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基于遗传算法的域间路由系统跳变链路生成

2022-12-21王银川焦飒镧张劳模

王 禹,王银川,焦飒镧,张劳模

(1.河南工程学院 软件学院,河南 郑州451191; 2.中国移动通信集团郑州分公司 网络部,河南 郑州 450000)

边界网关协议(border gateway protocol,BGP)是目前互联网上唯一部署的域间路由协议,它负责自治域(autonomous system,AS)之间交换网络可达性信息(network reachability information, NRI),属于增量路径向量协议,可避免发生路由循环。BGP依赖于自治域之间的相互信任,极易受到错误配置、路由劫持和拒绝服务等攻击[1-2],以致影响互联网正常通信。因此,BGP运行的安全性和稳定性对于全球网络至关重要。

考虑到日益增多的域间路由系统攻击,其突发性和扩散性对路由系统的应急响应能力提出了更高的要求。Cheng等[3]提出了多项式时间的启发算法来计算自治域之间的稳定路径;Damanik[4]为实现对路由系统不同级别的复杂失效路由进行建模,提出了多路径快速恢复和优化方法;Tran等[5]针对路由拥塞防御可行性进行深入分析,提出了实用性很强的重路由方案。但是,已有研究大多忽略了多节点资源/策略整合问题,且只着眼于实时性或近实时性操作,难以满足多域资源调配复杂性下重路由或恢复路由时间紧迫程度的需求。

本研究提出构建多域社团,利用预计算多路径跳变机制,基于遗传算法生成跳变候选集,从而应对多自治域的路由系统通信失效场景。其本质是预先为多域社团节点对(nodes pair)计算尽可能完备的不相交路径集合,在多域中心控制器负载受限时立即随机选取不同转发路径以实现跳变,进而实现通信可达的目标。……

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