网络拓扑自主发现技术研究

论文摘要

网络拓扑自主发现技术是网络攻防研究的重点内容之一,它是向对方网络入侵的铺垫,是制定攻击策略的关键。现今网络的发展趋势为;安全性日益增高,拓扑连接更加复杂、组成更趋于异构,这使得原有的拓扑算法不再适用。本文结合课题要求,针对实际网络环境,将网络拓扑发现进行分层研究,论文主要完成的工作有;1.给出了一种改进的基于网际控制报文协议的逻辑拓扑发现方法,它可以对不支持简单网络管理协议或通信口令未知的网络进行逻辑拓扑发现。2.给出了一种基于生成树协议的物理拓扑发现算法,它可以对包含哑交换机、存在冗余连接的复杂子网进行物理拓扑发现。3.设计了逻辑和物理两种拓扑数据文件用来存储发现信息,它可以替代数据库进行拓扑信息的存取,使得拓扑发现程序的移植更为直接和隐秘,数据的操作更为简单。4.给出双线程异步ping、穿透防火墙的tracert等技术用来提高算法运行速度和发现深度。5.采用了一种化整为零的方法来解决由于一次拓扑发现范围过大而导致发现时间过长、流量过多,从而引发网络报警的问题。试验仿真结果证明;两种算法对网络的拓扑发现结果均与实际情况一致;数据文件的使用使得拓扑信息存取便捷,文件合并结果准确可靠。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 网络拓扑发现技术概述
• 1.2 课题背景及意义
• 1.3 网络拓扑自主发现技术发展与现状
• 1.4 论文的重要工作和组织形式
• 第二章 拓扑自主发现研究基础
• 2.1 与拓扑发现相关的网络协议
• 2.1.1 简单网络管理协议（SNMP）
• 2.1.2 网际控制报文协议（ICMP）
• 2.1.3 内部路由协议（RIP）
• 2.1.4 生成树协议（STP）
• 2.1.5 域名系统（DNS）
• 2.2 拓扑发现应用编程基础
• 2.2.1 Raw Socket
• 2.2.2 WinPcap
• 2.2.3 HP SNMP++
• 2.2.4 线程相关
• 2.2.5 文件操作
• 2.3 小结
• 第三章 逻辑拓扑自主发现算法研究
• 3.1 逻辑拓扑概述
• 3.1.1 逻辑拓扑研究的概念
• 3.1.2 逻辑拓扑研究的作用
• 3.1.3 本文研究的逻辑拓扑
• 3.2 通用的逻辑拓扑发现方法
• 3.2.1 基于通用协议的逻辑拓扑发现算法
• 3.2.2 基于 SNMP的逻辑拓扑发现算法
• 3.2.3 基于内部路由协议的逻辑拓扑发现算法
• 3.3 改进的基于 ICMP的逻辑拓扑发现算法
• 3.3.1 实际的网络情况
• 3.3.2 一般算法的受限
• 3.3.3 改进算法的设计与流程
• 3.3.4 与其它算法的优缺点比较
• 3.3.5 一种化整为零的方法
• 3.4 小结
• 第四章 物理拓扑自主发现算法研究
• 4.1 物理拓扑概述
• 4.1.1 物理拓扑的概念
• 4.1.2 物理拓扑研究的作用
• 4.1.3 本文研究的物理拓扑
• 4.2 通用的物理拓扑发现算法
• 4.2.1 基于接口地址转发表（AFT）的物理拓扑发现算法
• 4.2.2 基于接口流量的物理拓扑发现算法
• 4.2.3 其他算法
• 4.3 基于生成树协议（STP）的物理拓扑发现算法
• 4.3.1 交换域初始化即生成树的形成过程
• 4.3.2 算法的理论依据
• 4.3.3 STP发现算法的设计及流程
• 4.3.4 STP发现算法的优势
• 4.4 小结
• 第五章 网络拓扑数据文件的设计
• 5.1 拓扑信息的存储
• 5.2 利用数据文件存储拓扑信息
• 5.2.1 数据文件的概念
• 5.2.2 利用数据文件存储拓扑信息
• 5.2.3 数据文件存储拓扑信息的优势
• 5.3 网络拓扑数据文件的设计
• 5.3.1 逻辑拓扑数据文件的设计
• 5.3.2 物理拓扑数据文件的设计
• 5.4 小结
• 第六章 实现及仿真
• 6.1 关键技术的实现
• 6.1.1 双线程异步ping
• 6.1.2 别名探子
• 6.1.3 SNMP相关编程
• 6.1.4 数据文件操作类
• 6.1.5 绘图
• 6.2 辅助技术的实现
• 6.2.1 支持化整为零的数据文件合并
• 6.2.2 穿透防火墙的tracert
• 6.2.3 扫描
• 6.3 实际仿真结果
• 6.3.1 逻辑拓扑仿真
• 6.3.2 物理拓扑仿真
• 6.4 小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢