[发明专利]一种基于BGP前缀树的IP地址路由可达性识别方法

权利要求书

1.一种基于BGP前缀树的IP地址路由可达性识别方法，其特征在于，包括：

步骤1. 获取多个数据采集节点的BGP路由数据并汇总和预处理，所述预处理包括将所有BGP路由数据按照目标前缀字段进行排序；

步骤2. 针对步骤1排序后的BGP路由数据，根据前缀间的包含关系进行分组并基于各组前缀构建前缀树；

步骤3. 针对步骤2获得的各个前缀树，独立地计算其中各个前缀路由可达的置信度；

步骤4. 对比各个前缀路由可达的置信度和预设门限，获得整个IPv4地址空间路由可达的所有前缀；

所述步骤1包括以下子步骤：

步骤101. 从包括但不限于Routeviews和RIPE NCC的BGP监测项目中获取最新的BGP路由数据；

步骤102. 每条BGP路由数据包含Network, Next Hop, Metric, LocPrf, Weight,Path字段，抽取其中的Network和Next Hop字段，然后对所有BGP路由数据进行预处理；

所述对所有BGP路由数据进行预处理包括以下子步骤：

步骤1021. 将Next Hop字段的IP地址替换为该IP地址对应的/24位网段；

步骤1022. 将BGP路由数据进行去重，若多条数据的Network字段和替换后的Next Hop字段都相同，则仅保留一条；

步骤1023. 按照Network字段对应的起始地址和末尾地址的大小对所有BGP路由数据进行排序，获得Network字段起始地址从小到大排列的数据序列；

所述步骤2包括以下子步骤：

步骤201. 遍历排序后的所有BGP路由数据，判断当前BGP路由数据Network字段对应的前缀是否为根前缀，若是则执行步骤202，否则执行步骤203；同时将Next Hop字段的网段地址加入前缀对应的观测节点集中；

步骤202. 初始化一个新的前缀树，用包含前缀的前缀列表表示，再执行步骤204；

步骤203. 如果前缀不是新前缀树的根前缀，且不同于当前前缀树的前缀列表中最后一个前缀，则将前缀加入到当前前缀树中，用前缀列表表示，再执行步骤204；

步骤204. 将每个前缀树按照前缀间的包含关系由前缀列表的形式转换为树状结构；

所述步骤3包括以下子步骤：

步骤301. 按照自上而下的方向更新前缀树中除根节点外的所有节点对应的观测节点集合，节点即前缀的父节点记为，更新准则为；

步骤302. 对前缀树中每个叶节点对应的前缀，用其对应的观测节点集合的元素个数表示其路由可达的置信度，记为。

2.根据权利要求1所述的基于BGP前缀树的IP地址路由可达性识别方法，其特征在于，所述前缀树是一种节点为前缀、边为前缀之间包含关系的树状结构，如果两个不同的前缀和前缀满足前缀包含前缀，则存在一条前缀指向前缀的边。

3.根据权利要求1所述的基于BGP前缀树的IP地址路由可达性识别方法，其特征在于，所述步骤4包括以下子步骤：

步骤401. 计算所有前缀对应的观测节点集合的并集，记为；

步骤402. 设置判决门限（如），对各个前缀树中的叶节点前缀，如果，则认为前缀是路由可达的，否则认为前缀路由不可达。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于BGP前缀树的IP地址路由可达性识别方法，其特征在于，对于步骤2和步骤3，采用并行计算方式对不同前缀树进行处理。