1.2 拓扑建模的层次
互联网拓扑建模可以分为AS层面(AS-level)拓扑建模、IP层面(IP-level)拓扑建模和路由层面(router-level)的拓扑建模。
【定义1.1】 路由级互联网拓扑建模:在路由级互联网拓扑中,节点为路由器,边为路由器之间的物理连接(如双绞线、光纤等)。路由级互联网拓扑建模指针对路由级互联网的拓扑结构进行建模。
【定义1.2】 IP级互联网拓扑建模:采用traceroute机制测量得到的选路路径是IP地址级的路径,除最后一跳之外,其他地址各对应一个路由器接口地址。直接从IP地址级路径生成的拓扑图称为IP级拓扑图,其中一个节点代表一个IP地址。IP级互联网拓扑建模指针对IP级互联网的拓扑结构进行建模。
【定义1.3】 AS级互联网拓扑建模:在AS层面的互联网拓扑中,每个AS(也称为域,Domain)是节点,它是由单一行政部门所管理的子网络,可由高达数以百计的路由器组成。两个域边界路由器间的一个或多个连接作为一条边。与路由级互联网拓扑建模相比,AS级作为节点,互联网拓扑建模是相对更粗粒度的拓扑建模。
互联网复杂性直接导致其拓扑结构的复杂难控,尤其是在路由层面,面对数以百万、千万计的互联网路由器,首要难题就是如何从互联网中将它们测量出来。鉴于路由层面的路由测量与拓扑描述难度较大,因此大量研究集中在相对测量与拓扑描述更容易一些的AS级层面的互联网,而对路由层面和IP层面的互联网拓扑研究较少。在这种情况下,本书将对路由级互联网拓扑结构特征做尝试性分析,并对路由层面上的互联网拓扑结构的建模方法做初步研究。由于在路由层面上的互联网拓扑研究在国内外还相对较少,因此本书的研究过程与研究结果均带有试探性,其目的在于为今后在该领域展开更广泛的科学研究提供有益的帮助。
本书行文中未标明是AS级互联网拓扑或路由级互联网拓扑时,均表示路由级互联网拓扑结构。