CN106254123A - 一种面向城域网级别as域内网络拓扑的测绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,主要包括:收集指定AS域的所有基准点的网络路径信息;利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息;提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑;基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的地理位置;以GIS的方式,描绘该AS域的物理拓扑;从而能够准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑。
Description
技术领域
本发明涉及网络测量和数据挖掘技术领域,具体地,涉及一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法。
背景技术
随着互联网的发展,互联网的拓扑结构越来越复杂,对互联网拓扑的研究也越来越深入。在这个领域,已经有了近十年的研究工作,这些研究工作集中于网络层的拓扑。网络层的拓扑研究从路由器级别到POP级别,最后到AS级别,每种级别的拓扑结构从不同角度对互联网网络层拓扑进行分析和研究。AS级是颗粒度最大的级别,在形成网络层拓扑的时候最容易控制,但是AS的覆盖范围变化太大(如大的AS覆盖全球,而小的AS仅覆盖一个城市),很难将一个AS与地理位置相关联,容易丢失信息。路由器级别是最精细的级别。
然而,对路由器级别的网络拓扑,当前的研究只关注路由器的逻辑拓扑图,而忽视了路由器的在地里图物理拓扑。针对目前网络仅有逻辑拓扑的问题,本发明基于IP定位技术,提出一种面向对城域网级别的AS域内网络拓扑的测绘方法,能够准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑,改变以往逻辑拓扑与现实世界脱节的现状,使用户能更加真切的了解网络的真实情况。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,以实现准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑,使用户能更加真切的了解网络的真实情况。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,主要包括以下步骤:
A、收集指定AS域的所有基准点的网络路径信息;
B、利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息;提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑;
C、基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的地理位置;
D、以GIS的方式,描绘该AS域的物理拓扑。
进一步地,所述步骤A具体为,由探测机向AS域内所有基准点发送网络测量包,收集基准点的网络路径信息,并将信息存储到数据库,所述基准点为有确定地理位置的IP。
进一步地,步骤B中分析和过滤网络路径信息,包括删除重复路由器,避免形成网络路径环路;删除“错误”路径和补全路径,避免由于网络不稳定造成的“错误”路径和丢失关键路由器。
进一步地,所述步骤C具体为,首先,通过数据采集与IP定位技术相结合,获取上层位于交换中心的路由器位置;其次,根据区域路由器下覆盖的基准点位置,确定其位置;最后,根据骨干路由器所在的层次与相对时延,计算出骨干级别路由器的位置,并通过IP定位技术进行验证确保路由器位置的正确性。
进一步地,步骤D具体为,基于路由器的位置和路由器的链接关系,以GIS的方法展示在地理地图上。
本发明各实施例的一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,由于主要包括:收集指定AS域的所有基准点的网络路径信息;利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息;提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑;基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的地理位置;以GIS的方式,描绘该AS域的物理拓扑;从而能够准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法实施方式中删除“错误”路径原理图;
图2为本发明一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法实施方式中路由器位置确定原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
具体地,一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,主要包括以下步骤:
A、收集指定AS域的所有基准点的网络路径信息;
B、利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息;提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑;
C、基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的地理位置;
D、以GIS的方式,描绘该AS域的物理拓扑。
所述步骤A具体为,由探测机向AS域内所有基准点发送网络测量包,收集基准点的网络路径信息,并将信息存储到数据库,所述基准点为有确定地理位置的IP。
步骤B中分析和过滤网络路径信息,包括删除重复路由器,避免形成网络路径环路;删除“错误”路径和补全路径,避免由于网络不稳定造成的“错误”路径和丢失关键路由器。
所述步骤C具体为,首先,通过数据采集与IP定位技术相结合,获取上层位于交换中心的路由器位置;其次,根据区域路由器下覆盖的基准点位置,确定其位置;最后,根据骨干路由器所在的层次与相对时延,计算出骨干级别路由器的位置,并通过IP定位技术进行验证确保路由器位置的正确性。
步骤D具体为,基于路由器的位置和路由器的链接关系,以GIS的方法展示在地理地图上。
本发明,首次基于IP定位技术,提出城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,能够准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑。
针对目前网络仅有逻辑拓扑的问题,本发明基于IP定位技术,首次提出一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,能够准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑。本发明是通过以下技术方案实现的:
一套完整的基准点清洗方法,包含以下步骤:
步骤1、对于指定的AS域,通过大量的端到端网络测量,收集该AS域内所有基准点(有确定地理位置的IP)的网络路径信息;
由探测机向AS域内所有基准点发送网络测量包,收集它们的网络路径信息。
步骤2、通过大数据分析技术,对收集的网路路径信息进行分析和过滤,形成该AS域的逻辑拓扑。
通过大数据分析技术,对收集到的网络路径信息进行分析和过滤;该过程主要有删除重复路由器、删除“错误”路径和补全路径等。
步骤3、基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的位置。
步骤4、以GIS的方式,准确地描绘该AS域的物理拓扑。
由路由器的位置和路由器的链接关系,以GIS的方法展示在地理地图上,使用户能更加真切的了解网络的真实情况。
本发明的技术关健点有,
(1)基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的位置;
(2)首次对城域网级别AS域内的拓扑情况进行测绘;
(3)首次对AS域进行物理拓扑测绘。
在图1中,V1、V2和VN表示有N台探测机;R1、R2和R3表示真实的路由器;L1、L2和LN表示指定AS域内的N个基准点;N1、和N2和N3分别表示由统计得来的由路由器R2到路由器R2的路径次数,同理,N2和R3分别是路由器R2到路由器R3和路由器R1直接到路由器R3的路径次数。通过比较,可以删除由于由于网络的不稳定造成的“错误”路径(不常见),从而反映真实的路由器情况。
在图2中,RIX表示处于交换中心的路由器,RC表示骨干级路由器,RA表示区域级路由器;L1,L2和LN表示区域级路由器RA下覆盖的所有基准点。
一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,包含以下步骤,以实例的形式加入说明。对于一个指定的AS域,
步骤1、收集该AS域的网络路径信息;
利用探测机向该AS域内的所有基准点发送网络测量包,收集这些网络路径信息,并存入数据库,为下一步的分析和整理做准备。
步骤2、利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息,形成该AS域的逻辑拓扑;
首先,对收集到的大量的网络路径信息进行分析和过滤,该过程主要有删除重复路由器,避免形成网络路径环路;删除“错误”路径和补全路径,避免由于网络不稳定造成的“错误”路径和丢失关键路由器;其次,提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑。
步骤3、确定路由器的地理位置;
如图2,首先,通过数据采集与IP定位技术相结合,获取上层位于交换中心的路由器位置;其次,根据区域路由器下覆盖的基准点位置,确定其位置;最后,根据骨干路由器所在的层次与相对时延,计算出骨干级别路由器的位置,并通过IP定位技术进行验证确保路由器位置的正确性。
步骤4、以GIS的方式,准确地描绘该AS域的物理拓扑。
基于路由器的位置和路由器的链接关系(步骤2中形成的逻辑拓扑),以GIS的方法展示在地理地图上,使用户能更加真切的了解网络的真实情况。
至少可以达到以下有益效果:克服目前网络仅有逻辑拓扑的问题,实现准确地描绘城域网级别指定AS域的逻辑拓扑和物理拓扑,使用户能更加真切的了解网络的真实情况。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.收集指定AS域的所有基准点的网络路径信息;
B.利用大数据技术,分析和过滤网络路径信息;提取主流信息,形成该AS域的逻辑拓扑;
C.基于IP定位技术,根据路由器的覆盖范围、网络路径中的路由器角色和相对时延,确定路由器的地理位置;
D.以GIS的方式,描绘该AS域的物理拓扑。
2.根据权利要求1所述的面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,其特征在于,所述步骤A具体为,由探测机向AS域内所有基准点发送网络测量包,收集基准点的网络路径信息,并将信息存储到数据库,所述基准点为确定地理位置的IP。
3.根据权利要求2所述的面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,其特征在于,步骤B中分析和过滤网络路径信息,包括删除重复路由器,避免形成网络路径环路;删除“错误”路径和补全路径,避免由于网络不稳定造成的“错误”路径和丢失关键路由器。
4.根据权利要求3所述的面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,其特征在于,所述步骤C具体为,首先,通过数据采集与IP定位技术相结合,获取上层位于交换中心的路由器位置;其次,根据区域路由器下覆盖的基准点位置,确定其位置;最后,根据骨干路由器所在的层次与相对时延,计算出骨干级别路由器的位置,并通过IP定位技术进行验证确保路由器位置的正确性。
5.根据权利要求4所述的面向城域网级别AS域内网络拓扑的测绘方法,其特征在于,步骤D具体为,基于路由器的位置和路由器的链接关系,以GIS的方法展示在地理地图上。
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