IPv6骨干网络的拓扑发现与带宽测量

摘????? 要 IPv6作为下一代互联网的核心协议，其各项技术已经逐渐走向成熟。在接下来的两、三年中，IPv6在全球范围内将进入大规模部署阶段[1]。在此背景下获取其骨干网络的网络拓扑及网络性能对于了解IPv6的技术和其应用发展都有重要意义。 本文分析研究了现有IPv4骨干网络拓扑发现和带宽测量的方法。在此基础上，探讨了IPv6网络的变化及其自身的特点，根据这些特点提出了IPv6骨干网络拓扑发现以及带宽测量的方案。对方案的可行性进行了论证，并对于其中的技术难题给出了解决方法。 在此基础上，本文设计并实现了IPv6骨干网络拓扑发现和带宽测量系统，该系统可以获取IPv6骨干网络的拓扑以及链路带宽信息，并且可以结合与拓扑相关的地理信息，提供基于GIS 的网络拓扑呈现。该系统能够自动更新网络拓扑数据，确保拓扑信息和实际网络情况保持一致。本文实现系统的发现结果已经能够基本覆盖现有IPv6骨干网络。 本文的工作成果很好的解决了IPv6骨干网络的网络拓扑发现问题，推进了实验室在IPv6骨干网络的拓扑和性能测量方面的工作。 关键字： IPv6， 拓扑发现， 骨干网络， 带宽测量 课题研究目标及内容 课题的研究目标是针对IPv6的新特性，研究骨干网络拓扑发现的方法与策略，在此基础上研究对网络带宽等信息的测量的方法。最终将这些方法综合到IPv6骨干网络拓扑发现和带宽测量系统的设计中，形成一个结构合理、可以长期运行，并能够周期和实时更新拓扑信息的系统。 课题主要的研究内容如下： l? 骨干网络拓扑发现 ?????? 查阅并理解现有对于IPv4骨干网络的拓扑发现方法。借鉴其中的算法和策略，提出可行的IPv6骨干网络拓扑发现方法。其中主要解决的问题是如何更丰富的获得拓扑数据。 l? 拓扑相关信息获取 尝试获取与IPv6地址相关的其他信息，（比如域名，地址前缀，所属自治域，地理信息等），从而丰富拓扑的信息以提供多层面的拓扑显示。 l? 带宽测量 ?????? 学习并研究带宽测量的各种方法，并最终选定一种适合与拓扑发现相结合的带宽测量方法，并将其集成到拓扑发现系统中去。 l? 拓扑数据更新 ?????? 拓扑数据需要不断的更新以确保其正确与有效性。需要研究一个较为理想的更新策略以完成：周期性更新（按一定周期重复进行拓扑发现，将新发现的数据与已有数据比对后更新）和实时更新（根据特定的需要对指定数据进行更新） l? 与拓扑显示工具的交互 ?????? 数据采集与存储后的信息需要通过拓扑显示工具对其显示。因此要实现与显示工具交互的功能。需要设计与实现一些接口以完成：提供当前拓扑数据和根据需求实时更新拓扑与带宽数据的功能。 l? 自动发现服务体系 ?????? 设计一个合理有效的拓扑发现和测量体系，从而正确有效的进行自动拓扑发现和带宽测量。 1.4 论文组织结构 本文组织结构如下： 第二章 IPv6技术介绍及拓扑发现和带宽测量算法研究。介绍与拓扑发现有关的IPv6领域中相关的基础知识；阐明现有骨干网络拓扑发现的算法和成果；分析和研究当前带宽测量的相关算法。 第三章 主要应用技术简介。简单介绍系统实现过程中所需要的重点技术。 第四章 系统总体设计。首先对系统要达到的目标进行分析，提出需要完成的任务以及其可能存在的问题。根据任务提出设计方案，对于可能的问题提出解决的方案。最终给出系统的整个体系结构设计和各个层次、模块的概要设计模型。 第五章 系统主要部分设计与实现。承接上一章，对于重要模块，首先对不同的方案进行分析与选择，并给出详细设计。 第六章 系统测试及成果。 说明已经实现系统的运行情况。首先介绍IPv6试验网络的环境和配置，然后给出系统性能的测试数据，最后展示系统运行成果。 第七章 总结与展望。对论文工作进行总结，并指出今后的研究方向和需要进一步完成的工作。