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非授权局域网拓扑探测算法的研究与实现

作 者: 吕曾望
导 师: 胡华平
学 校: 国防科学技术大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 拓扑探测 SNMP协议 启发式算法 物理拓扑 拓扑推断 哑设备
分类号: TP393.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
下 载: 124次
引 用: 5次
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内容摘要


随着计算机网络技术的迅速发展,网络本身的安全性问题日益突出。局域网拓扑探测作为网络安全研究的一项重要内容,目前已经很难适应复杂网络环境的需要,存在很多问题亟待解决。其中,网络层拓扑探测和物理拓扑探测算法的研究尤为重要。本文围绕网络层拓扑探测和物理拓扑探测算法的研究与实现,所做的工作主要集中在以下几点: 1.针对基于ICMP协议的网络层拓扑探测算法存在的问题,研究并提出了启发式子网猜测、启发式IP地址猜测和启发式路由器别名探测技术,优化了Traceroute算法。在此基础上,提出基于ICMP的启发式网络层拓扑探测算法,并对算法进行了复杂性分析和性能测试。分析和测试结果表明,该算法采用的启发策略可以有效降低算法的网络开销,提高网络层拓扑探测的准确性和完整性,对于不同规模的局域网具有较强的适应性; 2.在深入分析三种典型的物理拓扑推断理论和算法的基础上,提出直接相连和通过哑设备直接相连两种交换机互连关系的判定规则,进一步降低交换机地址转发表完全性对拓扑推断的影响,提高了拓扑推断的准确性,并根据该规则设计和实现了基于FDB的物理拓扑探测算法,较好解决了哑设备和VLAN对拓扑推断的影响。算法的主要特点是在交换机地址转发表不完整的情况下,能够有效实现正确的拓扑推断。测试表明,算法在正确性和效率方面均有较大的提高; 3.针对现有拓扑图显示工具存在的问题,研究和实现了大规模异构局域网中拓扑图自动生成算法,解决了拓扑图规模较大时存在的重叠、交叉和布局不合理等问题,具有较好的容错显示能力; 4.以网络层和物理拓扑探测算法为核心,结合SNMP协议和多种探测方法,实现了探测策略可配置的局域网拓扑探测原型系统NetworkProbe。测试表明,NetworkProbe在准确性、完整性和探测效率等方面能够满足大规模异构局域网拓扑探测的要求。 本文的研究成果已经在某预研项目中得到应用,为项目顺利通过中期检查打下了坚实基础,为有效解决非授权目标网络拓扑探测受限等问题提供了有效的手段。

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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 > 局域网(LAN)、城域网(MAN)
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