隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已成為現(xiàn)代社會不可或缺的一部分,其核心——域間路由系統(tǒng)的生存性問題受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注。由于互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模巨大、分布自治、動態(tài)演化,BGP協(xié)議缺陷等特點,以及路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溟g存在復(fù)雜依賴關(guān)系等原因,域間路由系統(tǒng)的生存性問題由來已久并將長期存在。本文針對互聯(lián)網(wǎng)上存在的兩類嚴(yán)重威脅:前綴劫持與關(guān)聯(lián)故障,深入系統(tǒng)地研究了域間路由系統(tǒng)生存性的影響因素及內(nèi)在機理,對于互聯(lián)網(wǎng)的安全防御、故障恢復(fù)和協(xié)議改進(jìn)等具有重要意義。本文的主要貢獻(xiàn)包括以下五個方面:首先,針對當(dāng)前缺乏有效刻畫路由變化特征的問題,提出了基于AS介數(shù)變化的域間路由特征刻畫方法,分別針對目的毗鄰的路由和全網(wǎng)范圍的路由,識別出路由變化的時間、拓?fù)浜完P(guān)聯(lián)特性;應(yīng)用該方法分析了四次重大事件后的互聯(lián)網(wǎng)路由變化,包括2008年2月的You Tube被劫持事件,2011年1月的AS4761前綴劫持事件,2011年3月的日本“311”大地震,以及2010年4月的SEA-ME-WE 4海底電纜故障。研究結(jié)果顯示,前綴劫持中的攻擊者和受害者的直接服務(wù)提供商是擴大攻擊影響力的關(guān)鍵部位;由于電纜損壞造成的路由震蕩和擁塞嚴(yán)... 

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 域間路由系統(tǒng)生存性問題
        1.1.2 域間路由系統(tǒng)生存性問題根源
        1.1.3 研究域間路由系統(tǒng)生存性的技術(shù)挑戰(zhàn)
    1.2 本文工作
    1.3 論文結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)研究工作
    2.1 域間路由變化特性刻畫方法
        2.1.1 BGP路由動態(tài)性分析的研究依據(jù)
        2.1.2 BGP路由動態(tài)性分析的數(shù)據(jù)來源
        2.1.3 BGP路由動態(tài)性分析的研究實例
        2.1.4 現(xiàn)有方法的不足之處
    2.2 域間路由系統(tǒng)在前綴劫持攻擊下的生存性研究
        2.2.1 前綴劫持簡介
        2.2.2 前綴劫持影響力差異歸因
        2.2.3 前綴劫持防御方法
        2.2.4 現(xiàn)有方法的不足之處
    2.3 域間路由系統(tǒng)在關(guān)聯(lián)故障下的生存性研究
        2.3.1 級聯(lián)故障對域間路由系統(tǒng)的影響
        2.3.2 區(qū)域故障對域間路由系統(tǒng)的影響
        2.3.3 現(xiàn)有方法的不足之處
    2.4 本章小結(jié)
第三章 互聯(lián)網(wǎng)重大事件的域間路由變化特性分析
    3.1 基于AS介數(shù)的域間路由變化特性刻畫方法
        3.1.1 AS介數(shù)變化
        3.1.2 刻畫目的毗鄰的路由變化特征
        3.1.3 刻畫全網(wǎng)范圍的路由變化特征
    3.2 YouTube被劫持事件的域間路由變化特性
        3.2.1 路由變化特征
        3.2.2 前綴劫持的防御措施
    3.3 AS4761 劫持事件的域間路由變化特性
        3.3.1 路由變化特征
        3.3.2 前綴劫持的防御措施
    3.4 日本“311”大地震的域間路由變化特性
        3.4.1 關(guān)于HARNET的路由變化特征
        3.4.2 全網(wǎng)范圍的路由變化特征
        3.4.3 可行的響應(yīng)措施
    3.5 SEA-ME-WE 4 電纜故障的域間路由變化特性
        3.5.1 AS級路由變化特征
        3.5.2 IP級路由變化特征
        3.5.3 地理位置級路由變化特征
    3.6 本章小結(jié)
第四章 經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)下前綴劫持對路由系統(tǒng)的影響及檢測方法
    4.1 前綴劫持對域間路由系統(tǒng)的影響
        4.1.1 域間路由系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量分布特征
        4.1.2 前綴劫持導(dǎo)致流量分布異常變化
    4.2 前綴劫持檢測系統(tǒng)LDC的設(shè)計
        4.2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
        4.2.2 獨立模式
        4.2.3 協(xié)作模式
        4.2.4 相關(guān)討論
    4.3 模擬實驗的檢測效果
        4.3.1 模擬方案
        4.3.2 結(jié)果分析
    4.4 真實前綴劫持事件的檢測效果
        4.4.1 檢測方案
        4.4.2 檢測結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 云計算環(huán)境下前綴劫持對路由系統(tǒng)的影響研究
    5.1 前綴劫持目標(biāo)規(guī)劃模型
        5.1.1 云計算網(wǎng)絡(luò)中的前綴劫持
        5.1.2 目標(biāo)規(guī)劃
    5.2 遺傳算法求解目標(biāo)規(guī)劃問題
        5.2.1 編碼機制
        5.2.2 適應(yīng)度函數(shù)
        5.2.3 遺傳算子
        5.2.4 算法描述
    5.3 模擬實驗與結(jié)果分析
        5.3.1 模擬過程
        5.3.2 單域云服務(wù)的模擬結(jié)果
        5.3.3 多域云服務(wù)的模擬結(jié)果
    5.4 相關(guān)討論
    5.5 本章小結(jié)
第六章 級聯(lián)故障對域間路由系統(tǒng)生存性的影響研究
    6.1 域間路由系統(tǒng)的級聯(lián)故障模型
        6.1.1 背景介紹
        6.1.2 模型描述
    6.2 基于級聯(lián)故障模型的生存性評估
        6.2.1 生存性測量指標(biāo)
        6.2.2 生存性評估方法
    6.3 模擬實驗與結(jié)果分析
        6.3.1 實驗設(shè)置
        6.3.2 生存性影響因素的分析結(jié)果
        6.3.3 級聯(lián)故障影響范圍的分析結(jié)果
        6.3.4 級聯(lián)故障傳播過程的分析結(jié)果
    6.4 本章小結(jié)
第七章 區(qū)域故障對域間路由系統(tǒng)生存性的影響研究
    7.1 域間路由系統(tǒng)的區(qū)域故障模型
        7.1.1 模型描述
        7.1.2 示例分析
    7.2 基于區(qū)域故障模型的生存性評估
    7.3 模擬實驗與結(jié)果分析
        7.3.1 實驗設(shè)置
        7.3.2 拓?fù)錁?gòu)建的分析結(jié)果
        7.3.3 域內(nèi)路由的分析結(jié)果
        7.3.4 域間路由的分析結(jié)果
    7.4 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 工作總結(jié)
    8.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3732658