网络拓扑发现技术的研究与实现

【摘要】： 随着因特网应用的日益广泛,因特网规模快速增长,网络结构也日益复杂。准确描绘因特网的拓扑结构对因特网的管理、规划以及网络故障的排查具有非常重要的意义。同时,因特网拓扑发现具有与传统网络拓扑发现不同的技术难点,因特网的异构性、动态性以及因特网的庞大规模决定了传统网络拓扑发现方式将无法适用于因特网拓扑发现。 本文首先介绍了网络拓扑发现技术的研究现状,根据是否在管理域内对网络拓扑发现技术进行了划分,对于管理域内的拓扑发现介绍了基于SNMP协议、ICMP协议等方式的探测,并分析了各自的优缺点,对管理域外的拓扑发现分析了面临的技术难点,比如别名解析问题、探测冗余问题等,重点描述了DoubleTree算法。另外介绍了自治系统级拓扑发现技术,分析了自治系统级拓扑发现的特点和研究现状。 在现有解决方案基础上,提出了一个改进的分布式拓扑发现方案TopoFinder,在方案中针对分布式拓扑发现中遇到的问题,提出了些策略,比如探测源选择策略、目标地址选择策略、改进的多报文组合探测、别名解析方法、别名过滤方法等。然后根据所提出的分布式拓扑发现方案TopoFinder设计并实现了一个分布式拓扑发现系统,描述了系统的设计以及架构。 另外,在现有解决方案基础上,提出了一个大规模网络关键节点发现技术,根据自治系统级拓扑发现,进一步分析出大规模网络关键节点,边界路由器等,为网络规划提供基础。