CN108023771B - 基于ip地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置，其中，该方法以IP地址和逻辑端口作为网络空间坐标系的基向量，从网络空间本源的角度可视化网络空间，相比于传统的地理空间可视化和网络拓扑坐标系能够更加直观、更加全面、更加有效地可视化网络空间本身的特有属性，该坐标系兼具传统地理地图以及网络坐标系的优点，有一定的优越性。通过将一维IP地址空间经希尔伯特变换转换成二维IP地址空间，较好的可视化IP维度地址空间，且保留网络空间内IP地址间相邻的基本属性，此方法相比于一维展示IP地址空间有更好的可视化效果。
Description
技术领域
本发明涉及网络空间测绘领域，尤其涉及基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置。
背景技术
近年来，随着互联网的普及以及信息技术的发展，网络逐渐空间化进而有了网络空间 (Cyberspace)的概念，它已经成为继陆、海、空、太空后的第五大疆域。网络空间是一个没有物理边界的虚拟空间，它被定义为一个交互环境，其中包括用户、网络、计算机技术、软件、流程、被传输或存储的信息、应用、服务、直接或间接连接互联网的系统、各种电信网和计算机网络。网络空间正在全面的改变人们的生产生活方式，为网络用户生活带来极大的便利。用户可以便捷地在网络空间中完成日常基本行为，例如网络聊天、网络学习、网络购物、网络旅游等。它逐渐发展成平行于物理空间的人类生产生活的第二大空间，深刻的影响人类社会历史发展的进程。
当前关于网络空间的研究基本围绕网络测量和地图绘制的角度展开。网络测量的研究基本是通过对网络性能指标的测量(如单向时延、丢包率、时延抖动、吞吐量等)和网络空间资源搜索(搜索平台如Censys、Shodan、钟馗之眼等)的角度展开，也有相关的资源共享平台(如CAIDA、PlanetLAB、RIPE ATLAS等)，它们会把测量得到的数据绘制在地理坐标系或者网络坐标系中。具体而言，CAIDA通过提供一个健壮、可扩展的全球互联网工具和分析平台，将测量得到的网络空间对象相关的数据通过坐标系进行展示，如路由寻址、网络拓扑、域名服务、网络安全等。网络空间相关的绘制基本是通过在地理坐标系和拓扑坐标系进行可视化展示。地理坐标系通过把经度和纬度作为基向量，进而在地理地图中展示网络空间，由于地理坐标系背板恒定统一，相应的绘制也会比较简单，其对应的工作主要分为基础设施绘制、网络参数绘制以及网络安全绘制。拓扑坐标系则是站在网络架构设施的角度，从IP层面，路由器层面和AS层面对网络空间进行拓扑绘制或是建立距离拓扑坐标来预测网络之间的距离。拓扑坐标系作为涉及网络的坐标系的一种形态，从不同角度多维的展示网络空间拓扑结构。
网络空间作为平行于地理空间的第二大空间，地理空间有地理坐标系来简洁、有效的在地理地图中可视化地理资源。网络空间因此也需要构建相应的网络空间坐标体系结构来更简单、直接、有效的在网络空间地图中可视化网络空间。传统坐标系用于描绘网络空间都存在一定的缺陷，地理坐标系只能较好的可视化网络空间的地理分布情况，并不能够直观有效的描绘网络空间的本源特征，拓扑坐标系随着节点变化导致拓扑动态变化，无法能够稳定有效的可视化网络空间。对迄今为止，对于网络空间绘制领域相关研究并不多，并没有人提出绘制网络空间地图的网络空间基础坐标系用于可视化网络空间。综上所述，概括而言，建立网络空间坐标系的需求主要体现在以下三个方面：
1：网络空间资源复杂多样，用户不仅仅需要将网络空间资源定位到地理空间中，更需要将网络空间资源定位在网络空间中。
2：传统的网络测量通常将测量结果可视化到地理坐标系或拓扑坐标系中，统地理坐标系和拓扑坐标系无法直观展示网络空间本源特征，网络空间需要一种更直观、简洁、有效的统一绘制背板来可视化网络空间。
3：网络空间地图可视化需要网络空间坐标系作为基础支撑，进而促进网络空间测绘领域的发展。
因此，亟需在网络空间中设计出一种恒定、正交的坐标体系架构，将网络空间直观、有效的可视化到网络空间地图中，填补网络空间测绘领域缺乏背板的空缺，促进网络空间测绘领域的学科发展。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法，该方法以IP地址和逻辑端口作为网络空间坐标系的基向量，从网络空间本源的角度可视化网络空间，相比于传统的地理空间可视化和网络拓扑坐标系能够更加直观、更加全面、更加有效地可视化网络空间本身的特有属性，该坐标系兼具传统地理地图以及网络坐标系的优点，有一定的优越性。通过将一维IP地址空间经希尔伯特变换转换成二维 IP地址空间，较好的可视化IP维度地址空间，且保留网络空间内IP地址间相邻的基本属性，此方法相比于一维展示IP地址空间有更好的可视化效果。通过对于网络空间不同粒度层面的可视化，从不同的层次展现网络空间对象分布情况，满足用户不同的可视化需求。通过IP地址和逻辑端口将所有网络空间中的各个对象都定位到网络空间坐标系中，全面清晰地展现网络空间的分布结构，该方法可作为网络空间地图的基础支撑，大大促进网络空间测绘领域的学科发展。
为此，本发明的第二个目的在于提出的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法，包括：
确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；
确定网络空间坐标体系架构的坐标系；
根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的方法，所述坐标系为一维坐标系；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到所述一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的方法，所述坐标系为二维坐标系，所述二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到所述第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到所述第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构；
或者，对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到所述二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的方法，所述坐标系为三维坐标系，所述三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的方法，还包括：
根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系的创建装置，包括：
第一确定模块，用于确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；
第二确定模块，用于确定网络空间坐标体系架构的坐标系；
创建模块，用于根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的装置，所述坐标系为一维坐标系；
所述创建模块具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的装置，所述坐标系为二维坐标系，所述二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
所述创建模块具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到所述第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构；
或者，所述创建模块具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP 地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到所述二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的装置，所述坐标系为三维坐标系，所述三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
所述创建模块具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
如上所述的装置，还包括：
绘制模块，用于根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间架构的创建装置。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1为不同阶数的希尔伯特曲线；
图2为将一维IP地址空间进行希尔伯特变换得到的二维IP地址空间；
图3为本发明一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法的流程示意图；
图4为示例性的三维网络空间坐标系；
图5为本发明又一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法的流程示意图；
图6为本发明一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置的结构示意图；
图7为本发明又一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置。
在此简要介绍希尔伯特变换。
图1为不同阶数的希尔伯特曲线。在图1中，分别示出了N＝1阶、N＝2阶、N＝3阶、 N＝4阶四条希尔伯特曲线，分别可以展示21x21、22x22、23x23、24x24个点。
在此简介二维坐标系x∈[-0.5 0.5]，y∈[-0.5 0.5]区间产生希尔伯特曲线的规则如下：
步骤(1)：设定一维向量x，y为空，希尔伯特曲线展开程度为n。希尔伯特曲线函数[x,y]＝hilbert(n)，其中，x、y、xo、yo都是一个一维向量。
步骤(2)：对[x,y]＝hilbert(n)进行递归。
步骤(2a)判定n，如果n＝0，则[x,y]＝[0,0]
步骤(2b)计算[xo,yo]＝hilbert(n-1)；
x＝0.5*[-0.5+yo -0.5+xo 0.5+xo -0.5-yo]；
y＝0.5*[-0.5+xo 0.5+yo 0.5+yo -0.5-xo]；
其中，-0.5+yo表示向量yo中的每个值都减去0.5，-0.5+xo表示向量xo中的每个值都减去0.5，0.5+xo表示向量xo中的每个值都加上0.5，-0.5-xo表示向量xo中的每个值先取反再减去0.5，其他的类似。例如，IPv4地址空间一共有232＝216x216个点，因此如果要在二维空间中可视化所有IP地址，需要用16阶希尔伯特曲线进行展示。xo＝[xo yo]代表向量xo和向量yo拼接后赋予xo。
步骤(3)经步骤(2)得到向量x，y均是长度为2n+1向量，依次连接x(i),y(i)所对应的点即为希尔伯特曲线，x(i)可以理解为向量x中第i个的数值，y(i)可以理解为向量y中第i个的数值。
图2为将一维IP地址空间进行希尔伯特变换得到的二维IP地址空间。图2中是对一个10.0.0.0/24的IP块进行二维可视化展示，其中，相应的10.0.0.0/26与10.0.0.64/26，10.0.0.64/26与10.0.0.128/26，10.0.0.128/26与10.0.0.192/26的IP子块也是相邻的，通过希尔伯特变换并没有改变其原有一维空间中IP相应的属性。通过图2可知，将一维IP地址空间进行希尔伯特变换得到的二维IP地址空间具有更好的可视化展示效果。
图3为本发明一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法的流程示意图。
如图3所示，本实施例提供的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法，包括以下步骤：
S101、确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量。
在本实施例中，网络空间坐标系相应维度由以下两个基向量构成：IP地址、逻辑端口，分别涵盖地址空间和逻辑空间。
具体地，在网络空间中，涉及的对象诸如有手机、电脑、PAD等，各对象对应一个IP地址，各对象对应的逻辑端口(Port)诸如有网站、邮件、ftp等。先对网络空间的数据进行采集、过滤得到网络空间的全部的IP地址和全部的逻辑端口，接着，根据全部IP地址创建IP地址对应的基向量，根据全部的逻辑端口创建逻辑端口对应的基向量。
举例来说，网络空间包括的IP地址分别为10.0.0.0、10.0.0.1、10.0.0.2、10.0.0.3，IP 地址对应的基向量为1*4的向量即[10.0.0.0 10.0.0.1 10.0.0.210.0.0.3]。网络空间包括的逻辑端口分别为256、257、258、259，逻辑端口对应的基向量为1*4的向量即[256 257 258 259]。
具体地，IP地址(Internet Protocol Address，互联网协议地址)是用于网络主机连接互联网的唯一编号，相当于设备在网络空间的地址，当需要通信时，源端主机通过寻找目的主机的IP地址将数据包发送到目的主机上。IP地址是恒定的，不随网络状态改变而改变，因此使用IP地址作为基向量可以有效地增强这一网络空间坐标体系的准确性及鲁棒性。其中，IPv4地址由32位0/1比特构成，其数量总共有232个，IPv6地址由128位0/1比特构成，其数量总共有2128个。IP地址作为基向量可以将网络空间定位到相应的主机粒度，如手机、电脑、PAD等。
具体地。逻辑端口(Port)通常表示一个进程或者网络服务，由16位0/1比特构成，其数量总共有216个。Port号也是恒定不随网络状态改变而改变，能够更细粒度的定位网络空间相关的信息或服务，如网站、邮件、ftp等。
IP地址和逻辑端口都是确定的值，它们都是不会随着网络空间状态改变而改变的，同时也代表了网络空间的相关特征，它们是具有网络空间价值的，因此从这一角度来说，本申请的提供的网络空间坐标系继承了地理地图较强的鲁棒性，能够深层次的揭示网络空间的本源特征，也能很好地体现节点拓扑结构和时延信息等重要的网络空间特性。
S102、确定网络空间坐标体系架构的坐标系。
具体地，坐标系可以是一维坐标系、二维坐标系、三维坐标系，相应地，所创建的网络空间坐标体系架构为一维坐标体系架构、二维坐标体系架构、三维坐标体系架构。
S103、根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
具体地，在具体可视化过程中，根据可视化需求以及已有的网络空间数据，可以将网络空间分成不同的粒度，如分成IP地址粒度的可视化的网络空间、IP地址和逻辑端口粒度的可视化网络空间。
在以IP地址粒度可视化网络空间时，可以通过希尔伯特变换将一维IP地址空间转换成二维IP地址空间，在更有效、直观可视化网络空间的同时，不损失IP地址相关的本源特性(如一维IP地址空间中相邻的IP地址块在二维IP地址空间中也是相邻的)。
以IP地址和逻辑端口粒度可视化网络空间时，可以通过希尔伯特变换将一维IP地址空间变换成二维IP地址空间，结合相应的逻辑端口可以精确定位每个IP地址和逻辑端口上的网络服务，可以更细粒度地揭示网络空间本源特征，从而为网络空间地图提供强大的支撑。
本实施例将IP地址和逻辑端口作为基向量，结合希尔伯特曲线对网络空间进行可视化展现，相比于网络空间地理地图可视化有比较好的可视化结果。
下面分别介绍不同坐标系的网络空间坐标体系架构的创建方法。
在一种可能的实现方式中，坐标系为一维坐标系；
根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
以一维坐标系为X坐标轴为例，IP地址对应的基向量映射到X坐标轴上，形成一维IP 地址空间，这时，网络空间坐标体系架构为一维IP地址空间。
在又一种可能的实现方式中，坐标系为二维坐标系，二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
以二维坐标系为XY坐标系为例，第一坐标轴为X坐标轴，第二坐标轴为Y坐标轴。可以将IP地址对应的基向量映射到X坐标轴上，将逻辑端口对应的基向量映射到Y坐标轴上，构建二维网络空间，即网络空间坐标体系架构为二维网络空间。
或者，对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
以二维坐标系为XY坐标系为例，将IP地址对应的二维矩阵XY坐标系上，形成二维IP地址空间，这时，网络空间坐标体系架构为二维IP地址空间。
在另一种可能的实现方式中，坐标系为三维坐标系，三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
以三维坐标系为xyz坐标系为例，第三坐标轴为x坐标轴，第四坐标轴为y坐标轴、第五坐标轴为z坐标轴，z坐标轴垂直于x坐标轴和y坐标轴形成的平面空间，x坐标轴和 y坐标轴组成xy坐标系。
将IP地址对应的二维矩阵映射到xy坐标系中，形成二维IP地址空间，同时，将逻辑端口对应的基向量映射到z坐标轴上，形成一维逻辑端口空间，二维IP地址空间和一维逻辑端口空间共同组成三维网络空间，这时，网络空间坐标体系架构为三维网络空间。
图4为示例性的三维网络空间坐标系。如图4所示，IP地址对应三维坐标系底部的平面空间，逻辑端口对应的是三维坐标系的垂直空间，实现了将网络空间较好的可视化到三维坐标系中。
需要说明的是，网络空间坐标体系架构的坐标系维度越高，网络空间可视化的效果越好。例如，三维网络空间的可视化效果好于二维网络空间的可视化效果，二维网络空间的可视化效果好于一维IP地址空间的可视化效果。
本实施例提供的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法，确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；确定网络空间坐标体系架构的坐标系；根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。该方法以IP地址和逻辑端口作为网络空间坐标系的基向量，从网络空间本源的角度可视化网络空间，相比于传统的地理空间可视化和网络拓扑坐标系能够更加直观、更加全面、更加有效地可视化网络空间本身的特有属性，该坐标系兼具传统地理地图以及网络坐标系的优点，有一定的优越性。通过将一维IP地址空间经希尔伯特变换转换成二维IP地址空间，较好的可视化IP维度地址空间，且保留网络空间内 IP地址间相邻的基本属性，此方法相比于一维展示IP地址空间有更好的可视化效果。通过对于网络空间不同粒度层面的可视化，从不同的层次展现网络空间对象分布情况，满足用户不同的可视化需求。通过IP地址和逻辑端口将所有网络空间中的各个对象都定位到网络空间坐标系中，全面清晰地展现网络空间的分布结构，该方法可作为网络空间地图的基础支撑，大大促进网络空间测绘领域的学科发展。
基于上述实施例的基础上，如图5所示，所述方法还包括：
S104、根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间。
本实施例根据网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图，所绘制的网络空间地图可以更加简洁、直观、有效的可视化网络空间本源特征。
图6为本发明一实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置的结构示意图。
如图6所示，本实施例的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置，包括：
第一确定模块1，用于确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；
第二确定模块2，用于确定网络空间坐标体系架构的坐标系；
创建模块3，用于根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
进一步地，所述坐标系为一维坐标系；
所述创建模块3具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
进一步地，所述坐标系为二维坐标系，所述二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
所述创建模块3具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到所述第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构；
或者，所述创建模块3具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP 地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到所述二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
进一步地，所述坐标系为三维坐标系，所述三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
所述创建模块3具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
关于本实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本实施例提供的基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置，通过确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；确定网络空间坐标体系架构的坐标系；根据预设规则将IP地址对应的基向量和/或逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。该装置以IP地址和逻辑端口作为网络空间坐标系的基向量，从网络空间本源的角度可视化网络空间，相比于传统的地理空间可视化和网络拓扑坐标系能够更加直观、更加全面、更加有效地可视化网络空间本身的特有属性，该坐标系兼具传统地理地图以及网络坐标系的优点，有一定的优越性。通过将一维IP地址空间经希尔伯特变换转换成二维IP地址空间，较好的可视化IP维度地址空间，且保留网络空间内IP地址间相邻的基本属性，此方法相比于一维展示IP地址空间有更好的可视化效果。通过对于网络空间不同粒度层面的可视化，从不同的层次展现网络空间对象分布情况，满足用户不同的可视化需求。通过IP地址和逻辑端口将所有网络空间中的各个对象都定位到网络空间坐标系中，全面清晰地展现网络空间的分布结构，该装置可作为网络空间地图的基础支撑，大大促进网络空间测绘领域的学科发展。
基于上述实施例的基础上，如图7 所示，所述装置，还包括：
绘制模块4，用于根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间。
关于本实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本实施例根据网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图，所绘制的网络空间地图可以更加简洁、直观、有效的可视化网络空间本源特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法，应用于网络空间测绘领域，其特征在于，包括：
确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；
确定网络空间坐标体系架构的坐标系；
根据预设规则将IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构；
根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标系为一维坐标系；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到所述一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标系为二维坐标系，所述二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
将IP地址对应的基向量映射到所述第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到所述第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构；
或者，对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到所述二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标系为三维坐标系，所述三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
所述根据预设规则将IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构，包括：
对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；
将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
5.一种基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建装置，应用于网络空间测绘领域其特征在于，包括：
第一确定模块，用于确定网络空间的IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量；
第二确定模块，用于确定网络空间坐标体系架构的坐标系；
创建模块，用于根据预设规则将IP地址对应的基向量和逻辑端口对应的基向量映射到所述坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构；
绘制模块，用于根据所述网络空间坐标体系架构绘制网络空间地图以获取可视化的网络空间。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述坐标系为一维坐标系；
所述创建模块具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述一维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述坐标系为二维坐标系，所述二维坐标系包括第一坐标轴和与第一坐标轴垂直的第二坐标轴；
所述创建模块具体用于：将IP地址对应的基向量映射到所述第一坐标轴上，以及将逻辑端口对应的基向量映射到所述第二坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构；
或者，所述创建模块具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到所述二维坐标系上，以创建网络空间坐标体系架构。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述坐标系为三维坐标系，所述三维坐标系包括第三坐标轴、与第三坐标轴垂直的第四坐标轴、第五坐标轴，其中，第五坐标轴垂直于第三坐标轴和第四坐标轴形成的平面空间；
所述创建模块具体用于：对IP地址对应的基向量进行希尔伯特变换以获取IP地址对应的二维矩阵；将IP地址对应的二维矩阵映射到由第三坐标轴和第四坐标轴组成的二维坐标系中，以及将逻辑端口对应的基向量映射到第五坐标轴上，以创建网络空间坐标体系架构。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104063466A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 深圳先进技术研究院 | 虚拟-现实一体化的三维显示方法及系统 |
| CN104077305A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 深圳先进技术研究院 | 一种基于ip地址扩展gis数据结构的方法和系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104077305A (zh) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | 深圳先进技术研究院 | 一种基于ip地址扩展gis数据结构的方法和系统 |
| CN104063466A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 深圳先进技术研究院 | 虚拟-现实一体化的三维显示方法及系统 |
| CN106844622A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-06-13 | 中国测绘科学研究院 | 一种全空间信息表达方法及全空间信息系统 |
| CN106980668A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-25 | 中国电子科技网络信息安全有限公司 | 一种网络空间测绘要素的形式化建模方法 |
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