一种生成因特网IP级拓扑局部视图的方法

为了展示规模庞大的因特网IP级拓扑,研究其拓扑特征,提出了一种利用Skitter测量数据生成因特网在特定区域IP级拓扑的方法GNTSD(generating network topology via skitter′s data),提出并分析了过滤特定区域IP路径、提取IP节点和链路的2种关键算法。该方法广泛使用散列技术来提高算法效率,以三维图形方式显示IP级拓扑,并能统计分析IP节点/链路的数量和节点度数等参数。基于GNTSD方法实现了一个分析工具IPTView。实验结果表明,此方法是可行的,能够从数千万条IP路径中快速、准确地生成特定国家或地区的因特网IP级拓扑视图,是一种能获得全球任意地区IP级网络拓扑的通用方法。     

基于k-核解析的Internet路由级拓扑的分形特征

通过分析CAIDA Skitter项目授权的海量实测数据,研究了Internet路由级拓扑的分形特征.依据k-核解析的概念将Internet路由级拓扑分成不同的核,通过对各核的度分布、度相关性及聚集性等主要特征量进行分析,发现随着网络由外到内的逐层剪切,不仅度分布,而且聚类性质及相关结构也被保留了下来.这说明Internet路由级拓扑中存在着一种由外向内逐渐趋于网络中心的全局自相似性质,以及根据网络中心性定义的Internet的任意区域都有和整个网络拓扑相同性质的一种结构.Internet路由级拓扑具有分形特征.     

一种新的基于IP统计的网络拓扑发现算法

在基于SNMP,ICMP,ARP等几种网络拓扑发现方法的基础之上,为了克服上述方法的缺点和局限性,提出一种基于IP统计的网络拓扑发现算法,此算法充分利用了通过ICMP所得的信息,在对路由器IP地址进行统计的基础上,得出各路由器之间的连接情况.最后给出了该算法对华北水院校园网的实际测试效果,结果证明该方法能够高效、准确地发现网络主干拓扑.     

基于路由器IP地址统计的网络拓扑发现算法

为了削弱网络拓扑发现对路由器口令的依赖性,增强网络拓扑发现算法的通用性和提高效率,在对基于SNMP、ICMP、ARP等几种网络拓扑发现方法分析和研究的基础上,提出了基于路由器IP地址统计的网络拓扑发现算法。此算法首先利用traceroute获得大量的路由器IP地址,然后根据traceroute的工作原理,对路由器IP地址进行统计,得出各路由器之间的连接关系,最后给出了该算法对某高校校园网的实际测试效果。结果表明该方法能够高效、准确地发现网络主干拓扑。     

Internet路由级节点的度与核数的关系

针对目前对路由层面的Internet拓扑研究较少的问题,基于2006年1月至2006年12月采集的CAIDA Skitter项目授权的海量数据,对CAIDA路由层面拓扑探测数据进行了分析,描述了路由级节点度分布的幂率性.在此基础上计算出了更能体现网络拓扑层次性的各节点的核数,描述了节点核的幂率分布性质,进一步分析了节点核数与度之间的关系.研究表明,对低核节点,其度分布存在着幂率性质.     

路由器级Internet拓扑特征量的对比分析

随着CAIDA探测方式由Skitter到Ark的改变,基于2008-02-27～2008-02-29的CAIDAArk项目数据及2007-08-16的CAIDA Skitter项目数据,通过建立网络拓扑和仿真分析单测量点数据与整合数据在平均度、聚类系数、核数等多个特征量上的差异,对比了Skitter和Ark项目在单测量点探测上存在的误差,再对两种探测方式下数据的度分布进行对比.研究结果表明,Ark项目单测量点误差稍小,两组数据在度分布上既存在相同的规律也稍有差异.     

基于层析成像技术的网络拓扑判定研究

Internet已经成为规模巨大的异构分布式网络,对互联网络拓扑进行判定很困难.现在已有的网络拓扑测量工具主要依赖于所有的中间路由器在测量期间提供的信息.本文分析了大规模异构网络中网络拓扑结构的判定中遇到的问题,研究网络层析成像技术,通过对网络上的主机进行单播的"三明治"测量方案来获得网络节点时延,并给出网络拓扑判定的系统聚类树算法,通过实验验证了系统类聚算法的拓扑数判定结果.在大型网络中使用网络层析成像技术进行网络拓扑推演可行而且具有优势,该方案可以取代TRACEROUTE等工具作为大型网络拓扑判定的解决方案.     

基于层析成像技术的网络拓扑判定研究

Internet已经成为规模巨大的异构分布式网络,对互联网络拓扑进行判定很困难.现在已有的网络拓扑测量工具主要依赖于所有的中间路由器在测量期间提供的信息.本文分析了大规模异构网络中网络拓扑结构的判定中遇到的问题,研究网络层析成像技术,通过对网络上的主机进行单播的＂三明治＂测量方案来获得网络节点时延,并给出网络拓扑判定的系统聚类树算法,通过实验验证了系统类聚算法的拓扑数判定结果.在大型网络中使用网络层析成像技术进行网络拓扑推演可行而且具有优势,该方案可以取代TRACEROUTE等工具作为大型网络拓扑判定的解决方案.     

Internet动态节点特性的层级相关性研究

为了探究Internet拓扑动态节点演化特征的层级相关性,基于CAIDA项目授权的海量数据,结合网络科学的思想,分析了不同尺度下网络结构的演化机制.针对IP级与AS级拓扑,对层级与节点动态特性的相关性进行了分析,其中包括新生与消亡节点的动态变化比例、偏好依附、稳定连接数目等多个特性.结果表明:IP级拓扑节点的新陈代谢比AS级旺盛,IP级拓扑新生节点的非优先连接“偏好”比AS级稳定,新生连接中IP级拓扑的稳定连接数较多.IP级与AS级动态节点的演化有本质不同,为理解Internet的演化机制提供了基础.     

Internet动态节点特性的层级相关性研究

为了探究Internet拓扑动态节点演化特征的层级相关性,基于CAIDA项目授权的海量数据,结合网络科学的思想,分析了不同尺度下网络结构的演化机制.针对IP级与AS级拓扑,对层级与节点动态特性的相关性进行了分析,其中包括新生与消亡节点的动态变化比例、偏好依附、稳定连接数目等多个特性.结果表明:IP级拓扑节点的新陈代谢比AS级旺盛,IP级拓扑新生节点的非优先连接"偏好"比AS级稳定,新生连接中IP级拓扑的稳定连接数较多.IP级与AS级动态节点的演化有本质不同,为理解Internet的演化机制提供了基础.     

基于复杂网络理论的Internet拓扑节点特征分析

基于复杂网络理论对Internet的IP级拓扑中的节点特征进行了分析。阐述了复杂网络理论中节点度、度相关性、聚集系数等特征的概念。采用由skitter和fastrace实际测量得到的四幅拓扑,提取其复杂网络特征,并进行了比较分析。     

基于标准结构熵的Internet健壮性研究

针对Internet路由级拓扑所呈现出的高度有序的问题,根据香农信息熵的基本原理,并利用CAIDA提供的数据,计算了Internet网络结构熵和标准结构熵·并通过仿真实验,计算了Internet在受到随机攻击和有针对性的恶意攻击的情况下,其服务效率、平均最短路径和标准结构熵的变化,从而指出Internet的拓扑呈现出无尺度特征是影响其健壮性的主要因素·实验结果表明,Internet具有无尺度特性,随机攻击对其影响较小,而少数集散节点遭受恶意攻击时,Internet将会受到较大的影响·     

AS级Internet拓扑基本特征量演化分析

基于CAIDA项目授权的海量数据,结合复杂网络的研究理论和方法,进行了AS级Internet拓扑的CCDF-degree幂律分析和节点时效分析.结果表明,随着AS级Internet拓扑结构的演化,高度值节点部分较为稳定,保持了网络的聚集特性和幂律性,但这部分节点随时间变化逐渐丧失有效连接,同时度值较低的节点的活动比较动荡,Internet的拓扑结构呈缓慢均匀化的趋势.     

基于traceroute的多特征子网发现与分析

互联网测量的研究促进了路由器级拓扑发现的发展，而网络层的子网能为其提供更详细的中间互补视图.针对子网边界条件以及完整性考虑不足引起的准确率较低问题，提出了一种多特征结合子网发现算法.研究了同一子网IP的traceroute路径特征，将多个特征结合设计更精准的子网边界判定条件.通过筛选子网的完整性，缩小候选子网的搜索空间，启发式求解子网发现问题.实验结果表明，本文算法与现有其他算法相比，能更准确地发现子网，有效地减少子网误报情况，同时效率有所提高.最后，对六个地理上分散的ISP进行子网推断，并分析了这些ISP之间常见的各种子网特征.     

基于演化涌现的复杂信息网络设计优化

 针对复杂信息网络设计优化问题,分析了复杂信息网络特性,提出了基于演化涌现的复杂信息网络设计优化方法和拓扑结构演化模型。该设计优化方法以融贯论为指导,采用系统分析、建模分析和仿真分析相结合技术途径对复杂信息网络设计优化问题进行多尺度研究,树立基于网络化思维的安全观,突出网络拓扑结构设计,强化网络可控性、安全性和健壮性,体现局域结构演化形成功能整体涌现。拓扑结构演化模型综合选取网络建设成本、时延、健壮性和吞吐量等网络工程特征参数作为网络演化动力,通过调整参数权重生成优化网络。对实测ISP路由器级网络数据的仿真实验表明,方法模型具有可行性、有效性和扩展性,可加深对复杂信息网络动力学行为认识,促进信息网络科学发展。     

基于层次拓扑树的虚拟机节能分配算法

为了均衡分布式数据中心物理主机多维资源的利用率,减少物理主机使用数量,节约能耗,提出了一种基于层次拓扑树的虚拟机节能分配算法HTES(hierarchical topology energy saving),此算法可以有效提升虚拟机分配效率.利用Laplacian矩阵,对大规模网络拓扑分割,建立了层次拓扑树模型.基于层次拓扑模型,根据虚拟机请求中IP地址与数据中心的距离,将虚拟机请求分组,从层次拓扑树模型中查询合适的物理主机区域,按虚拟机请求与物理主机的资源匹配度进行虚拟机的分配.将HTES与其他3种算法进行模拟仿真实验,从虚拟机分配时间、资源均衡率、能耗和物理主机使用情况等方面验证了HTES算法能够有效加快物理主机搜索速度,增加底层占用物理主机的集中度,降低底层物理主机的使用数量,达到节约能耗的目的.     

基于滑动地址序列的IPv6网络拓扑发现引擎

为满足IPv6网络的拓扑发现需求,提出了一种基于滑动地址序列的IPv6网络拓扑发现算法。算法根据并发进行的分布式探针数量,将待探测的目标地址集等分为若干子集,在每个周期内每个探针只按序针对其中的一个子集进行探测,同时探针之间互相通告各自探测的结果;此后每个探针按序对下一个子集进行探测,如果发现过程抵达前面的探测周期中其他探针已经发现的共同路径时,则停止继续向前探测。基于本算法实现的系统对一个真实的纯IPv6主干网环境进行了全面发现实验。实验结果表明,该引擎减少了约35%的IPv6探测报文,达到设计目的。     

双频激电法在云南勐板铅锌矿区中的应用

勐板铅锌矿区位于云南西部的保山地块中,该区复杂的地质构造活动为铅、锌等金属矿床的形成奠定了良好的成矿地质基础,但也极大地增加了矿产资源勘查的难度。为进一步探索勐板矿区的矿产资源储备前景,基于岩(矿)石标本物性分析和现场的试验结果,发现该区含矿的岩体可产生明显的激电异常。故在研究区范围内部署多条激电中梯剖面,圈定出9个异常区,综合化探、地质资料成果,确定了5个重点找矿靶区。基于上述工作,在重点异常区布设两条激电对称四极测深剖面,对重点异常体的深部纵向分布和延伸进行探索。以研究矿区横纵向激电响应特征为主,地质、化探成果为辅的综合找矿方法技术组合,可为云南勐板地区及其邻区或类似地区的矿产勘查工作提供一定的借鉴。