一種不完全可測環境下的覆蓋網絡構造方法

摘要：覆蓋網絡技術是下一代互聯網、云計算數據中心網、軟件定義網絡(Software-Defined Network,SDN)等研究領域的熱門技術。基于網絡測量的覆蓋網絡可基于實時網絡狀態數據構建,較好地適應網絡的動態性。但該類方法也面臨著網絡狀態信息不完全可測(Incompletely Measurable)的問題,即節點加入所需的全局信息難以測量或在有限的時間內難以獲取足夠的節點信息,導致部分節點間的網絡狀態信息缺失,無法順利完成節點加入過程。為解決該問題,本文提出一種用于不完全可測網絡環境的覆蓋網絡拓撲構造方法(Topology Construction method for Incompletely Measurable network,TCIM),基于時延構建樹形拓撲結構。TCIM包含一種高精度節點加入方法和一種低復雜度節點加入方法,其中高精度節點加入算法利用時延三角形的三邊關系,為節點選擇合適的父節點,用于小規模或靜態/低動態性條件下的節點加入;低復雜度節點加入方法在已加入的節點中,自適應選擇常數個節點進行測量,選擇時延最小的節點作為父節點,可用于大規模、高動態以及網絡不完全可測條件下節點的加入。仿真結果表明,TCIM生成的樹結構在不同的網絡拓撲模型下時延伸縮比(Latency Stretch)均小于對比方法,在Waxman模型和BA模型下取得更小的拓撲維護代價,可通過合理設置TCIM中高精度節點加入和低復雜度節點加入數目構建樹形覆蓋網絡,滿足不同的拓撲維護代價和拓撲結構匹配準確度需求。