路由表分析與可視化

CERNETBGP

路由表分析與可視化答辯人：邱劍導(dǎo)師：李星2001年6月28日基本術(shù)語(yǔ)

自治系統(tǒng)(AS,AutonomousSystem)具有自己獨(dú)立的選路策略在同一技術(shù)管理部門(mén)下的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理區(qū)域每個(gè)AS都具有一個(gè)由InterNIC全球統(tǒng)一分配的AS號(hào)碼BGP協(xié)議

自治系統(tǒng)間路由協(xié)議路徑向量協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)地址邏輯地址/有效前綴長(zhǎng)度問(wèn)題背景

問(wèn)題源起

任務(wù):以CERNET為觀察點(diǎn)，通過(guò)分析BGP路由表，觀察和CERNET（直接或間接）相連的自治系統(tǒng)之間的拓?fù)浜吐酚蛇\(yùn)行情況意義開(kāi)展條件

方法

使用BGP路由表進(jìn)行觀察

搭建數(shù)據(jù)獲取平臺(tái)獲取路由表（采樣間隔一小時(shí)）

從路由表獲取信息

工作成果靜態(tài)分析與可視化

三維AS互連拓?fù)?/p>

出度分布AS路徑長(zhǎng)度分布AS距離分布地址前綴長(zhǎng)度分布IPv4地址分布動(dòng)態(tài)分析與可視化

AS數(shù)量統(tǒng)計(jì)

路由數(shù)量統(tǒng)計(jì)

最大AS路徑長(zhǎng)度

平均地址前綴長(zhǎng)度

結(jié)論IPv6在迅速發(fā)展之中

相對(duì)于IPv4地址，IPv6地址在路由方面表現(xiàn)較好的性能

全球IPv6網(wǎng)絡(luò)相對(duì)混亂,中國(guó)IPv4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊

下一步工作對(duì)存在現(xiàn)象的進(jìn)一步分析對(duì)全球IPv4進(jìn)行觀測(cè)建立CERNET的RADB進(jìn)行結(jié)合帶寬流量的測(cè)量致謝感謝李星老師的啟發(fā)、指導(dǎo)和幫助感謝陳茂科學(xué)長(zhǎng)和田瑞雄學(xué)長(zhǎng)的指導(dǎo)、啟發(fā)和幫助感謝伍海桑學(xué)長(zhǎng)的幫助和支持感謝網(wǎng)絡(luò)中心同學(xué)以及其他幫助過(guò)我的人感謝……結(jié)束

Thankyou!問(wèn)題起源Internet的迅速發(fā)展要求對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量

Internet路由反映了Internet的特征

Internet的端對(duì)端的連接可以概括為各個(gè)自治系統(tǒng)之間的連接

開(kāi)展條件實(shí)驗(yàn)條件

CERNET網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)中國(guó)教育科研網(wǎng)的運(yùn)行和維護(hù)工作

CERNET是中國(guó)的IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，是全球IPv6實(shí)驗(yàn)床的一部分前人經(jīng)驗(yàn)

CAIDA(CooperativeAssociationofInternetDataAnalysis)MOAT（MeasurementandOperationAnalysisTeam）ofNLANRGeoffHuston基于AS1221的全球IPv4BGP路由可視化分析

UniversityofOregonRouteViewsProjectBGP路由表下面是一個(gè)BGP路由表：BGPtableversionis0,localrouterIDis202.38.99.66Statuscodes:ssuppressed,ddamped,hhistory,*valid,>best,i–internalOrigincodes:i-IGP,e-EGP,?–incompleteNetworkNextHopMetricLocPrfWeightPath*>47.153.128.0/18202.38.123.2540478941344808i*>61.128.0.0/15202.38.123.254047894134i*>61.128.0.0/17202.38.123.254047894134i可以提取的信息：可達(dá)網(wǎng)絡(luò)地址AS及其互連關(guān)系三維AS互連拓?fù)銩S節(jié)點(diǎn)與連接關(guān)系構(gòu)成拓?fù)淙S柱坐標(biāo)AS節(jié)點(diǎn)三維分量的確定ρ分量與其出度（PeeringOutdegree）的對(duì)數(shù)反相關(guān)

θ分量沿逆時(shí)針?lè)较虬碅S號(hào)從小到大依次均勻分布z分量的確定使用了我們稱為“AS距離”的參量AS距離在AS拓?fù)鋱D中，一個(gè)AS節(jié)點(diǎn)距離根AS節(jié)點(diǎn)的距離

AS拓?fù)涞母?jié)點(diǎn)的AS距離規(guī)定為0有向線段始端自治系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的AS距離加1選取最小值作為這個(gè)AS節(jié)點(diǎn)的AS距離

表達(dá)了從根節(jié)點(diǎn)到達(dá)這個(gè)節(jié)點(diǎn)所需要的最少AS跳數(shù)20001年6月20日全球IPv6AS拓?fù)渌酵队癝umofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓?fù)銼umofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日中國(guó)IPv4AS拓?fù)渌酵队癝umofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:320001年6月20日中國(guó)IPv4AS拓?fù)銼umofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:32001年6月20日8時(shí)自治系統(tǒng)出度分布出度分布呈現(xiàn)出兩極分化和“馬太”效應(yīng)大出度AS節(jié)點(diǎn)對(duì)AS互連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響大對(duì)于全球IPv6和中國(guó)IPv4網(wǎng)絡(luò)，出度為0~2的AS節(jié)點(diǎn)分別有121個(gè)和36個(gè)，占AS節(jié)點(diǎn)總數(shù)的85.2%和87.8%。2001年6月20日8時(shí)AS路徑長(zhǎng)度分布

相似性：都呈現(xiàn)出雙峰分布，并且峰谷出現(xiàn)位置大致相同

2001年6月20日8時(shí)AS距離分布

呈現(xiàn)單峰分布特征

路由的迂回

2001年6月20日8時(shí)網(wǎng)絡(luò)地址前綴長(zhǎng)度分布

IPv4地址分布

全球IPv4:1153912320中國(guó)IPv4:13378816全球可用IPv4地址占用率為30