基于Overlay網(wǎng)絡(luò)的多層網(wǎng)絡(luò)生存性研究.pdf

1、因特網(wǎng)的快速發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)了跨時(shí)代的改變，其在社會(huì)活動(dòng)、日常生活等方面發(fā)揮的作用也日趨重要。一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，將給人們的生活帶來(lái)極大的不便，甚至可能使整個(gè)社會(huì)陷入癱瘓。網(wǎng)絡(luò)的生存性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)容侵方面，具體是指網(wǎng)絡(luò)在遭受攻擊、出現(xiàn)故障或重大意外事故時(shí)，仍能夠及時(shí)完成任務(wù)的能力，包括故障檢測(cè)、故障定位、故障通知和故障恢復(fù)四個(gè)方面。 網(wǎng)絡(luò)的分層特性，決定了網(wǎng)絡(luò)的生存性尤其是多層網(wǎng)絡(luò)的生存性成為急需發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。Overla

2、y網(wǎng)絡(luò)是架構(gòu)在IP網(wǎng)絡(luò)之上，利用網(wǎng)絡(luò)分層特性來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)生存性的典型范例，被認(rèn)為是解決IP網(wǎng)絡(luò)異常的一種有效替代方法。Overlay網(wǎng)絡(luò)大致可以分為兩類，Routing Overlay和Storage and Lookup Overlay，RoutingOverlay節(jié)點(diǎn)具有路由功能，例如RON網(wǎng)絡(luò)；Storage and Lookup Overlay用在分布式系統(tǒng)中，例如P2P網(wǎng)絡(luò)(本文所研究的Overlay網(wǎng)絡(luò)如不做說(shuō)明，都是指Rou

3、tingOverlay)。該論文詳細(xì)介紹了Overlay網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)類型、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、安全機(jī)制和路由算法，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)的失效檢測(cè)協(xié)議做了詳細(xì)的分析，包括OSPF協(xié)議中的Hello協(xié)議和雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)Overlay網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障檢測(cè)模型、節(jié)點(diǎn)故障和鏈路故障的區(qū)分方法和雙重路由協(xié)調(diào)恢復(fù)機(jī)制三個(gè)方面做了詳細(xì)的研究。 本文主要工作與創(chuàng)新： 1．詳細(xì)分析了Overlray網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障，包括鏈路中斷、鏈路擁塞。在分析

4、現(xiàn)有Overlay網(wǎng)絡(luò)鏈路故障檢測(cè)模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)該模型的不足，提出了一種改進(jìn)的Overlay網(wǎng)絡(luò)鏈路故障檢測(cè)模型，經(jīng)仿真驗(yàn)證該模型可以有效減少探測(cè)包的發(fā)送數(shù)量，同時(shí)使得檢測(cè)到的鏈路故障數(shù)更接近真實(shí)的鏈路故障數(shù)。采用該鏈路故障檢測(cè)模型后，可以降低網(wǎng)絡(luò)的擁塞，提高鏈路故障恢復(fù)的準(zhǔn)確率。 2．0verlay網(wǎng)絡(luò)故障可分為鏈路故障和節(jié)點(diǎn)故障，詳細(xì)分析了不同故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的不同影響，指出應(yīng)當(dāng)合理區(qū)分節(jié)點(diǎn)故障和鏈路故障，從而可以采取合理

5、的恢復(fù)方法。本文提出了一種Overlay網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障和鏈路故障的區(qū)分方法，該方法可以有效的區(qū)分兩種故障，并指出對(duì)于鏈路故障應(yīng)當(dāng)采用重路由機(jī)制恢復(fù)；而對(duì)于節(jié)點(diǎn)故障，最好在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播通告，使得其他節(jié)點(diǎn)停止向該節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，這樣可以降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，加快網(wǎng)絡(luò)收斂。 3．分析了Overlay網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)雙重路由(Dual Rerouting)恢復(fù)鏈路故障的問(wèn)題。當(dāng)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)生鏈路故障時(shí)，Overlay網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)都會(huì)檢測(cè)到該故障，

6、并都試圖采用各自的重路由機(jī)制獨(dú)立恢復(fù)故障；如果不采取相應(yīng)的協(xié)調(diào)方法，任由兩種恢復(fù)機(jī)制獨(dú)立運(yùn)行，將會(huì)產(chǎn)生恢復(fù)的沖突和網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。本文在分析現(xiàn)有雙重路由協(xié)調(diào)機(jī)制的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有機(jī)制的不足，提出了一種基于不同自治域的雙重路由協(xié)調(diào)機(jī)制。所提出的機(jī)制可以不用考慮先檢測(cè)到故障的網(wǎng)絡(luò)層次，從而可以采用統(tǒng)一的協(xié)調(diào)恢復(fù)機(jī)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路故障進(jìn)行恢復(fù)處理。由于Overlay網(wǎng)絡(luò)本身具有恢復(fù)自治域間故障的優(yōu)勢(shì)，所以自治域間的故障最好使用Overlay網(wǎng)絡(luò)的