[发明专利]域间路由系统的失效恢复方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及域间路由系统安全技术领域，特别涉及一种域间路由系统的失效恢复方法和装置。

背景技术

基于边界网关协议(Border Gateway Protocol，简称“BGP”)的域间路由系统是互联网的关键基础设施，虽然伴随互联网的快速发展，域间路由系统规模有了很大程度地扩张，但其节点的度分布仍极具非均匀性且遵从幂律分布，整个域间路由系统具有无标度性质。相比随机网络，无标度网络具有更强的鲁棒性(或称抗变换性，英文：robustness)，但在面临选择性攻击时，无标度网络则十分脆弱，仅仅少数“核心节点”被攻击，整体网络的服务能力就会急剧下降，甚至出现大范围瘫痪。

生存性理论建立在传统安全理论、可信计算等基础之上，其基本假设是系统的任何部分均可能发生故障或被入侵，重点关注系统在受到攻击、失效、破坏后仍能持续提供关键服务的能力。生存性理论在进一步丰富网络安全内涵的同时，提供了从不同角度探索应对复杂网络攻击的解决思路。所以，开展域间路由系统生存性理论的研究，尤其是探索域间路由系统失效恢复的相关技术与方法，具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中需要一种在域间路由系统的少数关键节点被进攻致使系统瘫痪时，能快速恢复系统运作方法的问题，本发明实施例提供了一种域间路由系统的失效恢复方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种域间路由系统的失效恢复方法，所述方法包括：

根据预设的级联失效模型和预设的判断条件，在所述域间路由系统中，统计影响系统整体连通性的关键节点；

在所述域间路由系统中，选取除所述关键节点和叶子节点外的节点，作为待选节点；

统计所述待选节点的邻接节点，并根据预设规则计算所述待选节点对应的邻接节点的所有邻边的权重值；

统计所述待选节点的所有邻接节点中非关键节点的剩余邻接节点；

保留所述剩余邻接节点中，每个节点对应的邻边中权重值最大的邻边，并删除所述剩余邻接节点的其他邻边，生成相应的备份子图，所述备份子图用于在关键节点失效时，为失效的关键节点提供数据转发路径。

在本发明实施例上述的域间路由系统的失效恢复方法中，所述预设的级联失效模型，包括：

当所述域间路由系统中，节点i失效后，节点i的邻接节点j通过如下公式进行负载重分配：

l_j(t+1)＝(l_j(t)+Δl_jⁱ)；

其中，

Γ_i表示节点i所有邻接节点的集合；节点k为节点i所有邻接节点的集合中任一个节点；l_i(0)、l_j(0)、l_k(0)分别表示节点i、节点j、节点k的原始负载；d表示节点的度，即该节点所有邻接节点的数量；α、β为初始负载参数，且均大于零；Δl_jⁱ为节点i失效后分配给节点j的新增负载；l_j(t)为负载重分配前的时刻t时，节点j上的负载；l_j(t+1)为重新分配负载后，节点j在时刻t+1重启时的负载。

在本发明实施例上述的域间路由系统的失效恢复方法中，所述预设的判断条件，包括：

选取对所述域间路由系统整体连通性影响排名前预设比例的节点，作为关键节点。

在本发明实施例上述的域间路由系统的失效恢复方法中，所述根据预设规则计算所述待选节点对应的邻接节点的所有邻边的权重值，包括：

根据节点通过邻边单位时间内转发数据流量所属的范围区间，赋予邻边相应的权重值。

在本发明实施例上述的域间路由系统的失效恢复方法中，所述方法还包括：

判断生成的多个备份子图中所有叶子节点集合是否与所述域间路由系统中所有节点的集合相同，

如果不相同，则继续选取待选节点，并生成相应的备份子图；

如果相同，则停止生成备份子图。

另一方面，本发明实施例提供了一种域间路由系统的失效恢复装置，所述装置包括：

统计模块，用于根据预设的级联失效模型和预设的判断条件，在所述域间路由系统中，统计影响系统整体连通性的关键节点；

选取模块，用于在所述域间路由系统中，选取除所述关键节点和叶子节点外的节点，作为待选节点；