Информатика и автоматизация (Aug 2020)
Исследование структурных свойств сети Интернет на основе метаграфовых моделей
Abstract
При исследовании сети Интернет ее структуру разделяют на уровни: уровень автономных систем, уровень точек присутствия операторов связи, уровень оборудования и так далее. На каждом из них глобальная сеть может быть описана в виде графа на основании исходных данных, получаемых из открытых источников. Рассмотрение сети в рамках отдельного уровня упрощает анализ, однако не позволяет системно оценить ее структурные свойства при решении задач обеспечения связности нескольких сегментов сети, относящихся, в частности, к объектам критической информационной инфраструктуры. Для преодоления этого противоречия разработана математическая модель глобальной сети на стыке уровня автономных систем и уровня точек присутствия операторов связи в виде метаграфа, которая учитывает особенности каждого из уровней и позволяет находить «узкие» места как в системе междоменной маршрутизации, так и в топологии внутренних сетей интернет-провайдеров. На основе предложенной модели описаны некоторые структурные феномены глобальной сети: тупиковые, многоинтерфейсные и транзитные автономные системы, контент-провайдеры. С учетом доступных в открытых источниках данных о структуре сети Интернет предложен способ построения метаграфа. Проведен сравнительный анализ инструментов, автоматизирующих процесс анализа модели сети. Сформулированы ориентированные на практику задачи поиска разрезающего подмножества в метаграфе. Определены направления дальнейших исследований – программная реализация инструментов анализа структуры глобальной сети с использованием общедоступного модуля MGtoolkit на языке Python и оценивание структурных феноменов российского сегмента сети Интернет.
Keywords
