分布式拓扑数据管理技术研究

论文摘要

随着网络规模的不断扩大,计算机网络日益呈现出异构性、动态性、多样性的特点,拓扑数据管理面临很多困难,如数据规模庞大、网络变更迅速、统计精度要求高等。单一的拓扑数据中心已经不能满足管理需要,分布式的拓扑数据管理成为必然发展趋势。目前,对于拓扑数据管理研究最多的是拓扑发现方法,而对分布式拓扑数据管理以及拓扑数据融合技术研究尚少。为了适应拓扑数据的分布式要求,拓扑管理系统必须利用有效的拓扑数据融合技术,将时间和空间零散的拓扑数据有效地融合在一起,从而得到完整的网络拓扑信息,以保证网络高效、稳定地运行。本文首先进行拓扑数据融合现状的分析,总结拓扑数据融合面临的时间融合以及空间融合问题,并在深入研究拓扑数据融合技术、分布式数据管理技术以及面向服务结构实现技术的基础上,设计并实现了面向服务的分布式拓扑数据管理系统,并对其中的几个关键技术进行了研究: 1)分布式拓扑Agent部署方案,采用面向服务架构对分布式拓扑Agent进行部署管理。2)拓扑数据传输设计,能采用多种传输协议进行数据传输,并且能进行数据压缩分块加密等处理。3)拓扑数据融合技术的研究,提出了三个具有创新意义的拓扑数据融合方法,分别为基于树合并的拓扑数据重叠消除方法、基于路由器端口分析的子网冲突消除方法以及基于时间快照的拓扑数据时间差异消除方法,能有效解决拓扑数据融合面临的时间融合和空间融合问题。最后,本文介绍了分布式拓扑数据管理原型系统的设计与实现,系统各模块松耦合,具有很好的可扩展性。拓扑数据融合方法在系统中都得以实现,以解决现实环境下分布式拓扑数据融合的问题。此外,还对原型系统进行了功能测试和性能测试,测试表明,分布式拓扑数据管理完全符合当前综合网络态势管理的应用需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 研究目标及创新点
• 1.4 论文结构
• 第二章 相关技术研究
• 2.1 拓扑数据融合现状分析
• 2.1.1 空间融合
• 2.1.2 时间融合
• 2.2 网络拓扑模型
• 2.2.1 网络拓扑模型简介
• 2.2.2 层次型拓扑模型
• 2.2.3 树形拓扑模型
• 2.3 分布式AGENT
• 2.3.1 Agent 概念
• 2.3.2 Agent 组织结构
• 2.3.3 拓扑Agent
• 2.4 面向服务的体系结构
• 2.4.1 SOA 的基本概念
• 2.4.2 SOA 的基本架构
• 2.4.3 SOA 与Web Service
• 2.5 拓扑数据管理在综合态势管理系统中的应用
• 2.6 小结
• 第三章 拓扑数据管理实现的关键技术研究
• 3.1 分布式拓扑数据融合体系结构
• 3.2 拓扑AGENT 部署方法研究
• 3.2.1 拓扑Agent 服务介绍
• 3.2.2 拓扑Agent 服务封装
• 3.2.3 拓扑Agent 部署
• 3.2.4 小结
• 3.3 拓扑数据传输方法研究
• 3.3.1 拓扑数据传输问题描述
• 3.3.2 信封头设计
• 3.3.3 传输策略文件设计
• 3.3.4 数据封装与解封装设计
• 3.3.5 传输运行模式
• 3.3.6 小结
• 3.4 拓扑数据融合技术研究
• 3.4.1 拓扑融合数据库设计
• 3.4.2 基于树合并的拓扑数据重叠消除方法
• 3.4.3 基于路由器端口分析的子网冲突消除方法
• 3.4.4 基于时间快照的拓扑数据时间差异消除方法
• 3.5 小结
• 第四章 分布式拓扑数据管理系统设计与实现
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 功能描述
• 4.1.2 总体架构
• 4.1.3 开发视图
• 4.2 拓扑数据库实现
• 4.3 拓扑AGENT 部署功能实现
• 4.4 拓扑数据传输功能实现
• 4.5 拓扑融合功能实现
• 4.6 拓扑数据树型展现功能实现
• 4.7 小结
• 第五章 系统测试与分析
• 5.1 测试环境
• 5.2 拓扑AGENT 部署测试
• 5.3 拓扑数据融合测试
• 5.4 数据传输性能测试
• 5.4.1 测试结果
• 5.4.2 测试结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果