[发明专利]基于端到端测量的网络拓扑结构构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络拓扑结构构建方法，特别是基于端到端测量的网络拓扑结构构建方法。

背景技术

网络拓扑结构构建，是网络性能评估、管理和优化的一种重要技术手段。

文献“基于Manhattan距离的网络拓扑推测方法研究，计算机科学，Vol.33，No.11，2006，p31～33.”公开了一种网络拓扑计算方法。该方法首先根据叶子节点接收测量报文样本集合，计算两两节点之间接收测量报文状态相似度，根据相似度值的大小判断节点之间是否存在兄弟关系。对具有兄弟关系的节点，利用报文接收的偏序关系，计算出其父节点报文接收状态集合，根据上面类似的方法，推测父节点与其他剩余节点之间是否存在兄弟关系，依次类推，直到满足用户需求为止。但此方法使用的前提是：叶子节点接收测量报文的状态要存在明显的偏序关系。这种假设在以“电缆”为通信传输介质的环境下是存在的，但目前几乎所有的广域网均以“光缆”作为传输介质。由于光缆传输误码率几乎为零，在此情况下，叶子节点接收测量报文的偏序关系不明显，甚至不存在。即使网络发生拥塞，但此情况是小概率事件，而且一旦发生，由于一般网络均采用QoS预警控制机制，该机制又会进一步破坏测量报文接收的偏序关系。

发明内容

为了克服现有技术无法适应“光缆”作为传输介质的需要的不足，本发明提供一种基于端到端测量的网络拓扑结构构建方法，利用端到端的网络性能测量技术，可以解决“光缆”作为传输介质没有“偏序”的情况下，网络拓扑构建问题。本发明首先利用网络测量技术得到网络端到端延迟时间性能；利用TTL字段标识不同叶子节点在树型网络拓扑结构中所属的度。对属于同一度的叶子节点利用端到端延迟时间的相似性来度量它们之间是否存在兄弟关系。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种基于端到端测量的网络拓扑结构构建方法，其特点是包括以下步骤：

(a)建立Ad Hoc网络测量模型，即建立网络测量拓扑结构，并确定源发送节点集和接收节点集；

(b)在叶子节点处对测量报文进行采集，并对采集到的数据进行清洗；

(c)计算出端到端测量报文的传输延迟时间，并计算叶子节点在树形网络拓扑结构中所属的度；

(d)对属于度i的叶子节点，利用端到端延迟时间的相似性来度量叶子节点之间是否存在兄弟关系；对存在兄弟关系的叶子节点，在度i-1产生一个虚拟节点作为其父节点，父节点的延迟时间取其孩子节点端到端延迟时间的最小值。然后对度i-1所有的叶子节点和新产生的父节点执行与度i相同的操作，直到度数为二为止，构建出网络的拓扑结构。

本发明的有益效果是：本发明利用端到端的网络测量技术，根据兄弟叶子节点端到端延迟时间相似性来判断它们之间是否存在兄弟关系，这种测量方法，有效地解决了在网络线路和设备性能良好，报文接收的偏序关系不存在的情况下，网络拓扑结构的测量与计算问题。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

附图说明

附图1是本发明基于端到端测量的网络拓扑结构构建方法流程图。

附图2是本发明基于端到端网络测量模型。

具体实施方式

参照图1～2，本发明针对一般的大型网络环境，采用基于端到端测量技术，测量并计算出网络拓扑结构。具体步骤如下：

第一步，建立端到端网络测量模型。