CN1674546A - 一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案 - Google Patents

Abstract

一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案是一种面向大规模网络的分布式拓扑信息收集方案，利用移动代理的移动性将全网进行划分，按照分治策略实现各子网的拓扑信息获取，利用移动代理携带数据的特性对各子网信息进行汇总从而获得全网拓扑信息；其方案分为两个部分，即：采用移动代理进行的顶点染色规则，利用多移动代理协作获取子网拓扑信息进而获取全网拓扑信息的获取，该方案解决大规模网络的拓扑问题从而为进一步的网络管理和网络规划提供有效和可靠的保证。

Description

一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案

                          技术领域

本发明是一种面向大规模网络的分布式拓扑信息收集方案。主要用于解决大规模网络的拓扑信息的获取，属于分布式计算技术和计算机网络技术的交叉领域。

                          背景技术

移动代理技术是随着Internet(因特网)的发展而出现的一种新兴技术，它较好的适应了Internet的特点，有效简化分布式系统的设计、实现和维护。一般来讲，移动代理是指一段独立的计算机程序，它按照一定的规程，能够自主的在异构的网络上移动，代表用户完成特定的任务。移动代理的优势主要有两点：一方面，它实现了计算向所需资源的靠拢，这可以节省网络的带宽并具有异步功能；另一方面，允许程序动态发布到主机。由于移动代理的诸多优点，它在电子商务、网络管理、移动计算、Internet信息的智能检索等方面都有较好的应用前景，对移动代理技术的研究正成为学术界和工业界的热点之一。

目前计算机网络的发展表现为其规模的急剧膨胀和结构的日益复杂，传统的集中式网络管理机制，如SNMP(简单网络管理协议)，已经不能满足网络的发展需求。解决问题的关键在于创建基于分布式的网络管理策略。移动代理技术作为一种新兴的分布式计算技术一经引入网管领域迅速成为了研究热点。一个网络的拓扑信息包含了该网络中所有节点以及节点之间的连接关系，因此网络拓扑信息的构造是实现网络管理功能的先行条件。其准确性、低延迟性是衡量一个拓扑方案的重要指标。

目前已有的相关方案可分为单移动代理漫游和多移动代理协作。前者由于单移动代理漫游的盲目性和代理数量与种类的单一性并不适用于网络规模较大的情况；后者则并未提出具体的拓扑策略。总之，已有的研究或者缺乏理论深度，或者未给出切合实际的算法，因而都不适用于大规模网络环境。

                            发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案，解决大规模网络的拓扑问题从而为进一步的网络管理和网络规划提供有效和可靠的保证。

技术方案：本发明是一种策略性的方案，基于移动代理群组，通过自分割算法和策略，独立的或协作性的完成源主机的任务并实现自我保护。提出了几个全新的有关“移动代理安全”的概念。

针对大规模异构网络的特定环境并致力于保证拓扑信息的完整性和准确性，兼顾了减少拓扑产生的网络数据流量和系统延迟，本发明提出了一种基于移动代理洪泛的自启发式深度优先染色生成树方案，将一个大规模网络划分为若干个子网；划分子网时利用移动代理洪泛策略获得子网拓扑信息，且每个子网并行地获得子网拓扑信息。并利用移动代理将每个子网拓扑信息进行汇总从而生成整个网络的拓扑。

本发明的大规模网络中基于移动代理的拓扑方案是利用移动代理的移动性将全网进行划分，按照分治策略实现各子网的拓扑信息获取，利用移动代理携带数据的特性对各子网信息进行汇总从而获得全网拓扑信息；其方案分为两个部分，即：采用移动代理进行的顶点染色规则，利用多移动代理协作获取子网拓扑信息进而获取全网拓扑信息的获取，具体如下：

采用移动代理进行的顶点染色规则：

步骤1、)初始状态时，各顶点均为白色状态，整个图染色后，各顶点状态或者为黑色或者为灰色，此时代表了以不同核心节点为中心的各个划分子图，每个节点均被MAd(拓扑发现代理)洪泛有且仅有一次；

步骤2、)将发起拓扑请求的节点染成黑色，此时该节点成为核心节点，该节点创建一个拓扑发现代理MAd，设置其TTL(生存期)为r(r为自然数值，r≥0)，令该核心节点度为d(d为自然数值，d≥0)，则核心节点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；

步骤3、)邻接白色顶点收到来自黑色顶点的MAd后，执行TTL＝TTL-1，将该顶点染为灰色，然后该顶点将复制的d个MAd后向每一个邻接顶点发送；

步骤4、)白色顶点收到来自灰色顶点的MAd后判断TTL是否为0，若TTL＞0，则启动定时器，定时事件触发后TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；定时期间若到达新的MAd取其TTL，与先期到达的MAd的TTL比较，取TTL较小的值将TTL值较大的MAd注销，TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；其中定时长度与先期到达的MAd的TTL值成反比；若TTL＝0则该表示该顶点启动一个定时器，定时长度与该节点的度d成反比，定时到期后触发操作将节点染为黑色，转步骤1)；定时期间若该节点收到来自任何黑色的MAd，定时器取消节点染为灰色；

步骤5、)黑色和灰色为顶点的最终状态，这些顶点忽略迁移过来的Mad，图中无白色顶点时方法结束。

利用多移动代理协作获取子网拓扑信息进而获取全网拓扑信息的获取：

这里涉及到的移动代理分别有发现代理、响应代理，多代理协作发生在管理站和核心节点处，各部件的行为方法定义如下：

发现代理洪泛方法是为了克服洪泛算法天然的缺点如广播风暴，利用移动代理的特性对此加以限制，并结合前文定义的顶点染色规则，既实现了子网拓扑信息的快速获取，也有效地抑止了因此而产生的负面作用，其步骤为：

步骤a、)发现代理携带TTL和代理最近来源的染色信息到达一个节点后，将该节点数据区加锁；

步骤b、)检查该节点的染色信息，如果是有色节点，发现代理将数据区解锁然后被注销；否则执行如下操作：将该节点到达链路状态字标识为“upward”；根据采用移动代理进行的顶点染色规则对节点进行染色并修改发现代理的数据信息；发现代理创建响应代理，响应代理收集当前节点的拓扑信息并向核心节点迁移；发现代理复制d-1个发现代理后并将数据区解锁，此d个发现代理沿当前节点所有链路迁移，转步骤a、)；

步骤c、)核心节点获取子网所有拓扑信息后，方法结束。

响应代理行为方法是当发现代理找到新节点后，它将创建响应代理将新节点的拓扑信息发送给核心节点，响应代理中必须加入分支核心节点的数目报告，响应代理的行为方法描述如下：

1、)响应代理到达一个节点后，首先将该节点数据区加锁；

2、)响应代理检查是否在由该节点创建，若是则响应代理收集该节点拓扑信息，否则转下一步；

3、)响应代理检查该节点是否为核心节点，若是响应代理将携带的拓扑信息交给该节点，然后响应代理解锁数据区被注销；否则转下一步；

4、)响应代理在当前节点寻找链路状态字为“upward”的链路，然后解锁数据区，并沿该链路进行迁移。

核心节点行为方法为：核心节点负责发起洪泛以及收集整理节点返回的拓扑信息以生成子网拓扑结构，核心节点的行为方法描述如下：

a、核心节点将其染为黑色节点，执行染色规则的步骤a、)；

b、核心节点收到响应代理后，采用邻接表作为数据结构生成并存储子网拓扑信息；

c、核心节点重复执行b，直到子网内所有节点拓扑信息收集完毕；

d、核心节点向管理站节点发送子网拓扑响应代理。

有益效果：使用该方案有如下优点：

1.实现了任务的细分，减小开发难度。通过采用分治法的策略，将复杂的问题进行分解划分，并逐一并行信息的获取和汇总，提高了运行效率并减小了开发的难度。

2.易于扩展，多功能。本发明中提出的染色机制不仅适用于拓扑信息的获取，也可用于其他移动代理的应用范畴，如数据的检索，信息的维护等。具有较高的自主性和灵活性

3.高效性。使用发现代理实现受限的洪泛算法实质为深度优先搜索，搜索的结果不仅获取了各节点的拓扑信息，而且通过对节点上的链路状态字进行设置使得搜索结束后将各节点用树形结构组织，子图上状态字为“upward”的边即为树的边。子网拓扑的代价分为拓扑发现的代价和拓扑收集的代价。其中拓扑发现的代价为：

$\mathrm{dis}\_\cos t=(\mathrm{Head}+\mathrm{Siz}{e}_{M{A}_d})[\underset{i=0}{\overset{l-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i+2(\underset{i=0}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i-\underset{i=0}{\overset{l-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i)]=(\mathrm{Head}+\mathrm{Siz}{e}_{M{A}_d})[2\underset{i=0}{\overset{k-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i-\underset{i=0}{\overset{l-1}{\mathrm{\Σ}}}{c}_i]$

其中Size_MA为发现代理字节数，l为子图生成树上的链路个数，k为生成划分子图的链路个数。

拓扑响应的代价为：

$\mathrm{res}\_\cos t=\underset{i-1}{\overset{j-1}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Head}+\mathrm{Siz}{e}_{M{A}_r}+d_i)s_i^{\′}$

其中SizeMA为响应代理字节数，j为生成划分子图中的节点数，δ_i′为节点I向核心节点发送单位字节的代价。由于减少了管理站的运算负荷和管理站链路的数据流量，且各子网内部采用洪泛机制，因而借助本算法，管理站节点可快速、平滑地获取并生成全网拓扑结构。

                       附图说明

图1是某大型网络部分拓扑结构，对算法的染色机制进行实例说明的示意图。；

图2是顶点染色规则，将各定点适当染色以实现子网划分的示意图。

图3是发现代理洪泛算法、响应代理行为方法和核心节点行为方法的示意图。

                      具体实施方式

本发明基于多移动代理合作，利用分治法的策略，独立的或协作性的完成大规模网络拓扑信息的获取。提出了一个新的求解目标和求解模型。

求解目标：待求拓扑网络由网络节点和连接这些节点的链路组成。每个节点拥有一个唯一的关键字，链路之间的属性各不相同。初始状态下，一个节点上存储了其邻接节点的信息。现需要获得网络的整体拓扑信息。我们对求解问题建立模型。

令无向连通图G＝{V，E}代表拓扑待求网络。其中顶点集合V＝{v₀，v₁，...v_n-1}为网络节点集合。边集合V＝{e₀，e₁，...e_n-1}为网络节点对之间的链路集合，令顶点v₀为管理站驻留节点。定义节点v_i中存储的邻接节点的信息为拓扑信息。现任取节点v_i(0≤i≤n-1)，以r(r＞0)为深度进行搜索获取图G的子图G_i′＝{V_i′，E_i′}，其中V_i′为以v_i为中心，距离为r跳的节点集合，定义V_i′为v_i的r级可达节点集，记为_i。定义E_i′为v_i到达这些节点的路径的边的集合，记为 定义v_i为子图G_i′的核心节点记为 不难证明，取不同的核心节点，可将图G划分为若干个两两不相交的子图，可得所有核心节点集合 此时可得生成树 $T(v_0,\{\widetilde{v_i}\tilde{E}\}),$ 其中 为连接相邻子图的边集合。则有 $V=\∪{\tilde{V}}_i^{\′},E=(\∪{\tilde{E}}_i^{\′})\∪\tilde{E}.$ 其它参数定义如下：

①C_i表示链路e_i上传送单位数据量的代价；

②S_i表示节点v_i向v0传送单位数据量的代价；

③D_i表示节点v_i的拓扑信息数据量；

④TIi表示节点vi的拓扑信息；

⑤Head表示传输协议引起的附加数据量。

根据以上建立的网络模型，我们可以将求解问题描述为：获取网络完整拓扑信息必须满足以下条件：

${\mathrm{NMS}}_{\mathrm{overhead}}=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_i+\mathrm{head})\≤{\mathrm{Th}}_{\mathrm{overhead}}$

${\mathrm{NMS}}_{\mathrm{width}-\cos t}=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}(d_i+\mathrm{Head}).s_i\≤{\mathrm{Th}}_{\mathrm{congestion}}$

               Topo(G)＝f(NMS_overhead，NMS_width-cost)→Min

其中NMS_overhead为管理站的运算负载、TH_overhead为管理站运算负荷超载阈值、NMS_width-cost为管理站端链路带宽消耗、TH_congestion为管理站端链路阻塞阈值、Topo(G)为拓扑周期，它是NMS_overhead和NMS_width-cost的单调非递增函数。

一、问题分析

由前面的分析可知，由网络节点个数n增大而引起的管理站端运算资源和网络资源的消耗以及拓扑获取延迟的无节制增长成为一个不可忽视的问题。利用分治策略可以很好的解决这个问题：将图G划分为若干个子网，在各个子网内并行独立地执行拓扑操作，将结果发送给管理站，管理站节点汇总后即可得到整个网络的拓扑信息。通过利用地理和运算的分布性，将管理站节点的负荷分布到各个子网，这样一方面减轻了子网运算负荷，另一方面各子网并行获取拓扑信息，以进一步地减少拓扑延迟。一个新的问题是如何组织划分后子图实现快速的汇集各个子网的拓扑信息。在这里，采用了基于分层的树形结构组织各个子图。综上所述，解决问题的关键在于子图划分以及子网生成树的实现。

二、算法机制

利用图的深度优先遍历可实现子图的划分和生成树的运算，但是现有的经典算法都是建立在图拓扑结构已知的前提之上。显然，这并不符合要求。在这里，利用各个节点存储的拓扑信息和移动代理的优秀特性提出了一个自启发式的子图划分算法。该算法需要完成三个任务：①按照指定的搜索深度r将图G划分为不同的子图，每一个子图都有一个核心节点；②核心节点负责获取本子网的拓扑信息；③管理站节点负责汇聚各子网的拓扑信息并最终生成整个网络的拓扑信息。为了有效减轻管理站负荷，划分的子图数目应该尽可能小，即划分子图时应尽量包括进去更多的顶点。本算法中，每生成一个划分子图后就从已知顶点集合中选取一个度最大的节点作为核心节点递归生成新的划分子图直到所有顶点皆被发现，其中核心节点对邻接节点按照指定深度进行拓扑发现代理的洪泛以生成相应子图。为了标识一个核心节点的子图，这里设计了顶点染色机制。

三、划分子图生成机制

首先定义染色状态：本算法顶点染色机制中，针对顶点分别定义了三种颜色表示不同的状态：白色：节点的初始状态，表示此节点拓扑信息尚未收集等价于该节点未处于任何划分子图；黑色：黑色节点为子图的核心节点，它向其邻接节点发起发现代理洪泛以生成一个划分子图；灰色：灰色节点为一个子图的内部节点。

然后定点染色规则描述如下：

1.初始状态时，各顶点均为白色状态，我们整个图染色后，各顶点状态或者为黑色或者为灰色，此时代表了以不同核心节点为中心的各个划分子图。每个节点均被拓扑发现代理MAd洪泛有且仅有一次。首先将发起拓扑请求的节点染成黑色，此时该节点成为核心节点。该节点创建一个拓扑发现代理MAd，设置其TTL(生存期)为r，令该核心节点度为d，则核心节点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送。

2.邻接白色顶点收到来自黑色顶点的MAd后，执行TTL＝TTL-1，将该顶点染为灰色，然后该顶点将复制的d个MAd后向每一个邻接顶点发送。

3.白色顶点收到来自灰色顶点的MAd后判断TTL是否为0，若TTL＞0，则启动定时器，定时事件触发后TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；定时期间若到达新的MAd取其TTL，与先期到达的MAd的TTL比较，取TTL较小的值将TTL值较大的MAd注销，TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；其中定时长度与先期到达的MAd的TTL值成反比；若TTL＝0则该表示该顶点启动一个定时器，定时长度与该节点的度d成反比，定时到期后触发操作将节点染为黑色，转步骤1；定时期间若该节点收到来自任何黑色的MAd，定时器取消节点染为灰色。

4.黑色和灰色为顶点的最终状态，这些顶点忽略迁移过来的MAd。图中无白色顶点时算法结束。

四、全网拓扑信息获取方法

核心节点在生成划分子图的同时可以利用移动代理的洪泛获得整个子图的拓扑信息。设计了拓扑发现代理和拓扑响应代理。核心节点向邻接节点派遣发现代理，发现代理寻找白色节点并按照制定的策略对其进行染色并生成响应代理将已知节点的拓扑信息发送给核心节点。核心节点对子网内节点的拓扑信心进行汇总获取子网拓扑信息。设定系统满足如下条件：①节点数据区提供加锁/解锁接口；②节点数据区对每一链路提供状态字定义；③节点上安装移动代理平台，提供对移动代理的复制，定制，迁移，注销等操作接口；④发现代理上的数据包括TTL和代理最近来源节点的染色信息。

子网拓扑信息的获取分为拓扑发现和拓扑信息采集两步，我们为此分别设计了拓扑发现代理和拓扑响应代理。由核心节点发起发现代理洪泛实现拓扑发现，由响应代理将已知节点拓扑信息发送给核心节点。需实现发现代理洪泛算法、响应代理行为算法以及核心节点行为算法。

发现代理洪泛算法：

为了克服洪泛算法天然的缺点如广播风暴，我们利用移动代理的特性对此加以限制，并结合前文定义的顶点染色规则，既实现了子网拓扑信息的快速获取，也有效地抑止了因此而产生的负面作用。

1.发现代理携带TTL和代理最近来源的染色信息到达一个节点后，将该节点数据区加锁；

2.检查该节点的染色信息，如果是有色节点，发现代理将数据区解锁然后被注销；否则执行如下操作：将该节点到达链路状态字标识为“upward”；根据前文定义的染色规则对节点进行染色并修改发现代理的数据信息；发现代理创建响应代理，响应代理收集当前节点的拓扑信息并向核心节点迁移；发现代理复制d-1个发现代理后并将数据区解锁，此d个发现代理沿当前节点所有链路迁移，转第1步；

3.核心节点获取子网所有拓扑信息后，算法结束。

响应代理行为方法

当发现代理找到新节点后，它将创建响应代理将新节点的拓扑信息发送给核心节点。响应代理中必须加入分支核心节点的数目报告。响应代理的行为算法描述如下：

1.响应代理到达一个节点后，首先将该节点数据区加锁；

2.响应代理检查是否在由该节点创建，若是则响应代理收集该节点拓扑信息，否则转3；

3.响应代理检查该节点是否为核心节点，若是响应代理将携带的拓扑信息交给该节点，然后响应代理解锁数据区被注销；否则转4；

4.响应代理在当前节点寻找链路状态字为“upward”的链路，然后解锁数据区，并沿该链路进行迁移。

核心节点行为方法

核心节点负责发起洪泛以及收集整理节点返回的拓扑信息以生成子网拓扑结构。核心节点的行为算法描述如下：

1.核心节点将其染为黑色节点，执行染色规则第1步；

2.核心节点收到响应代理后，采用邻接表作为数据结构生成并存储子网拓扑信息；

3.核心节点重复执行2，直到子网内所有节点拓扑信息收集完毕

4.核心节点向管理站节点发送子网拓扑响应代理。

管理站节点行为方法

管理站节点负责子网划分的发起以及收集整理各子网拓扑信息以获得并生成全网拓扑结构。管理站节点的行为算法描述如下：

1.管理站节点将其染为黑色节点，执行节染色规则第1步；

2.管理站节点等待接受来自于核心节点的子网拓扑响应代理后，以邻接表作为数据结构生成并存储网络拓扑信息；

3.管理站节点重复执行2，直到完整获取整个网络拓扑信息。

步骤1、整个拓扑的过程由管理站负责发起。管理站节点首先将其染为黑色节点，此时该节点成为核心节点。该节点创建一个拓扑发现代理MAd，设置其TTL为r，令该核心节点度为d，则核心节点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送。

步骤2、邻接白色顶点收到来自黑色顶点的MAd后，执行TTL＝TTL-1，将该顶点染为灰色，然后该顶点将复制的d个MAd后向每一个邻接顶点发送。

步骤3、白色顶点收到来自灰色顶点的MAd后判断TTL是否为0，若TTL＞0，则启动定时器，定时事件触发后TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；定时期间若到达新的MAd取其TTL，与先期到达的MAd的TTL比较，取TTL较小的值将TTL值较大的MAd注销，TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；其中定时长度与先期到达的MAd的TTL值成反比；若TTL＝0则该表示该顶点启动一个定时器，定时长度与该节点的度d成反比，定时到期后触发操作将节点染为黑色，转步骤1；定时期间若该节点收到来自任何黑色的MAd，定时器取消节点染为灰色。

生成一个划分子图时，希望该子图尽量覆盖较多的顶点。划分子图的范围是以核心节点Vi为圆心，半径为r跳的圆形平面。因此该平面所覆盖的顶点个数|V_i′＝π·r²·ρ|，其中ρ为圆形平面内顶点分布密度。π、r均为常量，只能通过提高ρ扩大子图规模。所以算法中设置距离核心节点较近的顶点优先洪泛拓扑发现代理增加顶点分布密度。此外，生成一个划分子图后，应尽量选取覆盖范围最大的顶点作为新的核心节点，在拓扑结构未知的情况下，显然无法得到最优解，通过设置定时器的长度与当前节点的度成反比，在当前边缘节点集合中选取度最大的节点优先成为核心节点来获取次优解。以图1为例对算法进行说明。顶点a为核心节点，灰色节点b、c、d和e为其划分子图范围覆盖顶点集合元素。由a发出的MAd可分别沿路径abed和路径acd洪泛至顶点d，此时d和a的距离分别为3hop和2hop，当MAd沿着前一条路径到达d后，触发定时器，定时期间来自于c的MAd会取代前者，使得d可以洪泛更多的顶点。当顶点g和f收到来自于其他子图边缘节点发来的MAd，度较大的g优先比f成为黑色节点并将后者划入以其为核心节点的子图中。经过以上的步骤，可将一大规模网络划分为若干个规模相对较小的子网，并行获取到各子网拓扑信息后汇总声称全网拓扑信息。

Claims (4)

1、一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案，其特征在于利用移动代理的移动性将全网进行划分，按照分治策略实现各子网的拓扑信息获取，利用移动代理携带数据的特性对各子网信息进行汇总从而获得全网拓扑信息；其方案分为两个部分，即：采用移动代理进行的顶点染色规则，利用多移动代理协作获取子网拓扑信息进而获取全网拓扑信息的获取，具体如下：

采用移动代理进行的顶点染色规则：

步骤1、)初始状态时，各顶点均为白色状态，整个图染色后，各顶点状态或者为黑色或者为灰色，此时代表了以不同核心节点为中心的各个划分子图，每个节点均被拓扑发现代理MAd洪泛有且仅有一次；

步骤2、)将发起拓扑请求的节点染成黑色，此时该节点成为核心节点，该节点创建一个拓扑发现代理MAd，设置其生存期为r，r为自然数值，r≥0，令该核心节点度为d，d为自然数值，d≥0，则核心节点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；

步骤3、)邻接白色顶点收到来自黑色顶点的MAd后，执行TTL＝TTL-1，将该顶点染为灰色，然后该顶点将复制的d个MAd后向每一个邻接顶点发送；

步骤4、)白色顶点收到来自灰色顶点的MAd后判断TTL是否为0，若TTL＞0，则启动定时器，定时事件触发后TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；定时期间若到达新的MAd取其TTL，与先期到达的MAd的TTL比较，取TTL较小的值将TTL值较大的MAd注销，TTL＝TTL-1，然后将该顶点染为灰色后，顶点复制d个MAd后向每一个邻接顶点发送；其中定时长度与先期到达的MAd的TTL值成反比；若TTL＝0则该表示该顶点启动一个定时器，定时长度与该节点的度d成反比，定时到期后触发操作将节点染为黑色，转步骤1)；定时期间若该节点收到来自任何黑色的MAd，定时器取消节点染为灰色；

步骤5、)黑色和灰色为顶点的最终状态，这些顶点忽略迁移过来的Mad，图中无白色顶点时方法结束；

利用多移动代理协作获取子网拓扑信息进而获取全网拓扑信息的获取：这里涉及到的移动代理分别有发现代理、响应代理，多代理协作发生在管理站和核心节点处。

2、根据权利要求1所述的一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案，其特征在于发现代理洪泛方法是为了克服洪泛算法天然的缺点如广播风暴，利用移动代理的特性对此加以限制，并结合前文定义的顶点染色规则，既实现了子网拓扑信息的快速获取，也有效地抑止了因此而产生的负面作用，其步骤为：

步骤a、)发现代理携带TTL和代理最近来源的染色信息到达一个节点后，将该节点数据区加锁；

步骤b、)检查该节点的染色信息，如果是有色节点，发现代理将数据区解锁然后被注销；否则执行如下操作：将该节点到达链路状态字标识为“upward”；根据采用移动代理进行的顶点染色规则对节点进行染色并修改发现代理的数据信息；发现代理创建响应代理，响应代理收集当前节点的拓扑信息并向核心节点迁移；发现代理复制d-1个发现代理后并将数据区解锁，此d个发现代理沿当前节点所有链路迁移，转步骤a、)；

步骤c、)核心节点获取子网所有拓扑信息后，方法结束。

3、根据权利要求1所述的一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案，其特征在于响应代理行为方法是当发现代理找到新节点后，它将创建响应代理将新节点的拓扑信息发送给核心节点，响应代理中必须加入分支核心节点的数目报告，响应代理的行为方法描述如下：

1、)响应代理到达一个节点后，首先将该节点数据区加锁；

2、)响应代理检查是否在由该节点创建，若是则响应代理收集该节点拓扑信息，否则转下一步；

3、)响应代理检查该节点是否为核心节点，若是响应代理将携带的拓扑信息交给该节点，然后响应代理解锁数据区被注销；否则转下一步；

4、)响应代理在当前节点寻找链路状态字为“upward”的链路，然后解锁数据区，并沿该链路进行迁移。

4、根据权利要求1所述的一种大规模网络中基于移动代理的拓扑方案，其特征在于核心节点行为方法为：核心节点负责发起洪泛以及收集整理节点返回的拓扑信息以生成子网拓扑结构，核心节点的行为方法描述如下：

a、核心节点将其染为黑色节点，执行染色规则步骤1、)；

b、核心节点收到响应代理后，采用邻接表作为数据结构生成并存储子网拓扑信息；

c、核心节点重复执行b，直到子网内所有节点拓扑信息收集完毕；

d、核心节点向管理站节点发送子网拓扑响应代理。

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