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网络拓扑发现的算法研究与实现

作　者: 丁鲜花
导　师: 丁振国
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 拓扑发现 SNMP 折半查找 生成树协议 地址转发表
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着网络技术的迅速发展及网络规模的不断扩大,网络在人们生产、生活中的应用越来越广泛,网络的安全性和稳定性越来越受到人们的重视。网络管理系统是维护和保证网络安全、稳定的关键。而一个完整、准确的网络拓扑结构图是网络管理、网络优化、故障定位的基础。本文阐述了网络拓扑发现的概念、分类、相关协议之后,分别针对网络层和数据链路层的拓扑发现进行研究。对于网络层的拓扑发现,分别研究了应用于自治网络和大规模网络的不同技术：针对自治网络的拓扑,利用哈希链表对基于SNMP协议的算法进行改进,该算法的时间复杂度分析表明改进后的算法比原算法高效；针对大规模网络的拓扑,提出一种基于折半查找的分布式拓扑发现算法,通过与经典算法的比较,理论上证明了本文提出的算法更加高效。关于数据链路层的拓扑发现,在分析了基于地址转发表算法的不足之后,叙述了一种基于地址转发表和生成树协议的综合技术。最后对提出的算法进行仿真试验,通过三组测试用例验证了本拓扑发现模块可以准确发现网络层和数据链路层的拓扑结构。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景和意义  7
  1.2 网络拓扑发现概述  7-9
    1.2.1 拓扑发现的概念和目标  7-8
    1.2.2 拓扑发现前的准备工作  8-9
  1.3 国内外研究现状  9-10
  1.4 论文主要工作和结构  10-13
第二章 网络拓扑发现相关协议与技术  13-27
  2.1 ICMP  13-17
    2.1.1 Ping  14-15
    2.1.2 Traceroute  15-17
  2.2 SNMP  17-21
    2.2.1 SNMP管理模型  17-19
    2.2.2 管理信息库MIB  19-20
    2.2.3 SNMP报文格式  20
    2.2.4 Windows环境下的SNMP编程  20-21
  2.3 OSPF  21-23
  2.4 其它协议  23-25
    2.4.1 RIP  23-24
    2.4.2 DNS  24
    2.4.3 ARP  24
    2.4.4 IPMP  24-25
  2.5 本章小结  25-27
第三章 网络层的拓扑发现算法  27-51
  3.1 基于SNMP的自治网络路由器级的拓扑发现  27-39
    3.1.1 相关理论基础  27-28
    3.1.2 相关MIB变量  28-29
    3.1.3 传统的算法  29-31
    3.1.4 改进的基于哈希链表的算法  31-37
    3.1.5 算法复杂度分析  37-39
  3.2 非协作方式下internet路由器级分布式拓扑发现算法  39-50
    3.2.1 算法提出的背景  39-40
    3.2.2 传统基于doubletree的算法及其存在的问题  40-42
    3.2.3 改进的基于折半查找的算法  42-45
    3.2.4 算法性能分析  45-50
  3.3 本章小结  50-51
第四章 链路层的拓扑发现算法  51-63
  4.1 链路层拓扑发现的理论基础  51-55
    4.1.1 地址转发表(FDB)  51-52
    4.1.2 生成树协议(STP)  52-55
  4.2 基于STP与FDB的综合拓扑算法  55-62
    4.2.1 相关MIB变量  55-57
    4.2.2 算法的理论基础  57-59
    4.2.3 算法描述  59-61
    4.2.4 算法分析  61-62
  4.3 本章小结  62-63
第五章 拓扑发现模块的设计与实现  63-75
  5.1 系统设计目标  63
  5.2 系统的整体结构  63-64
  5.3 系统功能模块描述与定义  64-65
    5.3.1 数据收集模块  64
    5.3.2 数据处理模块  64-65
  5.4 主要数据结构  65-67
  5.5 软件实现  67-70
    5.5.1 实现平台  67-68
    5.5.2 软件实现  68-70
  5.6 实验测试  70-74
    5.6.1 测试用例(一)  70-71
    5.6.2 测试用例(二)  71-73
    5.6.3 测试用例(三)  73-74
  5.7 本章小节  74-75
第六章 总结与展望  75-77
  6.1 论文总结  75
  6.2 进一步的工作展望  75-77
致谢  77-79
参考文献  79-83
读研期间研究成果  83

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络结构与设计
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