被动采集下BGP收敛性监测分析的研究与实现

论文摘要

边界网关协议(Border Gateway Protocol,BGP)是目前网络层唯一的域间路由协议,用来在自治系统(Autonomous System,AS)之间实现网络可达信息的交换。BGP路由的收敛性能是网络层路由性能的一个重要体现,实际运营网络迫切需要对BGP协议的收敛性能进行监测和分析。针对这一需要,本文首先分析了BGP协议及其收敛性的特点和相关的研究成果,重点抽取Craig Labovitz的路由事件分类理论和主动探测技术进行研究;之后,论文根据Internet的特性,由主动探测技术衍生出被动采集技术,并将其与路由事件分类理论相结合,实现了基于被动采集的BGP收敛性监测分析方法。被动采集下BGP收敛性监测分析方法的核心思想是:通过被动接收和监测BGP路由器间的协议会话信息,得到反映路由活动情况的UPDATE数据包,再根据数据包携带的路由信息分析网络的BGP收敛性状况。其中,路由监测方法主要包括被动采集技术和路由事件跟踪方案;路由分析方法则以Craig Labovitz的BGP路由事件分类理论为基础,提出一组分析参数,来分析描述网络的BGP收敛性能。课题采用Java语言编写程序,之后进行了SSFNet仿真实验和小型真实网络实测,并对实验和实测结果进行了细致的分析。分析表明,在给网络引入较小影响的前提下,被动采集下的BGP收敛性监测分析方法能对BGP网络的收敛性能给出量化、真实地分析结果,具有良好的有效性和可行性,能够较好地满足实际运营对网络的需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和研究意义
• 1.2 BGP协议相关理论和技术发展概述
• 1.2.1 路由事件分类理论
• 1.2.2 主动探测技术
• 1.3 研究内容及章节安排
• 第2章 BGP协议及其收敛性
• 2.1 BGP协议基本原理
• 2.1.1 BGP的路径向量选路算法
• 2.1.2 BGP报文类型
• 2.1.3 BGP路由属性
• 2.1.4 BGP的工作过程
• 2.2 BGP的收敛性
• 2.2.1 收敛性和收敛时间
• 2.2.2 收敛速度问题
• 2.2.3 影响收敛性的因素
• 2.3 本章小结
• 第3章 BGP收敛性监测分析的方法
• 3.1 BGP收敛性监测方法
• 3.1.1 被动采集技术
• 3.1.2 路由事件跟踪
• 3.2 BGP收敛性分析方法
• 3.3 监测分析方法的代码实现
• 3.3.1 输入输出接口
• 3.3.2 数据结构
• 3.3.3 程序流程
• 3.4 本章小结
• 第4章 仿真实验与性能分析
• 4.1 仿真方案
• 4.1.1 仿真软件和仿真环境介绍
• 4.1.2 网络拓扑的选定
• 4.1.3 仿真参数与注入事件的选择
• 4.1.4 仿真实验流程
• 4.2 性能分析
• 4.2.1 仿真结果的对比和分析
• 4.2.2 仿真实验存在的问题
• 4.3 本章小结
• 第5章 小型真实网络实测与性能分析
• 5.1 实测方案
• 5.1.1 网络拓扑
• 5.1.2 实测设备
• 5.1.3 实测过程
• 5.2 实测结果分析
• 5.2.1 实测结果
• 5.2.2 结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢