IP級拓撲測量技術的研究.pdf

1、測量Internet拓撲結構對于了解Internet的結構、仿真模擬Internet環(huán)境和分析Internet拓撲的演化規(guī)律等方面都具有重要意義,現(xiàn)實的需要推動了Internet拓撲測量研究領域的形成和發(fā)展。Internet拓撲分為AS級拓撲和IP級拓撲。Internet IP)級拓撲測量通過測量多條報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑來生成拓撲圖,其中測量轉(zhuǎn)發(fā)路徑主要采用Traceroute機制,這是目前惟一的、不需要從每個管理域獲取專有路由信息的、可有效地

2、觀察報文如何在Internet中流動的方法。 隨著Internet規(guī)模的急劇擴大,網(wǎng)絡安全問題越來越受到人們的重視,各種各樣的防火墻被廣泛地部署在Internet的各個角落。這些防火墻給IP)級拓撲測量工作帶來了很大的困難。以往的拓撲測量工作通常是使用Ping和Traceroute這兩個工具來完成。但是Ping發(fā)出的ICMP Echo Request數(shù)據(jù)包以及Traceroute發(fā)出的目標端口為33434的UDP數(shù)據(jù)包現(xiàn)在已經(jīng)成

3、為了防火墻的重點過濾對象。因此,針對Internet上廣泛部署的防火墻,我們有必要對已有的拓撲檢測方法進行拓展和補充,以使我們的拓撲測量工作能夠在現(xiàn)有的網(wǎng)絡環(huán)境中正常的工作。 我們知道防火墻的作用是過濾那些惡意的數(shù)據(jù)包而不是過濾所有的數(shù)據(jù)包。我們之所以無法獲取防火墻后面的網(wǎng)絡拓撲結構是因為防火墻將我們的正常探測數(shù)據(jù)包當作惡意數(shù)據(jù)包而進行了過濾。因此如果我們能夠在進行拓撲檢測之前通過一定的方法和手段能夠?qū)μ綔y路徑上的防火墻規(guī)則進行

4、探測,然后根據(jù)具體的防火墻的規(guī)則構造相應的探測數(shù)據(jù)包,那么就可以使得我們的探測數(shù)據(jù)包繞過防火墻的干擾。 針對上述提出的問題,本文對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲測量方法進行了擴展,使得擴展后的拓撲測量方法能夠在防火墻的干擾下順利進行。同時,本文還提出了兩種算法來消除網(wǎng)絡拓撲中的無效結點,從而進一步提高網(wǎng)絡拓撲測量的完整性。為了驗證本文提出的方法和算法的有效性,我們選擇了教育網(wǎng)中的一個子網(wǎng)來進行拓撲測量實驗。在試驗中我們分別采用傳統(tǒng)的拓撲測量方法

5、和本文提出的方法來進行網(wǎng)絡拓撲檢測試驗。通過試驗數(shù)據(jù)的對比,我們發(fā)現(xiàn)通過使用本文提出的拓撲測量方法,探測得到的活動節(jié)點和路由器的數(shù)量都有很大程度的提高。并且,通過使用本文提出的無效結點消除算法對得到的拓撲數(shù)據(jù)進行進一步的處理,最終可以消除絕大部分的無效結點。因此,我們可以得出結論：雖然廣泛部署的防火墻為我們的拓撲測量帶來了一定的困難,但是通過認真分析防火墻的安全規(guī)則,我們依然能夠找到方法來消除防火墻的干擾,從而得到我們需要的拓撲數(shù)據(jù)。