[发明专利]一种基于前缀树的域间路径标识前缀冲突检测与分解方法

说明书

本发明公开了一种基于前缀树的域间路径标识前缀冲突检测与分解方法，本发明方法首先从已构建的一个域间网络拓扑结构图中提取出所有节点及节点状态信息，并按各节点距起始节点的距离由远及近添加到节点队列；然后构建各节点的邻居节点集，并根据前缀树检测邻居域间路径标识前缀之间是否存在包含关系，从而检测到前缀冲突发生位置；接着采用PXD方法分解域间路径标识前缀，获得不重叠的独立地址空间；并以逐跳前缀精确匹配拓扑扩展，将逐跳匹配成功的域间路径标识序列放到相应的节点中；最后，遍历拓展后图中的所有被分解节点，并将被分解的节点移除图G中，从而完成了前缀冲突检测，解决重叠前缀地址空间的重叠冲突问题，并扩展重构形成域间网络拓扑结构图，提高了网络域间拓扑重构的准确性。

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，更具体的是，本发明涉及一种基于前缀树的域间路径标识前缀冲突检测与分解方法。

背景技术

近年来，互联网以极快的速度发展，应用范围不断扩展，与人们的生活关联日益加深。根据国际电信联盟发布的全球互联网用户数量数据显示，截止至2018年12月，全球互联网用户数量估计已达到39亿人，占世界总人口数的51.2％。互联网经济的快速发展，网络应用领域的安全问题也愈发严重，网络安全攻击的类型与攻击数量激增，攻击范围也迅速扩大。为有效地遏制网络攻击，及时快速的攻击检测和溯源显得尤为重要。然而，传统TCP/IP架构中原生安全机制的缺乏使得网络攻击检测和溯源难。因此，近年来，各国纷纷开展新型网络体系结构的研究，解决TCP/IP架构中原生安全机制的缺乏导致的难以实现快速追溯的难题。

“CoLoR架构”是一种基于路径标识的新型路由体系结构，其核心思想是边界路由器为每条域间路径分配一个域间路径标识前缀(Path Prefix，PX)，自治域间按域间路径标识前缀(PX)进行路由。“CoLoR架构”请参考“IEEE Network”2014年第3期第28卷《CoLoR:aninformation-centric internet architecture for innovations》罗洪斌，陈哲等人。在CoLoR架构中，自治域(AS：Autonomous System)、域间路径(Path)、域间路径标识(PID：PathIdentifier)和域间路径标识前缀(PX：PID-Prefix)等定义如下：

自治域(AS：Autonomous System)、域间路径(Path)、域间路径标识(PID：PathIdentifier)和域间路径标识前缀(PX：PID-Prefix)等定义如下：

自治域(AS)：指一组处于相同的管理与技术控制下的路由器集合所在的同一个区域。

域间路径(Path)：两个自治域之间进行数据传输的通道。

域间路径标识(PID)：是一串二进制数字，如011011001101010101。一个域间路径标识可由前缀部分和非前缀部分构成；在具体应用中，其长度通常是固定的。

CoLoR架构为自治域间(AS)的每条域间路径(Path)分配一个域间路径标识前缀(PX)。分配的原则是：给定一个自治域(AS)，为该自治域(AS)与其它自治域之间的所有域间路径(Path)分配的域间路径标识前缀(PX)不同，且这些域间路径标识前缀(PX)互不相交(即：任意两个域间路径标识前缀(PX)间，没有相同的域间路径标识(Path))。在CoLoR架构中，内容请求者会向内容提供者发送请求消息。在将请求消息经由域间路径(Path)向另一个自治域转发前，需要在该请求消息的尾部添加一个域间路径标识(PID)，从而形成域间路径标识序列。依据域间路径标识序列，能够获得从内容请求者到内容提供者经过的跳数。