网络拓扑发现系统设计和实现

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1、中文摘要随着因特网应用的日益广泛，因特网规模快速增长，其网络结构日益复杂。理解因特网拓扑结构对因特网性能优化、易于维护管理、提高网络安全性，甚至发现复杂系统规律等方面具有重要的应用价值和理论意义。因特网具有的异构性、动态性、发展的非集中性以及庞大的规模，使得传统的网络拓扑发现技术不再适用于大规模网络，因特网拓扑发现技术面临着巨大的挑战。本文重点研究了IP级拓扑发现技术，设计和实现了两个系统IP级拓扑发现和分析系统、AS级拓扑发现系统。对于系统设计中的关键技术作了一定的叙述并在原有的技术基础上提出了改进的方法。本文的主要工作和贡献如下：(1)主要分析和研究了大规模网络拓扑发现的关键

2、技术，主要涉及到网络拓扑发现主要方法、探测目标地址生成技术、Doubletree算法、路由器别名问题以及其他关键技术。(2)根据原理实现了的一个实用的系统，这个系统分为两个子系统：IP级拓扑发现系统和IP级拓扑分析系统，它是互联网拓扑综合分析系统的一个子系统，重点展示了系统的设计结构、工作流程和工作界面，简单介绍了数据库表的设计，概述了各个模块的功能以及实现方法。(3)介绍了AS级网络拓扑发现设计流程和实现方法，首先研究了AS数据的处理，包括预处理数据和探测获得的数据处理。其次研究了AS级拓扑图显示技术，介绍了HypView显示模块，研究了AS级拓扑图的显示。最后研究了AS级与I

3、P级拓扑图之间的切换。(4)最后对本文所研究的课题在现阶段局限性，指出了网络拓扑发现中有待改进的问题。关键词：因特网拓扑，IP级拓扑发现，AS级拓扑发现，拓扑显示，别名解析AbstractWiththeincreasingwiderangeofIntemetapplicationsandtherapidgrowthofInternet-scale，thecomplexityofitsnetworkstructureisincreasing．UnderstandingtheInternettopologystructurehasimportantapplicationvaluean

4、dtheoreticalsignificanceonIntemetperformanceoptimization，easeofmaintenanceandmanagement，improvementofnetworksecurityandeventhefoundofthelawsofcomplexsystems．Traditionalnetworktopologydiscoverytechniqueis110longerapplicableforlarge-scalenetworkbecauseoftheheterogeneity,d)，Ilamic，developmentofn

5、on-concentrationandlargescaleoftheintemet．InternetTopologyDiscoverytechnologyisfacingenormouschallenges．TIlispaperfocusesontheIPleveltopologydiscoverytechnology,designingandimplementingtwosystems--··IP··leveltopologydiscoveryandanalysissystem,AS—leveltopologydiscoverysystemanddescribessomekey

6、techniquesinthesystemdesignandproposesimprovementsbasedontheoriginaltechnology．111emainworkandcontributionsareasfollows：(1)Mainlyanalysisandresearchthekeytechnologyoflarge-scaletopologydiscovery,mainlyrelatedtothemainmethodofnetworktopologydiscovery，explorationtargetaddressgenerationtechnolog

7、y,Doubletreealgorithm,routo"aliasingproblems，andotherkeytechn．ologies·(2)Implementapracticalsystemundertheprinciplewhichisderidedintotwosub-systems：IP-leveltopologydiscoverysystemandIP·leveltopologyanalysissystem．Highlightthedesignofthesystem