[发明专利]基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估方法和装置

说明书

本申请提出了一种基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估方法，涉及计算机网络测量技术领域，其中，该方法包括：计算各个区域里重要自治系统AS的抗毁性采样；通过上采样将区域里重要AS的抗毁性采样转换为区域抗毁性采样；建立显著性检验器，从整体水平和波动水平分别评估区域抗毁性采样，得到区域抗毁性排名；从整体水平和波动水平对区域抗毁性排名结果聚类，得到区域抗毁性聚类结果。采用上述方案的本申请可以从整体水平和波动水平分别评估区域的抗毁性差异，具有普适性，能够发现区域之间拓扑的本质差异。

技术领域

本申请涉及计算机网络测量技术领域，尤其涉及一种基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估方法和装置。

背景技术

全球互联网的重要性日益提高，使其成为人们生活各个方面所依赖的关键基础设施之一，网络的安全性是保证正常通信的基础。

目前区域或地区的互联网拓扑受到多方面的安全威胁。首先各种类型的恶意行为者如黑客、恐怖分子会针对网络拓扑弱点，破坏、拦截互联网流量，通过对网络进行攻击，实现各种政治，经济或军事的目标。比如常见的DDOS攻击，可以使通信基础设施瘫痪。

其次，已有研究发现部分区域或地区具有与互联网断开的可能，表明某些国家的国际互联网的连接缺乏弹性，攻击者针对目标进行流量中断、窃听和操纵，可能有许多潜在的攻击方式使地区/国家互联网通信受到影响。目前有专业的机构进行网络断网事件的监测并实时报告，如千眼，互联网健康报告。

除去上述特定的恶意攻击外，自然灾害对网络设施的威胁也是巨大的，通常会影响特定地理区域的所有目标，即使是很发达区域，也会由于自然灾害的原因受到影响。

各个区域的互联网拓扑差异很大，导致各个区域/地区互联网拓扑的抗毁性具有差异。评估区域的抗毁性相对差异，利于充分了解互联网，并对提高互联网拓扑安全性具有重要意义。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估方法，解决了各个区域的互联网拓扑差异很大，导致各个区域/地区互联网拓扑的抗毁性具有差异的问题，普适性地对区域拓扑地抗毁性进行合理评估，得到区域抗毁性的排名，利于充分了解互联网，并对提高互联网拓扑安全性具有重要意义。

本申请的第二个目的在于提出一种基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估装置。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于拓扑分析的区域级网络抗毁性差异评估方法，包括：计算各个区域里重要自治系统AS的抗毁性采样；通过上采样将区域里重要AS的抗毁性采样转换为区域抗毁性采样；建立显著性检验器，从整体水平和波动水平分别评估区域抗毁性采样，得到区域抗毁性排名；从整体水平和波动水平对区域抗毁性排名结果聚类，得到区域抗毁性聚类结果。

可选地，在本申请的一个实施例中，计算各个区域里重要自治系统AS的抗毁性采样，包括以下步骤：

选择区域重要AS；

对于某次破坏，计算该破坏下在无谷原则下某个重要AS与其他节点的连通情况，得到某个重要AS单次事件的抗毁性；

模拟多次破坏，将某个重要AS单次事件抗毁性组合成一维向量，得到某个重要AS的抗毁性采样。

可选地，在本申请的一个实施例中，选择区域重要AS，包括：

在区域内部中，根据AS客户锥体值对AS进行从大到小排序，选择预设数量排名靠前的AS，之后按照AS客户锥体值排名逐步添加AS，直到所有AS的直接和间接客户覆盖区域预设比例的AS，完成区域内部重要AS的选择，其中，AS客户锥体值为每个AS的直接和间接客户AS的数量；

在区域外部中，重要AS选择方法为该区域的所有与其它区域有直接的拓扑链接的AS。