IP地址管理系统的算法研究

摘要

影响网络安全的因素很多。IP地址盗用或地址欺骗是其中一个常见且危害极大的因素。尤其是网络中的设备数量增长迅速，造成数据量巨大，这样就给网络管理带来了更大的压力。如果没有有效的管理，可能导致网络可用性和服务质量的下降，甚至网络的崩溃。因此面对这种情况，必须要有一种相对应的解决方法。
　　目前使用的IP地址管理系统主要包括基于DHCP动态主机配置协议的动态IP地址分配，静态IP地址分配和基于服务器网关方法对IP地址分配等等。但这些方法均不能有效地解决局域网内IP地址冲突的问题，无法迅速统计发生冲突的IP地址的数量以及对发生冲突的非法主机及时进行屏蔽。
　　本文研究了共生矩阵算法，并利用其对动态分配的IP地址矩阵进行统计。该算法可以判定非法主机的存在与否及数量，从而提高了地址分配的自动化效率。对于非法主机用户利用了拓扑发现算法中的遍历性进行搜索，系统最终确定了与该非法主机直连的交换机，从而精确定位了非法主机的位置，以便对其进行屏蔽。同时还利用迭代函数系统对遍历算法进行了优化，从而降低了遍历算法在执行中对网络带宽的占用。
　　最后，本文利用上述的算法设计并实现了局域网IP地址管理系统。通过功能和性能测试，验证了该算法效率的高效性和对于网络管理的安全性。

目录

IP地址管理系统的算法研究

ALGORITHM RESEARCH OF IPADDRESS MANAGEMENT SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 IP地址管理的重要性

1.2 与课题相关的国内外研究综述

1.2.1 目前IP的地址分配方式

1.2.2 传统IP地址管理体系结构的缺陷

1.3 项目来源

1.4 本文的主要研究内容及结构安排

1.4.1 共生矩阵算法

1.4.2 拓扑发现中的遍历算法

1.4.3 本文结构安排

第2章 IP地址管理系统中的共生矩阵算法

2.1 IP地址基础

2.1.1 IP地址的基本概念

2.1.2 MAC地址的基本概念

2.1.3 地址的分类

2.2 IP地址盗用方法分析

2.3 基于DHCP动态地址分配的共生矩阵算法

2.3.1 共生矩阵的定义

2.3.2 动态IP地址分配

2.4 共生矩阵算法对冲突IP地址的数据处理策略

2.5 本章小结

第3章 分层式结构下的网络拓扑发现算法

3.1 网络管理体系结构

3.1.1 集中式体系结构

3.1.2 分布式体系结构

3.2 网络拓扑发现算法

3.2.1 网络拓扑发现

3.2.2 遍历发现算法

3.2.3 基于网络拓扑遍历算法的分层式网络管理体系结构

3.3 迭代函数系统遍历性质的推广

3.4 其它网络拓扑发现算法

3.4.1 基于SNMP路由表的算法

3.4.2基于ARP协议的算法

3.4.3基于ICMP协议的算法

3.5 本章小结

第4章 系统功能的实现与测试

4.1 IP地址分配模块

4.1.1 实现机制

4.1.2 实现方法

4.2 IP地址搜索模块

4.2.1 实现机制

4.2.2 实现方法

4.3 非法主机定位模块

4.3.1 实现机制

4.3.2 实现方法

4.4 系统的性能测试

4.5 本章小结

结论

参考文献

原创性声明及使用授权书

致谢

个人简历