[发明专利]基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置，其中，该方法以IP地址和逻辑端口作为网络空间坐标系的基向量，从网络空间本源的角度可视化网络空间，相比于传统的地理空间可视化和网络拓扑坐标系能够更加直观、更加全面、更加有效地可视化网络空间本身的特有属性，该坐标系兼具传统地理地图以及网络坐标系的优点，有一定的优越性。通过将一维IP地址空间经希尔伯特变换转换成二维IP地址空间，较好的可视化IP维度地址空间，且保留网络空间内IP地址间相邻的基本属性，此方法相比于一维展示IP地址空间有更好的可视化效果。

技术领域

本发明涉及网络空间测绘领域，尤其涉及基于IP地址和逻辑端口的网络空间坐标体系架构的创建方法及装置。

背景技术

近年来，随着互联网的普及以及信息技术的发展，网络逐渐空间化进而有了网络空间 (Cyberspace)的概念，它已经成为继陆、海、空、太空后的第五大疆域。网络空间是一个没有物理边界的虚拟空间，它被定义为一个交互环境，其中包括用户、网络、计算机技术、软件、流程、被传输或存储的信息、应用、服务、直接或间接连接互联网的系统、各种电信网和计算机网络。网络空间正在全面的改变人们的生产生活方式，为网络用户生活带来极大的便利。用户可以便捷地在网络空间中完成日常基本行为，例如网络聊天、网络学习、网络购物、网络旅游等。它逐渐发展成平行于物理空间的人类生产生活的第二大空间，深刻的影响人类社会历史发展的进程。

当前关于网络空间的研究基本围绕网络测量和地图绘制的角度展开。网络测量的研究基本是通过对网络性能指标的测量(如单向时延、丢包率、时延抖动、吞吐量等)和网络空间资源搜索(搜索平台如Censys、Shodan、钟馗之眼等)的角度展开，也有相关的资源共享平台(如CAIDA、PlanetLAB、RIPE ATLAS等)，它们会把测量得到的数据绘制在地理坐标系或者网络坐标系中。具体而言，CAIDA通过提供一个健壮、可扩展的全球互联网工具和分析平台，将测量得到的网络空间对象相关的数据通过坐标系进行展示，如路由寻址、网络拓扑、域名服务、网络安全等。网络空间相关的绘制基本是通过在地理坐标系和拓扑坐标系进行可视化展示。地理坐标系通过把经度和纬度作为基向量，进而在地理地图中展示网络空间，由于地理坐标系背板恒定统一，相应的绘制也会比较简单，其对应的工作主要分为基础设施绘制、网络参数绘制以及网络安全绘制。拓扑坐标系则是站在网络架构设施的角度，从IP层面，路由器层面和AS层面对网络空间进行拓扑绘制或是建立距离拓扑坐标来预测网络之间的距离。拓扑坐标系作为涉及网络的坐标系的一种形态，从不同角度多维的展示网络空间拓扑结构。

网络空间作为平行于地理空间的第二大空间，地理空间有地理坐标系来简洁、有效的在地理地图中可视化地理资源。网络空间因此也需要构建相应的网络空间坐标体系结构来更简单、直接、有效的在网络空间地图中可视化网络空间。传统坐标系用于描绘网络空间都存在一定的缺陷，地理坐标系只能较好的可视化网络空间的地理分布情况，并不能够直观有效的描绘网络空间的本源特征，拓扑坐标系随着节点变化导致拓扑动态变化，无法能够稳定有效的可视化网络空间。对迄今为止，对于网络空间绘制领域相关研究并不多，并没有人提出绘制网络空间地图的网络空间基础坐标系用于可视化网络空间。综上所述，概括而言，建立网络空间坐标系的需求主要体现在以下三个方面：

1：网络空间资源复杂多样，用户不仅仅需要将网络空间资源定位到地理空间中，更需要将网络空间资源定位在网络空间中。

2：传统的网络测量通常将测量结果可视化到地理坐标系或拓扑坐标系中，统地理坐标系和拓扑坐标系无法直观展示网络空间本源特征，网络空间需要一种更直观、简洁、有效的统一绘制背板来可视化网络空间。

3：网络空间地图可视化需要网络空间坐标系作为基础支撑，进而促进网络空间测绘领域的发展。

因此，亟需在网络空间中设计出一种恒定、正交的坐标体系架构，将网络空间直观、有效的可视化到网络空间地图中，填补网络空间测绘领域缺乏背板的空缺，促进网络空间测绘领域的学科发展。

发明内容