[发明专利]一种并行网络拓扑发现方法

摘要

本发明公开了一种一种并行网络拓扑发现方法，主要涉及网络拓扑发现领域。其中主要包括并行拓扑发现和动态轮转模式两部分；并行拓扑发现主要是由预处理模块和路由探测模块组成。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。本发明通过改变共享全局停止集的方式来减少探测源间通信量，并在拓扑发现过程中加入随机验证算法和并行探测机制来提高拓扑发现完整度和探测效率。在不同的网络拓扑环境下的实验结果表明，改进的拓扑发现方法比Doubletree方法提高了探测效率和完整性，同时减少了探测源间共享全局停止集产生的通信量。因此，改进的拓扑发现方法在网络拓扑发现上有较高的性能。

主权项

一种并行网络拓扑发现方法包括并行拓扑发现和动态轮转模式，其中动态轮转模式是用来实施并行拓扑发现的；拓扑发现其中是通过如下步骤实现的：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，计算出探测源节点机到探测目的节点的总跳数；步骤三：将目的节点、TTL值、探测标志以结构体的形式保存到循环队列中；并进入由初始探测模块、交换探测模块和任务调度模块组成的路由探测模块；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节点min；步骤五：通过任务调度模块使用多线程对未探测节点进行并行探测，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TTL值小于等于h/2的路由器节点以中间路由器节点保存到本地停止集，将TTL值大于等于h/2的路由器节点以中间路由器节点，TTL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的接口mid，如果目的节点，路由器接口mid在全局停止集中，则说明第二部分和第三部分的路径已经被探测过，在第二部分和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；步骤九：如果路由器接口mid在本地停止集中，则说明第一部分的路径已经被探测过，使用随机验证算法对第一部分进行验证，转到步骤十三；否则使用TTL以h/2递减的方式向后进行探测，转到步骤十三；步骤十：如果路由器接口mid在本地停止集中，则说明第一部分的路径已经被探测过，对第一部分使用随机验证算法进行验证，转到步骤四；否则在第一部分使用改进的折半查找算法找到最小的未探测节点min，转到步骤十一；步骤十一：探测源发送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的接口mid2，如果目的节点，路由器接口mid2在全局停止集中，则说明第三部分的路径已经被探测过，则使用TTL以h/2递增的方式向前进行探测，之后在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：如果路由器接口mid，TTL和路由器接口mid2，TTL同时都本地停止集中，则在第二部分使用随机验证算法进行验证，之后使用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TTL值大于等于h/2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。