[发明专利]一种并行网络拓扑发现方法

权利要求书

1.一种并行网络拓扑发现方法，所述并行网络拓扑发现方法由预处理模块和路由探测模块实现；在预处理模块和路由探测模块之间通过循环队列进行共享数据；预处理模块和路由探测模块是并行执行的，所述并行网络拓扑发现方法通过如下步骤实现：

步骤一：在预处理模块从探测目的集中选取一个探测目的节点；

步骤二：进行主机探测，计算出探测源节点到探测目的节点的总跳数；

步骤三：将探测目的节点、TTL值、探测标志以结构体的形式保存到循环队列中；再通过由初始探测模块、交换探测模块和任务调度模块组成的路由探测模块进行路由探测；

步骤四：在初始探测模块中使用改进的折半查找算法定位出最小的未探测的路由器节点min；

步骤五：通过任务调度模块使用多线程对未探测的路由器节点进行并行探测，探测的结果保存在临时停止集中；

步骤六：将临时停止集中的路由器节点以目的节点，中间路由器节点形式拷贝到全局停止集中，将路由器节点的TTL值小于等于h/2值的路由器节点以中间路由器节点形式保存到本地停止集，将路由器节点的TTL值大于等于h/2值的路由器节点以中间路由器节点，TTL形式保存到本地停止集；

步骤七：清空临时停止集，释放临时停止集所占的空间；

步骤八：在交换探测模块中发送TTL等于h/2值的探测数据包，等待响应报文并从中获取路由器节点mid，如果所述获取的路由器节点mid以目的节点，中间路由器节点形式在全局停止集中，则说明路径的第二部分和路径的第三部分已经被探测过，在路径的第二部分和路径的第三部分使用随机验证算法进行验证，转到步骤九；否则转到步骤十；其中，把探测源节点到探测目的节点之间的路径根据距离TTL值划分成3部分，1到h/2值为路径的第一部分，h/2值到3h/4值为路径的第二部分，3h/4值到h为路径的第三部分；

步骤九：如果所述获取的路由器节点mid以中间路由器节点形式在本地停止集中，则说明路径的第一部分已经被探测过，使用随机验证算法对路径的第一部分进行验证，转到步骤十三；否则使用探测数据包的TTL以h/2递减的方式向后进行探测，转到步骤十三；

步骤十：如果所述获取的路由器节点mid以中间路由器节点形式在本地停止集中，则说明路径的第一部分已经被探测过，对路径的第一部分使用随机验证算法进行验证，转到步骤十一；否则在路径的第一部分使用改进的折半查找算法找到最小的未探测的路由器节点，转到步骤十一；

步骤十一：探测源节点发送TTL为3h/4值的探测数据包，等待响应报文并从中获取路由器节点mid2，如果所述获取的路由器节点mid2以目的节点，中间路由器节点形式在全局停止集中，则说明路径的第三部分已经被探测过，则使用探测数据包的TTL以h/2递增的方式向前进行探测，之后在路径的第三部分使用随机验证算法进行验证，转到步骤十三；否则转到步骤十二；

步骤十二：如果所述获取的路由器节点mid和路由器节点mid2以中间路由器节点mid，TTL和中间路由器节点mid2，TTL形式同时都在本地停止集中，则在路径的第二部分使用随机验证算法进行验证，之后使用探测数据包的TTL以3h/4递增的方式向前进行探测，转到步骤十三；否则使用探测数据包的TTL以3h/4递增的方式向前进行探测，转到步骤十三；

步骤十三：通过任务调度模块使用多线程对未探测的路由器节点进行并行探测，探测的结果保存在临时停止集中；然后将临时停止集中的路由器节点以目的节点，中间路由器节点形式拷贝到全局停止集中，将路由器节点的TTL值小于等于h/2的路由器节点以中间路由器节点形式保存到本地停止集，将路由器节点的TTL值大于等于h/2且小于等于3h/4之间的路由器节点以中间路由器节点，TTL形式保存到本地停止集；最后清空临时停止集，释放临时停止集所占的空间。