[發明專利]基于四元分組的網絡節點相關性測定方法

在審

• 申請號: 201610017804.1
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105634820A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 趙洪華;謝鈞;端義鋒;仇小鋒;岳淑貞;孫志丹
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰;朱顯國

技術領域

本發明屬于網絡測量技術領域，特別是一種在網絡拓撲分析和網絡故障診斷中，能 在網絡負載變化較大的真實網絡環境中準確測定節點相關性，為網絡拓撲推斷提供網絡 節點相關性測定方法。

背景技術

隨著因特網規模的飛速發展，網絡結構也發生了巨大的變化。為了更好的使用、管 理和控制網絡，需要獲取網絡的拓撲結構。

由于因特網具有分散性、異構性以及各子網分屬不同ISP的特點，用傳統方法獲得 完整的網絡拓撲越來越困難，例如在IP級拓撲發現中在因特網網絡中大約有13％的路由 器對traceroute并不響應。同時出于安全的考慮，許多ISP對自己網絡中的路由器作了特 殊限制，從外部通過當前的測量方法無法獲得網內的拓撲結構。因此人們試圖通過特 殊的方式獲得網絡的拓撲結構。

1996年Vardi基于醫學透視的概念提出利用信號處理問題中的透視圖像重建原理進 行網絡性能和拓撲結構推理的網絡層析成像技術，其根據網絡中節點性能特性的相關 性來推斷網絡的拓撲結構。atnasamy和McCanne于1999年在網絡成功傳輸率測量中觀 察到了節點相關性的特性，并把基于成功傳輸率測量觀察到的節點相關性首先應用于 網絡拓撲結構的推斷。研究表明網絡節點的共享鏈路越多，網絡節點的特性越相近。

網絡拓撲推斷主要有三個步驟：①通過端到端的測量獲得端到端的性能參數；② 根據端到端性能參數計算出節點間的相關性；③根據節點間的相關性推斷網絡的拓撲 結構。因此，網絡節點性能測量和相關性計算是網絡拓撲推斷的重要環節。

論文“基于端到端鏈路利用的網絡拓撲發現算法研究”(系統仿真學報，第18卷增 刊2，2006.8)討論了通過鏈路利用率推斷網絡拓撲的方法，但該方法只用于網絡仿真環 境，實際網絡中鏈路利用率計算較為復雜，論文“基于端到端報文丟失的網絡拓撲推 斷算法研究”(信學報，第28卷第10期，2007年10月)討論了基于報文丟失的拓撲推斷 方法，該方法適用于網絡負載較重，丟包較多的情況，使用環境受限。

因此，現有技術存在的問題是：無法在負載變化較大的真實網絡環境中測量網絡節 點性能并確定節點相關性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于四元分組的網絡節點相關性測定方法，能在網絡負 載變化較大的真實網絡環境中準確測定節點相關性，為網絡拓撲推斷提供依據。

實現本發明目的技術解決方案為：

一種基于四元分組的網絡節點相關性測定方法，包括如下步驟：

(10)四元分組測量序列定義：定義四元分組測量序列，包括四元分組測量序列的 的地址、時間間隔和測量編號；

(20)節點性能測量：向選定的目標節點發送四元分組測量序列，根據目標節點接 收四元分組測量序列的情況，計算目標節點網絡性能；

(30)節點相關性計算：根據目標節點網絡性能，計算節點相關性。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

1、本發明設計四元分組序列可同時測量網絡成功傳輸率和時延抖動，提高了測量 的效率，測量方法適用于網絡負載適中和網絡負載較大的情況；

2、本發明測量的成功傳輸率和時延抖動可計算出節點相關性，經過綜合計算的節 點相關性提高了計算的準確度，節點相關性計算結果可用于網絡拓撲推斷并可用于網絡 故障診斷。

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明基于四元分組的網絡節點相關性測定方法的主流程圖。

圖2是圖1中四元分組測量序列定義步驟的流程圖。

圖3是四元分組序列示例圖。

圖4是時延抖動測量原理圖。

圖5是根據時延抖動計算節點相關性原理圖。

圖6是根據成功傳輸率計算節點相關性原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明基于四元分組的網絡節點相關性測定方法，其特征在于，包括 如下步驟：

(10)四元分組測量序列定義：定義四元分組測量序列，包括四元分組測量序列的 地址、時間間隔和測量編號；

如圖2所示，所述(10)四元分組測量序列定義步驟包括：