[發明專利]一種基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法

在審

• 申請號: 202111539461.2
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114268551A
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 閻星娥;楊昆;劉慰慰;嚴榮明;張林;袁勇斌;薛世峰;石旦;李森林
• 申請（專利權）人: 南京華飛數據技術有限公司
• 主分類號: H04L41/12
• 分類號: H04L41/12;H04L45/00
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 張明昌

1.一種基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采用主被動協同采集方式進行域間數據源收集；

S2、利用步驟S1得到的數據信息構建BGP路由信息數據庫，整合不同來源的數據信息，規范數據存儲格式；

S3、計算自治域傳輸度數和節點度數，對所有自治域按照傳輸度數倒序排序，形成自治域初始化排序；其中，自治域傳輸度數指該自治域對其它自治域之間起到傳輸作用的度量，節點度數指該自治域的鄰居節點個數；

S4、自治域商業關系推測；

S5、計算每個自治域的客戶自治域數量，完成自治域排名；

S6、生成自治域路徑。

2.根據權利要求1所述的基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，步驟S1的具體收集過程，包括如下步驟：

S1-1、主動采集，通過部署在不同地理位置的采集節點，利用Traceroute探針從IPv4/24地址前綴中隨機選擇目的地，獲取IP 級路徑數據；根據IP自治域地址庫，獲取前述IP級路徑數據中的IP對應的自治域，將IP級路徑轉換為自治域級路徑；

S1-2、被動采集，通過通道化信號采集設備獲取目標網絡的流量數據，捕獲解析BGP報文，獲取BGP路由信息；所述通道化信號采集設備支持自動分析和識別通道結構，識別連續級聯和虛級聯，能夠根據通道識別結果進行子通道線路打標，實現線路清分；

S1-3、互聯網公開數據源采集，通過RouteViews、RIPE RIS提供的BGP存檔鏈接獲取最新的公開BGP路由信息；所述BGP存檔鏈接為BGP報文的下載地址，能下載到最新的BGP報文數據。

3.根據權利要求1所述的基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，步驟S2的具體操作，包括如下步驟：

S2-1、重復路徑消除，即對于自治域路徑中出現的連續相同的自治域，只保留一個；

S2-2、過濾無效路徑。

4.根據權利要求3所述的基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，無效路徑包括以下四部分：

（1）路徑中含有保留自治域或尚未分配的自治域；

（2）路徑中出現循環路徑，即，如果在路徑中某個自治域出現不止一次，且被其它自治域隔開，認為是無效路徑；

（3）若路徑中出現互聯網交換點路由服務器使用的自治域，從該路徑中刪除該自治域；

（4）路徑延長原則，如果存在一條路徑是另一條路徑的延續，保留最長路徑。

5.根據權利要求1所述的基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，步驟S6生成自治域路徑的方法包括如下步驟：

S6-1、提取非出口路徑庫和出口路徑庫；

即根據自治域對應的國家信息，計算自治域出口類型；根據自治域路徑信息，采用三段式提取方式，獲取非出口自治域路徑集合與出口自治域路徑集合；

S6-2、尋找自治域路徑最頂端自治域；具體的是，分別遍歷步驟S6-1生成的自治域路徑集合中的每條路徑，獲取路徑的最頂端自治域，如果最頂端自治域不止一個，認為該路徑為無效路徑；

S6-3、對于屬于同一個最頂端自治域的不同路徑，基于該自治域進行路徑組合，按照路徑起點進行分組，得到出口自治域路徑信息和非出口自治域路徑信息；

S6-4、補充路徑信息；

對給定的起點自治域和終點自治域，若步驟S6-3生成的數據中無相關路徑信息，根據自治域商業關系以深度優先遍歷方式尋找可能的路徑，并保留最短路徑信息。

6.根據權利要求5所述的基于主被動協同的自治域級網絡拓撲測繪方法，其特征在于，步驟S6-1所述出口類型是指根據自治域對應的國家信息，如果在自治域路徑中某個自治域與屬于另一個國家的自治域相連，那么該自治域屬于出口類型自治域，否則屬于非出口類型自治域。