[发明专利]一种IP地址库的推断和填充方法

说明书

本发明涉及一种IP地址库的推断和填充方法。该方法结合Traceroute探测得到的网络拓扑，对IP的地址归属数据进行纠正和填充，处理的基本单位是C网段(亦可以是更小的网段)，并基于以下统计规律：对Traceroute探测中出现的连续三跳路由的IP，如果前一跳的IP和后一跳的IP具有相同的地理位置(同省或同市)，则中间一跳的IP的地址也应该是相同的地理位置；ISP亦然；前后跳IP如果在具有相同地址的情况下也具有相同的ISP，则中间路由IP是同一地址的概率就更大。本发明能够利用自动化探测得到的数据来纠正和填充IP地址库中IP的地理位置和ISP信息，提高IP地址库的覆盖度，纠正IP地址库的数据。

技术领域

本发明属于网络技术领域，具体涉及一种IP地址库的推断和填充方法，用于纠正和填充Traceroute探测的IP地址库中IP的地理位置和ISP信息。

背景技术

本发明方法基于Traceroute探测结果而提出。以基于UDP高端口实现的Traceroute为例，其工作过程如下：Traceroute通过向目的主机发送一系列TTL(Time ToLive，生存时间)值从1开始递增的的UDP报文，由于报文每经过一个路由器的处理，其TTL值都会自减1，当中间路由器在收到报文时发现TTL超时，会向源主机回复ICMP超时报文(ICMPtime-exceeded message)，这样源主机就得到了距离自己给定跳数之远的路由IP地址。当报文到达目的主机时，目的主机回复的则是ICMP地址不可达报文(ICMP destinationunreachable message)，探测终止。这样我们就获得了从源地址到目的地址的路由转发路径，从而利用这个路径去构建网络拓扑。

IP地址库通常提供了IP地址段所在的地理位置、ISP(Internet ServiceProvider)等信息，通常从覆盖度、粒度和准确度上来进行评估。目前存在着很多免费和收费的IP地址库，但通常都依靠网民反馈、调研等方法来收集和验证这些IP地址库的地址和ISP归属信息，不够自动化。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种IP地址库的推断和填充方法，能够利用自动化探测得到的数据来纠正和填充IP地址库中IP的地理位置和ISP信息，提高IP地址库的覆盖度，纠正IP地址库的数据。

本发明的IP地址填充方法结合Traceroute探测得到的网络拓扑，对IP的地址归属数据进行纠正和填充，处理的基本单位是C网段(亦可以是更小的网段)。该推断与填充方法是基于以下统计规律：对Traceroute探测中出现的连续三跳路由的IP，如果前一跳的IP和后一跳的IP具有相同的地理位置(同省或同市)，则中间一跳的IP的地址也应该是相同的地理位置。ISP亦然。前后跳IP如果在具有相同地址的情况下也具有相同的ISP，则中间路由IP是同一地址的概率就更大。

具体来说，本发明采用的技术方案如下：

一种IP地址库的推断和填充方法，如图1所示，其步骤包括：

1.对于一个IP，从Traceroute数据中找出满足其前后跳IP同地址的连续三跳IP，并记录三个IP分别对应的C网段或者更小的网段，记做preNet，midNet和nextNet(其中，preNet≠midNet且midNet≠nextNet)；对于midNet来说，生成如下的各网段(C网段或者更小的网段)对的元组列表：

midNet:(preNet₁,nextNet₁)，......，(preNet_x,nextNet_x)；

2.使用给定的IP地址库和步骤1中提取出的元组列表，每一个元组根据下述验证和填充的统计规则都会“投票选出”midNet的一个候选地址数据：如果元组中的前后跳具有相同的地址，则针对中间一跳IP，则由该元组得到其候选地址数据，即与前后跳相同的地址。