bgp收敛性及其对网络性能影响的定量分析

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1、第8期赵金晶等：BGP收敛性及其对网络性能影响的定量分析·33·BGP收敛性及其对网络性能影响的定量分析赵金晶，朱培栋，卢锡城（国防科学技术大学计算机学院,湖南长沙410073）摘要：从Internet的结构特征入手，分析了BGP的收敛特性与域间路由系统的幂律特性与层次性之间的关系。根据域间路由系统的幂律特性以及AS间商业关系的层次性特点建立了三层幂律—层次模型，剖析了不同层次上的不同收敛事件的收敛参数与网络结构本质的联系。在此基础上，提出了“BestUp”的收敛模式，取得了显著效果。关键词：域间路由；BGP；

2、幂律；层次性中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)08-0024-10QuantitativeanalysisofBGPconvergenceanditsinfluenceonnetworkperformanceZHAOJin-jing,ZHUPei-dong,LUXi-cheng(SchoolofComputer,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Therelationo

3、fBGPconvergenceandthecharacteristicsoftheinter-domainsystemwasanalyzed.Theinter-domainroutingsystemisclassifiedintothreehierarchies—corelayer,transmitlayerandstublayerbasedonthepowerlawandcommercialrelationsofautonomoussystems.Therelationofnetworktopologyand

4、convergenceparameterswerepresentedofallsortsofconvergenceeventsindifferentlayers.AndanewproposalhasbeenpresentedtoimproveBGPconvergencebasedontheaboveanalysis,calledBestUp,whichbehavedbetterthannormalconvergencemodeintheexperiments.Keywords:inter-domainrouti

5、ng;BGP;power-law;hierarchy第8期赵金晶等：BGP收敛性及其对网络性能影响的定量分析·33·1引言RFC3869[1]中列出了IAB所关注的今后Internet研究和发展过程中需要特别关注的热点问题，其中指出当前运行的域间路由系统中，路由前缀在150000到200000之间时，域间路由系统可能会因为算法的约束使得端到端的收敛时间变得不可接受，所以对BGP协议的收敛性问题的研究迫在眉睫。收稿日期：2006-04-18；修回日期：2007-07-04基金项目：国家重点基础研究发展计划(“97

6、3”计划)基金资助项目(2005CB321801)；国家高技术研究发展计划(“863”计划)基金资助项目(2006AA01Z213)；国家自然科学基金资助项目(60673169)FoundationItems:TheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2005CB321801);TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(2006AA01Z213);

7、TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60673169)本文试图从Internet的本质特征入手来分析BGP的收敛问题。Internet是一个复杂系统，它是由大量自治系统（AS）组成的一个自组织网络，同时具有幂律特性、小世界特性、无尺度特性等基本特征。这些规律使得Internet能够在各种情况下保持稳定高效的运行，所以利用这些本质特征来指导Internet的运营与发展是非常有意义的工作。本文根据域间路由系统的幂律特性以及AS间商业关系的层次性特点建立了三层幂律—第

8、8期赵金晶等：BGP收敛性及其对网络性能影响的定量分析·33·层次模型，在此基础上对BGP的收敛过程进行建模，将收敛事件对网络的影响参数分为三类：收敛时间T，影响的AS范围Nc，对路径的影响因子µ，并从理论和实验两方面比较了它们在各个层次之间的取值范围。通过对BGP幂律-层次收敛模型的研究，认为Internet的幂律特性会对BGP的收敛性有很大的影响，尤其是其中的“hub”节点，在此基