一種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法，該方法包括如下步驟：獲取所有網(wǎng)絡(luò)路徑中的IP，并查詢IP信息；根據(jù)IP信息，判斷并提取跳變點(diǎn)處的IP；用上一步得到的跳變點(diǎn)IP逐個遍歷所有網(wǎng)絡(luò)路徑，提取每個IP作為跳變點(diǎn)出現(xiàn)的路徑信息；獲取屬于每個跳變點(diǎn)IP滿足判斷條件的省份列表；計(jì)算所述省份的個數(shù)；識別核心節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。通過本發(fā)明的方法，首先大幅度縮小IP的查詢范圍，而后在縮小后的IP范圍中全面考慮現(xiàn)有的衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)，同時根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)做針對性的調(diào)整。所有得到的這些核心節(jié)點(diǎn)IP，對于實(shí)際在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中解決排錯、檢錯問題是一個實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。
【專利說明】—種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種核心節(jié)點(diǎn)識別方法,具體講涉及一種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年討論節(jié)點(diǎn)重要性的方法很多，概括為以下兩個:(1)“核與核度”理論的識別方法，該方法定義“核”為那些在系統(tǒng)中起到支配性作用的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集合?！昂硕取钡挠?jì)算則是通過測評某個節(jié)點(diǎn)被刪除后對整個網(wǎng)絡(luò)連通性的影響程度來定義的。⑵測度指標(biāo)識別方法，即設(shè)計(jì)一些測度指標(biāo)來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的差別。已提出的測度指標(biāo)主要有:節(jié)點(diǎn)的度、介數(shù)、特征向量、子圖中心、瓶頸點(diǎn)等。度數(shù)的測度是利用節(jié)點(diǎn)的直接連接節(jié)點(diǎn)的數(shù)目來衡量和描述節(jié)點(diǎn)重要程度，介數(shù)則是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)對之間通過該節(jié)點(diǎn)的最短路徑的條數(shù)，介數(shù)越大，節(jié)點(diǎn)越重要。
[0003]這些方法是在普遍情況下來對網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重要性判定和識別。由于不同的網(wǎng)絡(luò)都具有其自己的特點(diǎn)，所以很難將上述方法直接應(yīng)用于特定的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識別網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法；通過traceroute測得數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)識別出運(yùn)營商的核心節(jié)點(diǎn)ip，以幫助解決網(wǎng)絡(luò)檢錯、排錯困難的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
[0007]A.獲取網(wǎng)絡(luò)路徑中的IP，并查詢IP信息；
[0008]B.提取跳變點(diǎn)處的IP信息；
[0009]C.用步驟B得到的IP逐個遍歷所述網(wǎng)絡(luò)路徑，提取所述步驟B中的每個IP作為跳變點(diǎn)出現(xiàn)的路徑信息；
[0010]D.在步驟C提取的路徑信息中，獲取屬于每個跳變點(diǎn)IP滿足判斷條件的省份；
[0011]E.計(jì)算所述省份的個數(shù)；
[0012]F.識別核心節(jié)點(diǎn)。
[0013]優(yōu)選地，步驟A中，所述網(wǎng)絡(luò)路徑的提取方法包括:選取覆蓋全國至少80%地區(qū)的運(yùn)營商的IP作為traceroute工具的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)進(jìn)行測量，返回的路徑即為所述網(wǎng)絡(luò)路徑；所述IP信息包括IP所在的省份和運(yùn)營商信息。
[0014]優(yōu)選地，步驟D包括:將步驟B得到的某個IP帶入步驟C得出的網(wǎng)絡(luò)路徑中，篩選出滿足如下判斷條件的省份:
[0015](I)該省份的名稱位于路徑的頭部或尾部；
[0016](2)該省份所在的網(wǎng)絡(luò)路徑中包含有所述步驟B得到的IP，且該IP位于所述跳變點(diǎn)處；
[0017](3)該省份的運(yùn)營商信息與所述步驟B得到的IP的運(yùn)營商信息相同。
[0018]優(yōu)選地，步驟E包括:計(jì)算屬于每個IP的不同省份的個數(shù)，并按數(shù)目的大小排序。
[0019]優(yōu)選地，步驟F包括:連接的省份個數(shù)越多，則該IP對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的重要性越大；通過如下標(biāo)準(zhǔn)識別所述節(jié)點(diǎn)的重要性:
[0020]若省份個數(shù)大于國內(nèi)省份總數(shù)的80%，則對應(yīng)的IP為網(wǎng)絡(luò)中的核心層節(jié)點(diǎn)。
[0021]優(yōu)選地，步驟B包括:所述跳變點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)路徑中運(yùn)營商發(fā)生改變的點(diǎn)；根據(jù)對所述跳變點(diǎn)的判斷提取所述IP信息。
[0022]優(yōu)選地，所述運(yùn)營商包括:中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國鐵通和教育網(wǎng)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0024]本發(fā)明建設(shè)性地提出了運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)IP識別的方法，眾所周知運(yùn)營商之間傳遞和交換信息的節(jié)點(diǎn)一定是處于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中核心樞紐地位的節(jié)點(diǎn)，本方法的第二步提出在每條網(wǎng)絡(luò)路徑上提取出運(yùn)營商改變的跳變點(diǎn)的IP以及相對應(yīng)的運(yùn)營商和省份信息，可以大幅度縮小IP范圍，而后在這小范圍IP中全面考慮現(xiàn)有的衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)，并根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)做針對性的調(diào)整的一系列處理。所有得到的這些核心節(jié)點(diǎn)IP，對于實(shí)際在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中解決排錯、檢錯問題是一個實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]首先本方法的“原料”是利用traceroute工具并全面、科學(xué)的選取某些運(yùn)營商和省份進(jìn)行測量所返回的xml形式的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，選取覆蓋全部31個省份的五大運(yùn)營商(中國移動，中國聯(lián)通，中國電信，中國鐵通以及教育網(wǎng))的IP作為起始點(diǎn)和終止點(diǎn)進(jìn)行測量。這樣可以保證接受到的數(shù)據(jù)的全面性和完整性，并保證后續(xù)分析的科學(xué)性。本方法具體包括如下步驟，流程圖如圖1所示；
[0028]①.在traceroute得到的xml形式的結(jié)果數(shù)據(jù)中提取出所有網(wǎng)絡(luò)路徑上的IP內(nèi)容并通過網(wǎng)絡(luò)查詢IP的工具依次查詢每個IP所在的省份和運(yùn)營商信息。
[0029]②.在每條網(wǎng)絡(luò)路徑上提取出運(yùn)營商改變的跳變點(diǎn)的IP以及相對應(yīng)的運(yùn)營商和省份信息。(在同一路徑上的兩個相鄰的IP的運(yùn)營商不同，即稱這兩個IP為跳變點(diǎn)。絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)路徑中，在一個路徑上的運(yùn)營商信息只有一次跳變，即一個路徑上有兩個跳變點(diǎn)。如果運(yùn)營商信息在同一個路徑上不止一次跳變，那么我們也將所有滿足跳變點(diǎn)條件的IP提取出來。)
[0030]③.遍歷全部結(jié)果路徑，提取含有步驟②中得出的IP且該IP在此路徑上對應(yīng)著運(yùn)營商跳變點(diǎn)的路徑。
[0031]④.對步驟②中得出的所有IP都進(jìn)行下述操作，使每一個步驟②中的IP都能得到一系列省份:
[0032]將IP帶入步驟③中得到的所有路徑中去，得到滿足下述條件的一系列省份:
[0033]a.該省份的名稱位于路徑的頭部或尾部；
[0034]b.該省份所在路徑中步驟②中得出的IP且該IP為運(yùn)營商跳變點(diǎn)；
[0035]c.該省份的運(yùn)營商信息與IP的運(yùn)營商相同。
[0036]⑤.從上步結(jié)果中統(tǒng)計(jì)出屬于每個IP的不同省份的個數(shù)并排序。
[0037]⑥.連接省份越多說明該IP越可能位于ISP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的上層即骨干層或核心層，同時也滿足核心節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)的描述。通過如下標(biāo)準(zhǔn)識別所述節(jié)點(diǎn)的重要性:
[0038]若省份個數(shù)大于所選省份總數(shù)的50%，則對應(yīng)的IP為網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點(diǎn)的可能性約為80% ;且隨著省份個數(shù)所占比例的增大，對應(yīng)的IP為網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點(diǎn)的可能性也增大；當(dāng)省份個數(shù)所占比例達(dá)到100%時，對應(yīng)的IP—定為網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)點(diǎn)。
[0039]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于traceroute的運(yùn)營商核心節(jié)點(diǎn)識別方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: A.獲取網(wǎng)絡(luò)路徑中的IP，并查詢IP信息； B.提取跳變點(diǎn)處的IP信息； C.用步驟B得到的IP逐個遍歷所述網(wǎng)絡(luò)路徑，提取所述步驟B中的每個IP作為跳變點(diǎn)出現(xiàn)的路徑信息； D.在步驟C提取的路徑信息中，獲取屬于每個跳變點(diǎn)IP滿足判斷條件的省份； E.計(jì)算所述省份的個數(shù)； F.識別核心節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，所述網(wǎng)絡(luò)路徑的提取方法包括:選取覆蓋全國至少80%地區(qū)的運(yùn)營商的IP作為traceroute工具的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)進(jìn)行測量，返回的路徑即為所述網(wǎng)絡(luò)路徑；所述IP信息包括IP所在的省份和運(yùn)營商信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D包括:將步驟B得到的某個IP帶入步驟C得出的網(wǎng)絡(luò)路徑中，篩選出滿足如下判斷條件的省份: (1)該省份的名稱位于路徑的頭部或尾部； (2)該省份所在的網(wǎng)絡(luò)路徑中包含有所述步驟B得到的IP，且該IP位于所述跳變點(diǎn)處； (3)該省份的運(yùn)營商信息與所述步驟B得到的IP的運(yùn)營商信息相同。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟E包括:計(jì)算屬于每個IP的不同省份的個數(shù)，并按數(shù)目的大小排序。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟F包括:連接的省份個數(shù)越多，則該IP對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的重要性越大；通過如下標(biāo)準(zhǔn)識別所述節(jié)點(diǎn)的重要性: 若省份個數(shù)大于國內(nèi)省份總數(shù)的80%，則對應(yīng)的IP為網(wǎng)絡(luò)中的核心層節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B包括:所述跳變點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)路徑中運(yùn)營商發(fā)生改變的點(diǎn)；根據(jù)對所述跳變點(diǎn)的判斷提取所述IP信息。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)營商包括:中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國鐵通和教育網(wǎng)。
【文檔編號】H04W24/04GK104053176SQ201410295657
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】王勇, 周潤林, 孫斌, 肖達(dá), 劉家志 申請人:國家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全管理中心