓撲測量基礎上,深入研究單源和多源網(wǎng)絡的拓撲測量問題。所做的主要工作如下:
　　1.研究了單源網(wǎng)絡拓撲測量方法,該測量方法往往要求主動探測發(fā)送的數(shù)據(jù)包在不影響拓撲推斷準確率的前提下越少越好。因此,本文提出了一種基于網(wǎng)絡層析成像的單源網(wǎng)絡拓撲測量方法。在數(shù)據(jù)測量方面,詳細分析了“三明治”方法的測量過程和短分組之間時間差變大的原理,并對其進行改進形成“三包組”的探測機制,即將兩個短分組用“緊接”分組對代替,共享其

4、中的長分組,使用往返時延作為度量參數(shù)。這樣設置既能夠減少大量的探測流量,也降低了設置測量點的開銷。在推斷拓撲方面,采用了分組推斷算法,該算法計算簡單、復雜度低。最后通過 NS2仿真驗證了不管在網(wǎng)絡輕載還是重載時,該測量方法都能在不影響拓撲推斷準確率的前提下大大減少探測流量,而且計算量也較小。
　　2.研究了多源網(wǎng)絡拓撲測量方法。多源網(wǎng)絡都可以分解成樹狀拓撲和2-by-2的子結構拓撲。由于樹狀拓撲容易丟失部分鏈路節(jié)點,而結合2-by