基于单播的双参数网络拓扑推断方法研究

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1、／备开ＴＰ３９中图分类号：密级：ＵＤＣ；本校编号：讀Ｗ义遠乂＃工程硕±学位论文论文题目基于单播的双参数网络拓扑推断：方法研究研究生妓名朱建东０６１３０１７５：学号：吴辰文教授学校指导教师姓名：职称：工企业指导教师姓名：陈明职称：高计算机技术：申请学位工程领域名称２０１６．０６１６０４论文提交日期：＿＿２０．论义答辩日斯：＿独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名口、签字曰期分／＾年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供査阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作

3、者签名、导师签名：签字曰期：＞（俾＾月曰签字曰期：年＾月厶乙貝工程硕士学位论文基于单播的双参数网络拓扑推断方法研究StudyonNetworkTopologyInferenceMethodBasedonUnicastDouble-parameters作者姓名：朱建东工程领域：计算机技术研究方向：网络断层扫描技术学号：06130175校内导师：吴辰文企业导师：陈明完成日期：2016.04.06兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学工程硕士学位论文摘要在现代网络管理、优化、信息化战争及新型网络服务中，网络安全扮演着越来越

4、重要的作用。如何简洁有效地管理并优化网络也是许多科研工作者研究的方向。由于网络拓扑测量是网络安全和管理的前提，所以，研究网络拓扑测量技术势在必行。由于传统的网络测量方法效率和准确度低下，并且由于现代计算机对网络安全越来越高的诉求，使得传统网络测量方法的普及受到很大程度的限制。网络断层扫描（NetworkTomography，NT）是一种新型网络测量技术，这种概念来自医学透视，网络断层扫描技术在不需要网络中间节点协作的情况下，用端到端测量方法，逆向推测网络各部分的性能参数，并用概率论和统计学知识去推断网络的拓扑结构。因为测量过程仅仅选择一组目标节点就可展开对网络性能

5、的测量，不需要中间节点的协作，测量过程中关于网络安全方面的顾虑也就不复存在。但是，目前的网络断层扫描技术适用面较窄。由于现有技术只能推测简单的树状拓扑结构，而实际网络大多是网状结构，所以如何把现有技术应用于大规模网状拓扑的推断是网络断层扫描研究者共同面对的难题。本文针对之前基于单参数的拓扑推断算法普遍准确度不高的缺陷，引入了双参数结合的网络拓扑推断算法。针对之前方法都忽略噪声影响的不足，提出了随机逼近算法和卡茨马尔茨算法对测量过程中产生的噪声进行处理，使得网络拓扑推断的准确度和推断效率大大提高。论文的具体工作如下：前两章阐述了该课题的历史背景及研究的价值，并详细阐

6、述了传统网络测量技术的方法、原理。基于之前网络测量方法的缺陷，引入了网络断层扫描技术，简要介绍了NT的基本思想、模型、及关键技术。第三章引入了针对噪声网络的处理算法—随机逼近算法和Kaczmarz算法。实验证明，经过处理后测得的结果准确性明显高于未处理的结果。第四章是本文的核心，本章详细论述了基于NT的网络拓扑推断技术。着重归纳总结了现有基于单参数的测量方法和拓扑推断技术，在综合了现有方法的不足之后提出了双参数相结合的拓扑推断算法。第五章是仿真实验部分，用NetworkSimulatorVersion2（NS2）网络仿真软件对双参数网络拓扑推断算法及SAK算法的准

7、确性进行了有效验证。关键词：网络断层扫描；拓扑推断；网络噪声；双参数论文类型：应用研究-I-基于单播的双参数网络拓扑推断方法研究AbstractInthemodernnetworkmanagement,optimization,informationwarandnewnetworkservice,networksecurityplaysamoreandmoreimportantrole.Howtosimplyandsafelymanageandoptimizethenetworkhasbecomeastudyfocusofmanyresearchers.Asnet

8、workt