Internet域间路由稳定性研究

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Internet从诞生到现在已经发生了巨大的变化。整个Internet被划分为不同的管理域,这些管理域称为自治系统。自治系统内部通过内部网关协议交换路由信息,自治系统间通过外部网关协议交换路由信息。目前,边界网关协议(BGP)是运行于Internet上的事实上的外部网关协议。随着网络规模的扩大,BGP路由的稳定性受到了业界的广泛关注,如何解决BGP路由不稳定问题已经成为Internet路由研究的焦点。 BGP路由不稳定是指存在于路由表中的路由间断性的消失和再现的现象,也叫路由振荡。导致BGP路由不稳定的因素很多,包括IGP不稳定、硬件故障、软件故障、路由器CPU能力不足和存储能力不足、网络拓扑改变、BGP路由策略冲突和配置错误等。本文以国家自然科学基金项目“Internet域间路由稳定性和可管理性”为背景,作为研究项目的一部分,对域间路由稳定性进行了深入的研究,针对导致BGP路由不稳定的部分原因,给出提高BGP路由稳定性的方法,取得了一些重要的研究成果。 路由策略冲突可导致BGP路由振荡。本文对路由策略冲突引发的路由振荡进行了深入研究,并通过仿真实验再现了路由振荡现象,给出了一种路由策略冲突检测和策略冲突引发的路由振荡抑制方法。首先根据BGP路由模型稳定路径问题,对BGP路由振荡进行研究,从理论上深入地分析了BGP路由振荡的动态行为特征和振荡条件。给出路由相对优先级的概念,用路由相对优先级来描述到同一目的的两条路由的优选关系。相邻自治系统通过所选路由的相对优先级比较来发现路由策略冲突。定义本地路径历史记录参与振荡的路由,并对本地路径历史中的重复路由加以抑制,消除BGP路由振荡。该方法能够准确地检测到BGP路由策略冲突引发的路由振荡和参与振荡的路由,并能区分策略冲突引发的路由振荡和其它原因引发的路由振荡。 BGP路由不稳定源可以通过追踪路由变化事件来确定,为此给出另外一种BGP路由不稳定解决方法。每个路由器都对路由变化事件及原因进行记载,AS间通过构建路由变化事件链发现路由振荡源。通过仿真实验证实了该方法的有效性。 BGP路由器对路由表进行管理要消耗大量的CPU时间和存储空间,BGP路由表过大可能造成路由器处理能力和存储能力不足,导致路由器失效和BGP连接中
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