[发明专利]基于四元分组的网络节点相关性测定方法

说明书

技术领域

本发明属于网络测量技术领域，特别是一种在网络拓扑分析和网络故障诊断中，能 在网络负载变化较大的真实网络环境中准确测定节点相关性，为网络拓扑推断提供网络 节点相关性测定方法。

背景技术

随着因特网规模的飞速发展，网络结构也发生了巨大的变化。为了更好的使用、管 理和控制网络，需要获取网络的拓扑结构。

由于因特网具有分散性、异构性以及各子网分属不同ISP的特点，用传统方法获得 完整的网络拓扑越来越困难，例如在IP级拓扑发现中在因特网网络中大约有13％的路由 器对traceroute并不响应。同时出于安全的考虑，许多ISP对自己网络中的路由器作了特 殊限制，从外部通过当前的测量方法无法获得网内的拓扑结构。因此人们试图通过特 殊的方式获得网络的拓扑结构。

1996年Vardi基于医学透视的概念提出利用信号处理问题中的透视图像重建原理进 行网络性能和拓扑结构推理的网络层析成像技术，其根据网络中节点性能特性的相关 性来推断网络的拓扑结构。atnasamy和McCanne于1999年在网络成功传输率测量中观 察到了节点相关性的特性，并把基于成功传输率测量观察到的节点相关性首先应用于 网络拓扑结构的推断。研究表明网络节点的共享链路越多，网络节点的特性越相近。

网络拓扑推断主要有三个步骤：①通过端到端的测量获得端到端的性能参数；② 根据端到端性能参数计算出节点间的相关性；③根据节点间的相关性推断网络的拓扑 结构。因此，网络节点性能测量和相关性计算是网络拓扑推断的重要环节。

论文“基于端到端链路利用的网络拓扑发现算法研究”(系统仿真学报，第18卷增 刊2，2006.8)讨论了通过链路利用率推断网络拓扑的方法，但该方法只用于网络仿真环 境，实际网络中链路利用率计算较为复杂，论文“基于端到端报文丢失的网络拓扑推 断算法研究”(信学报，第28卷第10期，2007年10月)讨论了基于报文丢失的拓扑推断 方法，该方法适用于网络负载较重，丢包较多的情况，使用环境受限。

因此，现有技术存在的问题是：无法在负载变化较大的真实网络环境中测量网络节 点性能并确定节点相关性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于四元分组的网络节点相关性测定方法，能在网络负 载变化较大的真实网络环境中准确测定节点相关性，为网络拓扑推断提供依据。

实现本发明目的技术解决方案为：

一种基于四元分组的网络节点相关性测定方法，包括如下步骤：

(10)四元分组测量序列定义：定义四元分组测量序列，包括四元分组测量序列的 的地址、时间间隔和测量编号；

(20)节点性能测量：向选定的目标节点发送四元分组测量序列，根据目标节点接 收四元分组测量序列的情况，计算目标节点网络性能；

(30)节点相关性计算：根据目标节点网络性能，计算节点相关性。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、本发明设计四元分组序列可同时测量网络成功传输率和时延抖动，提高了测量 的效率，测量方法适用于网络负载适中和网络负载较大的情况；

2、本发明测量的成功传输率和时延抖动可计算出节点相关性，经过综合计算的节 点相关性提高了计算的准确度，节点相关性计算结果可用于网络拓扑推断并可用于网络 故障诊断。

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明基于四元分组的网络节点相关性测定方法的主流程图。

图2是图1中四元分组测量序列定义步骤的流程图。

图3是四元分组序列示例图。

图4是时延抖动测量原理图。

图5是根据时延抖动计算节点相关性原理图。

图6是根据成功传输率计算节点相关性原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明基于四元分组的网络节点相关性测定方法，其特征在于，包括 如下步骤：

(10)四元分组测量序列定义：定义四元分组测量序列，包括四元分组测量序列的 地址、时间间隔和测量编号；

如图2所示，所述(10)四元分组测量序列定义步骤包括：