基于路由更新的域间路由稳定性监测方法研究

摘要

随着网络的普及，网络规模迅速扩大，对网络的性能也有了更高的要求。为了便于网络的管理，整个因特网被划分为若干个不同的自治域，域间通过外部网关协议交换路由信息。路由系统是网络互联的核心部分，控制着网络流量的传输，非稳定性状态的路由将导致网络性能下降。目前BGP已成为实际网络中最为通用的域问路由协议，为提升网络稳定性而对BGP路由协议的改进存在一定局限性。因此，如何有效地的监测域问路由稳定性状况成为重点，如何及时发现并排查路由故障具有重要的意义，也是网络测量和管理的主要方向。 从网络测量应用的角度出发，对域问路由稳定性监测进行了深入研究，所做的工作如下： 首先，针对域问路由易出现的路由配置疏忽，提出了一种有效的路由配置错误检测方法。域间路由配置是影响BGP路由稳定性的一个重要因素，路由配置错误会增加路由器的负载，对网络的通信产生负面影响。因特网的自治系统之间根据商业合同形成特定的关系，域间的路由通信受到域间关系的制约，各域在进行路由宣告时需遵循一定的导出规则。对域间路由信息进行分析后发现，路由宣告中的前缀导出错误在一定程度上存在，通过应用推断的路由导出策略，对IA在路由过程中对前缀宣告的影响进行了评估，分析了选择性路由宣告对路由造成的影响，通过对错误路由宣告的判断来发现路由错误配置，提高了配置错误检测的准确率。 其次，为了更有效的反映出域间的路由状况，提出了一组可应用于域间路由稳定性监测的参数指标。目前域间路由稳定性监测分析方法和工具大多从宏观角度出发，反映网路稳定性状况的参数指标相对单一，有的甚至仅对路由更新信息进行了简单的分类统计，不能为故障排查提供更为详尽的依据。该指标集在更新消息层面上以(对等体、前缀)二元组和前缀为基点进行分析，增强了指标间的关联度，多角度的反映了域问路由的局部和整体路由状况。 最后，设计并实现了域问路由稳定性监测工具。应用上述研究内容分别实现了域问路由错误配置检测子模块、域间路由稳定性监测分析子模块。该工具部署方便、实施灵活，通过应用实际的路由信息进行分析后发现，该工具能有效地的反映出域间路由的实际状况。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1域间路由测量的研究现状

1.2.2域间路由监测的研究现状

1.2.3域间路由协议改进的研究现状

1.2.4域间路由配置一致性的研究现状

1.3本文的研究内容及主要工作

1.4本文的内容安排

第2章域间路由稳定性监测概述

2.1 Internet域间路由结构

2.1.1 Internet网络结构

2.1.2自治域系统

2.1.3路由概述

2.2 BGP协议操作

2.2.1 BGP通信原理

2.2.2 BGP属性

2.2.3 BGP决策机制

2.2.4域间路由策略

2.3域间路由配置

2.3.1 BGP基本配置

2.3.2 BGP参数配置

2.3.2路由策略配置

2.4域间路由稳定性及影响因素

2.4.1影响路由稳定性主要因素

2.4.2提升路由稳定性方法

2.4.3路由稳定性监测方法

2.5本章小结

第3章基于导出规则的域间路由配置错误检测

3.1引言

3.2路由导出规则

3.2.1 AS间对等体关系

3.2.2对等体路由导出规则

3.2.3 LA路由导出推断

3.3路由错误配置检测

3.3.1路由配置错误类型

3.3.2检测方法

3.4实验及结果分析

3.4.1实验步骤

3.4.2实验结果和分析

3.5本章小结

第4章域间路由稳定性监测指标

4.1引言

4.2局部路由监测指标

4.2.1监测指标基础

4.2.2路由有效时间

4.2.3路由事件频度

4.3整体路由监测指标

4.3.1前缀热度

4.3.2前缀可达时间

4.3.3路由长度

4.3.4路由波动距离

4.3.5路由均值

4.4实验及结果分析

4.4.1实验数据来源

4.4.2实验结果和分析

4.5本章小结

第5章域间路由监测工具设计与实现

5.1引言

5.2工具设计

5.2.1工具结构设计

5.2.2工具中算法应用

5.3用户交互管理

5.4本章小结

结论

参考文献

致谢

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