CN104053176B - 一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法，该方法包括如下步骤：获取所有网络路径中的IP，并查询IP信息；根据IP信息，判断并提取跳变点处的IP；用上一步得到的跳变点IP逐个遍历所有网络路径，提取每个IP作为跳变点出现的路径信息；获取属于每个跳变点IP满足判断条件的省份列表；计算所述省份的个数；识别核心节点节点。通过本发明的方法，首先大幅度缩小IP的查询范围，而后在缩小后的IP范围中全面考虑现有的衡量网络节点重要性的指标，同时根据运营商网络特点做针对性的调整。所有得到的这些核心节点IP，对于实际在运营商网络中解决排错、检错问题是一个实质性的进展。
Description
技术领域
本发明涉及一种核心节点识别方法，具体讲涉及一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法。
背景技术
近年讨论节点重要性的方法很多，概括为以下两个：⑴“核与核度”理论的识别方法，该方法定义“核”为那些在***中起到支配性作用的节点构成的集合。“核度”的计算则是通过测评某个节点被删除后对整个网络连通性的影响程度来定义的。⑵测度指标识别方法，即设计一些测度指标来区分网络中节点的差别。已提出的测度指标主要有：节点的度、介数、特征向量、子图中心、瓶颈点等。度数的测度是利用节点的直接连接节点的数目来衡量和描述节点重要程度，介数则是网络中所有节点对之间通过该节点的最短路径的条数，介数越大，节点越重要。
这些方法是在普遍情况下来对网络上的节点进行重要性判定和识别。由于不同的网络都具有其自己的特点，所以很难将上述方法直接应用于特定的网络进行识别网络关键节点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法；通过traceroute测得数据作为原始数据识别出运营商的核心节点ip，以帮助解决网络检错、排错困难的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A.获取网络路径中的IP，并查询IP信息；
B.提取跳变点处的IP信息；
C.用步骤B得到的IP逐个遍历所述网络路径，提取所述步骤B中的每个IP作为跳变点出现的路径信息；
D.在步骤C提取的路径信息中，获取属于每个跳变点IP满足判断条件的省份；
E.计算所述省份的个数；
F.识别核心节点。
优选地，步骤A中，所述网络路径的提取方法包括：选取覆盖全国至少80％地区的运营商的IP作为traceroute工具的起始点和终止点进行测量，返回的路径即为所述网络路径；所述IP信息包括IP所在的省份和运营商信息。
优选地，步骤D包括：将步骤B得到的某个IP带入步骤C得出的网络路径中，筛选出满足如下判断条件的省份：
(1)该省份的名称位于路径的头部或尾部；
(2)该省份所在的网络路径中包含有所述步骤B得到的IP，且该IP位于所述跳变点处；
(3)该省份的运营商信息与所述步骤B得到的IP的运营商信息相同。
优选地，步骤E包括：计算属于每个IP的不同省份的个数，并按数目的大小排序。
优选地，步骤F包括：连接的省份个数越多，则该IP对应的节点的重要性越大；通过如下标准识别所述节点的重要性：
若省份个数大于国内省份总数的80％，则对应的IP为网络中的核心层节点。
优选地，步骤B包括：所述跳变点为网络路径中运营商发生改变的点；根据对所述跳变点的判断提取所述IP信息。
优选地，所述运营商包括：***、***、中国电信、中国铁通和教育网。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明建设性地提出了运营商核心节点IP识别的方法，众所周知运营商之间传递和交换信息的节点一定是处于运营商网络中核心枢纽地位的节点，本方法的第二步提出在每条网络路径上提取出运营商改变的跳变点的IP以及相对应的运营商和省份信息，可以大幅度缩小IP范围，而后在这小范围IP中全面考虑现有的衡量网络节点重要性的指标，并根据运营商网络特点做针对性的调整的一系列处理。所有得到的这些核心节点IP，对于实际在运营商网络中解决排错、检错问题是一个实质性的进展。
附图说明
图1是本发明的方法的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
首先本方法的“原料”是利用traceroute工具并全面、科学的选取某些运营商和省份进行测量所返回的xml形式的数据。本实施例中，选取覆盖全部31个省份的五大运营商(***，***，中国电信，中国铁通以及教育网)的IP作为起始点和终止点进行测量。这样可以保证接受到的数据的全面性和完整性，并保证后续分析的科学性。本方法具体包括如下步骤，流程图如图1所示；
①.在traceroute得到的xml形式的结果数据中提取出所有网络路径上的IP内容并通过网络查询IP的工具依次查询每个IP所在的省份和运营商信息。
②.在每条网络路径上提取出运营商改变的跳变点的IP以及相对应的运营商和省份信息。(在同一路径上的两个相邻的IP的运营商不同，即称这两个IP为跳变点。绝大多数网络路径中，在一个路径上的运营商信息只有一次跳变，即一个路径上有两个跳变点。如果运营商信息在同一个路径上不止一次跳变，那么我们也将所有满足跳变点条件的IP提取出来。)
③.遍历全部结果路径，提取含有步骤②中得出的IP且该IP在此路径上对应着运营商跳变点的路径。
④.对步骤②中得出的所有IP都进行下述操作，使每一个步骤②中的IP都能得到一系列省份：
将IP带入步骤③中得到的所有路径中去，得到满足下述条件的一系列省份：
a.该省份的名称位于路径的头部或尾部；
b.该省份所在路径中步骤②中得出的IP且该IP为运营商跳变点；
c.该省份的运营商信息与IP的运营商相同。
⑤.从上步结果中统计出属于每个IP的不同省份的个数并排序。
⑥.连接省份越多说明该IP越可能位于ISP网络结构中的上层即骨干层或核心层，同时也满足核心节点的特点的描述。通过如下标准识别所述节点的重要性：
若省份个数大于所选省份总数的50％，则对应的IP为网络中的核心节点的可能性约为80％；且随着省份个数所占比例的增大，对应的IP为网络中的核心节点的可能性也增大；当省份个数所占比例达到100％时，对应的IP一定为网络中的核心节点。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于traceroute的运营商核心节点识别方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A.获取网络路径中的IP，并查询IP信息；
B.提取跳变点处的IP信息；
所述跳变点为网络路径中运营商发生改变的点；根据对所述跳变点的判断提取所述IP信息；
C.用步骤B得到的IP逐个遍历所述网络路径，提取所述步骤B中的每个IP作为跳变点出现的路径信息；
D.在步骤C提取的路径信息中，获取属于每个跳变点IP满足判断条件的省份；
E.计算所述省份的个数；
F.识别核心节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述网络路径的提取方法包括：选取覆盖全国至少80％地区的运营商的IP作为traceroute工具的起始点和终止点进行测量，返回的路径即为所述网络路径；所述IP信息包括IP所在的省份和运营商信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D包括：将步骤B得到的某个IP带入步骤C得出的网络路径中，筛选出满足如下判断条件的省份：
(1)该省份的名称位于路径的头部或尾部；
(2)该省份所在的网络路径中包含有所述步骤B得到的IP，且该IP位于所述跳变点处；
(3)该省份的运营商信息与所述步骤B得到的IP的运营商信息相同。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E包括：计算属于每个IP的不同省份的个数，并按数目的大小排序。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤F包括：连接的省份个数越多，则该IP对应的节点的重要性越大；通过如下标准识别所述节点的重要性：
若省份个数大于国内省份总数的80％，则对应的IP为网络中的核心层节点。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运营商包括：***、***、中国电信、中国铁通和教育网。
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