论文摘要
随着计算机技术和网络技术的快速发展,计算机网络拓扑结构无论是结点还是它们之间的连接关系都越来越复杂。网络结点,例如自治系统、服务提供商、路由器、交换机、主机,和结点间关系的多样化和复杂化都极大增加了网络拓扑发现的难度。而网络拓扑发现又是网络构建、维护和研究等的基础,只有了解整个计算机网络拓扑结构才能更好地设计和维护网络,研究者只有拥有足够可信的网络拓扑才能获得可信的研究结果。大多数研究者并不具有网络的管理权限,所以很难直接得到研究网络特性的拓扑数据。所以对于非授权目标网络的拓扑发现是研究者必须解决的问题,但目前的非授权目标网络拓扑发现系统和技术中存在着各种亟待解决的问题,例如路由器多址综合问题、匿名路由器问题等。本文针对非授权目标网络中的自治系统级和路由器级拓扑发现过程和现有发现技术中存在的问题,提出了几种解决这些问题的关键技术,并开发了一套自动进行非授权目标网络拓扑发现系统——TopDisc。本文的主要工作包括:（1）系统地分析了现有网络拓扑发现中自治系统级拓扑发现技术和路由器级拓扑发现技术及这些技术的特点和不足。（2）进一步区分了授权目标网络和非授权目标网络拓扑发现,并针对非授权目标网络提出了一套系统的拓扑发现过程和技术。（3）针对现有路由器多址综合技术的不足,提出了邻居-子网综合法,较好地解决了路由器级拓扑发现中路由器多址综合问题。（4）提出了一种新的匿名路由器处理技术——带条件的最大匿名综合法。较好地解决了路由器级拓扑发现中的匿名路由器问题。（5）改进了现有的弹簧磁力模型,使其更加适合绘制结点数较多、连接关系较复杂的计算机网络拓扑图。（6）开发了一套非授权目标网络自动拓扑发现工具——TopDisc。该工具实现了全自动对非授权目标网络中自治系统级和路由器级拓扑发现,并将发现结果分别以数据库和图形化的形式展示给用户。本文提出的网络拓扑发现过程和技术主要针对非授权目标网络,在TopDisc中应用后不但增加了拓扑发现范围、缩短了发现时间,而且完善了目标网络的拓扑图展示,使其更加完整和准确。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 非授权目标网络拓扑发现1.2 网络拓扑发现的国内外研究现状1.3 课题研究背景和意义1.4 课题任务及研究目标1.5 论文组织第二章 目标网络拓扑发现2.1 目标网络拓扑发现概述2.1.1 网络拓扑发现2.1.2 目标网络拓扑发现2.1.3 目标网络拓扑发现分级2.2 现有目标网络AS 级拓扑发现技术2.2.1 IRR 数据库查询2.2.2 Traceroute 探测2.3 现有目标网络路由器级拓扑发现技术2.3.1 基于SNMP 的路由器拓扑发现2.3.2 基于Traceroute 的路由器拓扑发现2.3.3 现有路由器级拓扑发现技术中存在的问题第三章 非授权目标网络AS 级拓扑发现3.1 基于BGP 路由表的AS 拓扑发现技术3.1.1 BGP 协议3.1.2 BGP 路由表3.1.3 AS 拓扑发现过程3.2 各种AS 拓扑发现方法的综合3.2.1 missing-link 问题3.2.2 综合的AS 拓扑发现过程第四章 非授权目标网络路由器级拓扑发现4.1 TRACEROUTE 拓扑发现过程4.2 TRACEROUTE 工具优化4.2.1 并行Traceroute4.2.2 多点Traceroute4.2.3 Traceroute 过程控制4.2.4 Traceroute 结果提取4.3 路由器多址综合4.3.1 路由器多址综合概述4.3.2 DNS 反向查询4.3.3 UDP 高端口探测4.3.4 IP 报文ID 值判定4.3.5 双向Traceroute 子网综合4.3.6 邻居-子网法4.4 匿名路由器处理4.4.1 匿名路由器问题概述4.4.2 一般处理方法4.4.3 带条件的最大匿名综合第五章 目标网络拓扑可视化5.1 拓扑图绘制概述5.2 弹簧-磁力模型5.2.1 弹簧模型5.2.2 磁力模型5.2.3 弹簧磁力模型5.3 弹簧磁力模型改进5.3.1 现有弹簧磁力模型的不足5.3.2 弹簧磁力模型的改进第六章 非授权网络拓扑发现系统TOPDISC6.1 TOPDISC 系统结构6.2 目标探测子系统6.2.1 AS 级拓扑探测模块6.2.2 路由器级拓扑探测模块6.2.3 局域网级拓扑探测模块6.3 数据分析子系统6.3.1 AS 拓扑数据分析模块6.3.2 路由器数据分析模块6.3.3 局域网数据分析模块6.4 数据库子系统6.5 网络评估子系统6.6 信息展示子系统第七章 TOPDISC 拓扑发现结果分析7.1 AS 拓扑发现效果及结果分析7.2 路由器拓扑发现效果及结果分析7.2.1 发现结果7.2.2 与已有方法比较7.3 小结第八章 结束语8.1 全文工作总结8.2 工作展望致谢参考文献作者在学期间取得的学术成果附录 缩略语表
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