冗余最小化的IPv6拓扑发现方法

随着网络技术的高速发展,网络管理的重要性越来越突出,正确的网络拓扑是进行网络管理的基础.IPv6是公认的下一代互联网协议,其庞大的地址空间和独特的特征为拓扑发现带来了新的挑战.目前,基于ICMP的拓扑发现分为分布式和集中式两种,其主动探测的特征不可避免地产生探测冗余.分布式拓扑发现方法布署困难并且成本高.更重要的是在冗余减少上存在由探测点间冗余引起的诸多限制,因此它不能以网络友好的方式发现拓扑.由于IPv6路由器对源路由的支持,集中式的拓扑发现方法能够发现交叉链路以保证覆盖率.测量了IPv6环境下单个探测源产生的冗余,提出了冗余最小化的集中式拓扑发现方法.在引入减少冗余的后退算法基础上提出了实际网络环境下的改进算法,说明了集中式拓扑发现在IPv6环境下的可行性.实验结果表明对靠近探测点的节点减少了高达两个数量级的冗余,并能够保证令人满意的覆盖率.     

虚拟分布式IPv6路由器级拓扑探测模型

提出了一种虚拟分布式IPv6路由器级拓扑探测模型--VDPM(Virtual Distributed Probing Model).VD-PM探测方式既达到了分布式拓扑探测效果,又避免了高昂的部署费用和繁琐的通讯维护工作.本文详细论述了VDPM实现的两个关键问题:虚拟探测源的选取和探测目标点集合的构建.通过对比VDPM方式和纯IPv6单源探测方式以Cemet2为目标网络进行拓扑发现的结果,体现了VDPM作为大规模IPv6路由器级拓扑发现原型系统设计依据的合理性.     

基于Web Services的IPv6拓扑发现系统

介绍了一种IPv6拓扑发现系统.如今有相当数量针对1Pv4网络的拓扑发现技术,其中基于ICMP的探测方式对路由器级公共网络拓扑发现最为有效.由于IP和ICMP协议的改变,这些技术都无法直接应用到下一代网络中.针对以上问题,实现了IPv6网络环境下一系列拓扑发现方法和技术.利用Web Services提高了拓扑发现系统部署、配置和管理的灵活性,特别是探测性能的提升.在此基础上对获取的IPv6拓扑数据进行了分析和总结.     

一种改进的多路径路由探测算法

随着网络中部分路由器使用了负载均衡策略,发往同一目的端的数据包不再沿着单一路由转发,传统的拓扑测量工具Traceroute将难以发现网络中的负载均衡链路及节点,测量精度受到影响。多路径路由探测算法（MDA）在端到端网络拓扑测量中能够有效地发现负载均衡节点产生的多条路径,但探测量却是Traceroute的近10倍。提出一种改进的多路径路由探测算法,通过设置全局查找表,源主机能够自适应地选择探测策略以及发送探测数据包的数目,保证了较高的测量精度,同时明显减少冗余探测。实验结果表明,改进后的算法能够发现网络中90%以上的IP中间节点,准确地反映了网络拓扑结构,但相比于传统的MDA路由探测算法,探测量减少了将近一半。     

基于综合散列度的拓扑探测源选取方法

在对非授权目标网络进行拓扑发现时,探测源的选取直接决定拓扑发现的效果,当探测源数量一定时,恰当地从备选探测源集合选取探测源组合可以使得拓扑发现的范围大大增加。针对该问题设计了一种描述探测源组合整体逻辑距离的指标——探测源综合散列度,并利用实验证明综合散列度较大的探测源组合倾向于发现更大范围的拓扑结构;提出了最大综合散列度选取法,即从备选探测源集合选取综合散列度最大的探测源组合进行拓扑探测。随后,对常被运用于电力网规划的混合遗传模拟退火算法进行定制处理,用于更准确地选取综合散列度最大的探测源组合。通过实验,证明了与SDIS选取法、低连接度选取法和随机选取法相比,最大综合散列度选取法选取得到的探测源可以发现更多的路由接口和路由链接。     

基于带宽时延约束的QoS单播路由算法

算法利用网络中每个节点的状态信息,通过选择探测的方法搜索满足业务带宽和时延约束要求的路由.算法分为路由探测和路由确认两个过程.在探测过程中,利用探测报文搜索可行的路由并在探测节点上霞新计算带宽和时延参数,然后依据新参数继续探测符合约束要求的可行路由.当探测到路由请求的目的节点时,开始路由的确认过程.路由确认选取可行路由,利用确认报文进行路由确认,满足约束要求的节点进行资源预留,否则选取新路由进行确认.确认报文到达源节点时,表明路由建立成功,否则利用失败报文通告路由失败.仿真结果表明该算法能快速有效地建立路由.     

基于拓扑关键点的多路径路由算法

提出了一种结合源路由和中间路由的多路径路由机制以满足可扩展性和路径节点不相交,并且发现了在网络中某些节点会作为拓扑关键点存在,这些节点形成了传输的热点并且是拥塞主要发生的地方,结合多路径路由分析,这些节点同时也会导致多路径路由的分离路径性能低下,这些节点称为拓扑关键点TN.设计了一种基于TN并包含了TN检测和避免的多路径路由算法,实验结果表明了该方法可以优化多路径路由的分离路径性能,提高网络的可靠性.     

IPv4&IPv6共存网络隧道发现方法研究

本文对当前IPv4&IPv6共存网络中的隧道技术进行分析,提出一套改进型的基于源路由单点探测的骨干网隧道发现方法。该方法根据路径中双栈节点间的跳数变化和PMTU变化情况发现隧道,可以发现骨干网络交叉链路中的多级隧道。这对进一步研究过渡时期的网络拓扑发现技术具有一定的参考价值。     

Internet拓扑抽样探测的偏向性研究

利用traceroute探测网络拓扑结构是研究Internet拓扑属性的主要方法,然而由于这种方法的局限性,使得该方法对正确分析Internet拓扑属性产生很大影响。采用几种网络模型来分析traceroute探测得到的抽样网络属性的偏向性问题,包括节点发现率、边发现率和度分布等。同时针对网络探测参数设置的局限性,还定性分析了在总体抽样粒度不变的情况下,如何设定探测源和目标节点的密度才能达到优化探测网络特征属性的目的。     

协议无关的数据中心网络源路由机制研究

传统数据中心网络已经不能满足当前大规模网络和云计算架构的需求, 传统数据中心网络的路由策略会导致转发单元的臃肿; 同时当规模增大时传统网络中的拓扑管理策略也不再适用. 协议无感知转发技术是软件定义网络中转发平面的一种创新技术. 本文结合源路由和协议无感知转发技术, 提出两种数据中心网络的关键技术: 首先, 设计一种协议无关的源路由机制, 从而简化转发单元; 其次, 提出一种主机和控制器间协作的拓扑管理算法, 从而减少探测包的冗余. 最后, 本文在数据中心网络中实现了以上技术, 实验结果表明本文提出的源路由机制可以有效降低转发单元的流表规模, 拓扑管理策略可以极大地减少探测包的冗余.     

大规模IPv6骨干网拓扑发现研究与实现*

针对目前在大规模IPv6骨干网拓扑发现中普遍存在效率低、无法保证覆盖率的问题,提出一种基于ICMPv6(Internet control messages protocol version 6) 的自学习选取探测目标点的网络拓扑发现方案,并采用IPv6 Source Routing机制解决网络拓扑发现中存在的cross-link问题和路由器多址问题,最后通过对全球IPv6骨干网和国内CERNET2骨干网拓扑发现证明,该方案在保证高覆盖率的前提下,大大提高了拓扑发现效率。     

非协作方式下IPv6接入网络拓扑发现

本文致力于提高非协作方式下IPv6接入网络拓扑发现的覆盖率,首先建立了描述IPv6接入网络的前缀聚合树模型(PATM,Prefix Aggregation Tree Model),然后提出了基于PATM模型的网络拓扑发现方法.最后给出了对华东某高校IPv6校园网的拓扑发现测试结果.通过对测试数据进行的分析和对比,验证了基于PATM模型的拓扑发现方法的有效性.     

公用IPv6网络的拓扑逻辑发现

介绍了一个促进从单一的探测主机自动获取IPv6网络拓扑逻辑信息的系统:Atlas,描述了Atlas的底层组织和它的数据收集过程,还介绍了一些对如今最大的公用IPv6网络6Bone探测得到的一些最初结果.这些结果表明了探测算法的效率,并且识别出一些前缀分配和路由策略的趋向.     

大规模IPv6网络拓扑发现探测目标点的构建和选取

探测目标点的数量及分布位置对网络拓扑发现的覆盖率和探测效率有直接的影响,因此成为网络拓扑发现研究领域一直关注的焦点.本文针对目前大规模网络拓扑发现目标点相关研究现状,提出了两种目标点集合构建方法,在对目标点冗余分析的基础上提出了相应的探测目标点选取方法.最后通过对CERNET-2骨干网络的实际测试,说明了本文提出的这些方法可以推广至国家级规模的IPv6网络拓扑发现应用中.     

一个面向IPv6的网络拓扑管理系统的实现

探讨了基于IPv6的下一代互联网的拓扑发现遇到的问题,实现了一个基于拓扑结构的IPv6环境下的综合网络管理系统并对实际运行中的各种网络现象进行了分析。目前系统已经在中日IPv6试验网和中国高速互联研究试验网(NSFCNET)上进行了实际测试,发现了若干网络中的配置错误和路由的不稳定性,网络管理员可以根据系统结果调整路由的配置。     

在IPv4/v6环境下网络拓扑发现的研究与实现

网络拓扑管理是网络管理的基本功能之一,在IPv4网络中可以很容易完成,由于IPV6地址结构方面的变化给基于IPv6下一代互联网的拓扑自动发现造成新的困难和挑战,而且由于IPv4和IPv6两种协议会长期共存,因此需要对IPV4／v6混合环境下的网络管理系统进行研究。分析了在IPv4／v6共存环境下网络拓扑发现遇到的问题,提出一种在IPv4／v6混合环境下拓扑发现方法,并给出了相应的实验环境及拓扑发现的结果,通过实验验证了该方法是可行的.     

IPv6骨干网络的拓扑发现

随着IPv6网络的不断发展,并进入大规模部署阶段,获取IPv6互联网络的拓扑结构成为一项具有挑战性的研究内容。尽管对于IPv4骨干网络拓扑发现存在一些方法,但由于IPv6在协议上的变化,使得这些方法并不完全适用,而IPv6的新特性也使得某些未曾使用的方法成为可能。本文阐述了IPv6网络环境下一系列拓扑发现方法和技术实现,包括骨干网络拓扑发现算法、IPv6地理拓扑信息的获取方法,并提出了根据IPv6网络隧道技术的分布式拓扑发现新方法,并在此基础上对使用该方法获取的IPv6骨干网络拓扑数据进行了分析和总结。