CN101473605A

CN101473605A - 用于确定因特网服务供应商的预期对等合作者的方法

Info

Publication number: CN101473605A
Application number: CNA2006800550753A
Authority: CN
Inventors: D·阿塞塔; G·拉罗萨
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: US8050193B2; WO2007124771A1; CN101473605B; EP2014027B1; US20090190583A1; EP2014027A1

Abstract

在这里公开了一种确定因特网服务供应商的预期的对等合作者的方法，包括：搜集所述因特网服务供应商的路由和业务流信息；从除了所述因特网服务供应商之外的源搜集附加路由信息；基于所述因特网服务供应商的路由和业务流信息识别未覆盖的目标自治系统(AS)，所述未覆盖的目标自治系统是具有非空业务流且所述因特网服务供应商可经由转接关系到达的自治系统；基于所述附加路由信息识别从所述因特网服务供应商到所述未覆盖的目标自治系统的路径；沿着所识别的路径识别中间自治系统；和基于所识别的中间自治系统为所述因特网服务供应商确定至少一个预期的对等合作者。

Description

用于确定因特网服务供应商的预期对等合作者的方法

技术领域

本发明总的来说涉及因特网服务供应商连接性，以及更加具体地涉及物色预期对等关系以改进因特网服务供应商的因特网连接性。

背景技术

众所周知的，到因特网服务供应商(ISP)的因特网的连接性的优化与总体上因特网的本性和拓扑强烈地相关。实际上，因特网是共享相同的寻址结构、公共的路由视点和名称分配系统的互连的成分网络的组合。目前，该组合包括多于20,000个网络或者管理域，其被统称为自治系统(AS)，且该数目持续增加。AS识别由单一ISP管理的网络，并且由此这两个术语通常被认为是同义的。

在此背景下，因为ISP自己的网络的地理扩展、存在点、和因特网主干的总体容量方面的明显限制，没有ISP能够和其它ISP完全隔离地运营。另一方面，由给定ISP提供的因特网连接性服务的每个顾客期待对因特网上存在的全部目的地的完全和彻底的可访问性。

为了保证对自己的用户的足够的服务，也考虑到价格、性能和可靠性的日渐增长的竞争，每个ISP必须经常地更新和改进它自己到因特网的互连，建立和开发和其他ISP的适当的关系。这些关系能够是被统称为对等关系的平等的关系(双边的或者多边的)，或者被统称为转接关系的顾客/供应商关系，这样导致出现不同的商业和技术性质所表征的ISP之间的各种互连类型分类法。

能够根据彼此互连的ISP的数目来进一步分类对等关系，且具体来说分类为以下两种类型：双边的或者私有对等关系和多边的或者公共对等关系。双边的或者私有对等关系表现两个ISP之间的技术/商业关系，该两个ISP互易地保证到它们的全部顾客的连接性。该关系构成在两个ISP之间执行平等协议，该两个ISP在它们的网络之间交换业务流，且正常地没有任何形式的经济费用。仅当两个ISP具有相同水平的收益时，该类型的协议才是可行的。或者，在ISP之间的多边的或者公共关系的情况下，在通常被称为因特网交换点(IXP)的公共交换点实现对等，这允许经由共享的级别-2装置(L2开关)或者经由路由服务器分配业务流路由信息到所涉及的AS来互连所涉及的AS，。

图1示出了对等关系的实例：AS1，AS2，和AS3，向其每个提供各自的路由表RT1，RT2，和RT3，其互易地交换关于它们自己的客户(由圆形标识)的路由信息，因此允许在相对方向上转接业务流。AS2不传播关于AS3的顾客的路由信息到AS1，反之亦然，以这种方法防止经AS2自己的网络从AS1向AS3转接业务流。

在顾客/供应商关系的情况下，存在到因特网的转接服务，其包括技术/商业关系，其中通常被称为上游供应商的ISP向通常被称为顾客ISP或AS的另一ISP提供对包含在它自己的路由表中的全部目的地的访问，并且相关的费用从顾客ISP流到上游供应商。对于一个或多个上游供应商，ISP可充当顾客的角色，且该情况通常被称为多归属。

图2示出了转接关系的实例：AS1和AS3是AS2的顾客并使用后者的网络或者主干网基础结构来交换它们的顾客之间的业务流。

通过通常已知为边界网关协议(BGP)的协议来执行经因特网上不同域的路由(也被称为域间路由)。对于BGP协议的特性和应用的一般讨论，可以参考由Y.Rekhter和T.Li，RFC 1771，T.J.Watson Research Center，Cisco，1995年3月做出的“A BorderGateway Protocol 4(BGP-4)”。

BGP表示通过交换在构成因特网的AS之间路由业务流所需的全部信息，而允许在不同ISP之间的访问性的普遍使用的协议。该BGP协议允许每个AS采用它自己的方针来选择路径并向其它网络传播可到达性信息。在通常已知为BGP表的特定路由表中包含路由信息，该BGP表表示ISP的域内路由信息，且在互联点由ISP之间交换的BGP消息建立。

随着因特网的大量和快速扩展，在现代电信网络中，关于对等的问题，且更普遍的，关于不同域之间的互连的问题变得日益重要，特别是对于以因特网访问服务作为它们的核心商业元素的ISP。此外，该环境是高度动态的：实际上，如果一方面，构成因特网网络的核心的ISP为大家所熟知且相对稳定(所谓的最高级的或者Tier 1 ISP，比如由http://en.wikipedia.org/wiki/Tier_1_carrier#_List_of_Tier_1_ISPs定义的，按字母顺序排列：AOL转接数据网络，AT&T，Global Crossing(GX)，Level 3，MCI，日本电报电话公司(Verio)，Qwest，SVVIS，和Sprint Nextel公司)，另一方面，存在整个系列的第二和第三级ISP(如Tier 2或者Tier 3所定义的)，尽管其特征在于网络范围比Tier1的ISP小且分支网络更少，但是这种ISP数目非常多，且提供互连和商业关系的新机会。

上述情况的后果是，当在过去，ISP通过以平等的立场和最大可能数量的平等站点建立对等关系，而寻求扩展和改善它自己到因特网的互连时，如今的ISP(对于分类为Tier 2的所有ISP)意识到并且需要确实建立和保持坚固的基础，但是限于对等合作者的数目，如今的ISP仅与少数高度可靠的上游供应商合作。

ISP之间的互连的技术和商业价值也集中体现在已经在ISP的组织机构内建立特别工作组或者部门以仅处理对等管理的事实(网络的技术方面，供应和市场)。通常，这些组的活动，并且具体来说改善因特网连接性的最优互连的选择仅由探索法指导和支持，该探索法基于简单操作测量或者个体的经验和关系接触。对于有关对等策略的讨论可以参考“The Art of Peering：The Peering Playbook”，在http://www.xchangepoint.net/info/wp20020625.pdf。

发明内容

本申请人注意到在ISP的环境中，在文献中关于对等网络存在一整套参考文件(对于概述，可以参考http://en.wikipedia.org/wiki/Peering)。但是，在申请人的现有知识中，可能因为该主题与单独的ISP的兴趣强烈相关，没有找到基于共享的系统化方法来解决与看来已经提出的对等管理相关的方法，也没有目的在于在对等管理中支持ISP的自动工具，并且具体地说，自动并直接实现搜索、处理和评估基准供应商及其他操作者之间的新的对等关系的过程。

在该背景下，当然由于所涉及的动态和维度的复杂性，发起本发明的目标是提供一种支持以系统的方式物色新的对等关系，以改进ISP的因特网连接性的方法论。

具体来说，本发明的目标是提供一种解决方案，其总的来说允许ISP增加提供给它的顾客的服务质量(QoS)，同时减少用于对等关系的管理和维护的操作成本和从上游供应商请求的带宽，且因此减少ISP的重要的成本项目。

更具体地说，本发明的目标是提供一种允许实现以下一个或多个目的的解决方案：

·改进ISP的连接性的全局水平，意味着到因特网的互连的更好水平和减少为了到达最重要的目的地而穿越的AS的数目，且因此改进网络性能；

·通过激活和维护被认为“第一流的”对等关系，即对于最大化ISP连接性来说是关键的那些对等关系，来巧妙设计ISP的网络；

·对于网络基础结构的发展和它们的简化的更有力的控制，同时能够根据外部需要的有效连接性保持或者采用用于和其它ISP互连的设备和端口；和

·带宽要求和消耗的更精确的控制。

通过本发明实现此目标，本发明涉及用于确定ISP的新的潜在对等合作者(为了改进其因特网连接性)的方法，系统，和软件产品，如所附的权利要求定义的。

本发明通过利用ISP的域内路由和业务流信息，即，在ISP的网络的清楚地定义的点收集的BGP路由信息和业务流数据，以及在通常已知为窥镜的公共观测点、公共路由服务器和因特网登记处可用的域外路由信息实现上述的目标。然后将由几个阶段构成的过程应用于该输入数据，该输入数据提供ISP的列表，其中从技术/商业观点和该ISP建立对等关系显现为方便和可行的，从而改进和因特网的互连并相对于经济补偿，减少经由上游供应商的网络的正常转接的业务流定额。

简而言之，本申请人发现，通过基于ISP的BGP信息和业务流数据，识别由基准ISP仅通过上游供应商才可到达的目标AS，然后基于公共信息(比如公共BGP表)识别在基准ISP和所识别的目标自治系统之间的居中的AS，并最后恰好地排列这些中间AS，可以选择最适于和基准ISP对等以改进其因特网连接性的AS。

因此，本发明提供一种对于基准ISP确定新的对等合作者，即，新的AS(或者，更恰当的，新的ISP)的非常快速和有效的方法，基准ISP能够和该新的AS有益地建立新的对等关系。

本发明的方法适于实现为算法并在公共PC上运行。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将参考附图描述仅意在通过实例的方式并不被认为是限制的优选实施例，附图中：

·图1示出了对等关系的实例的框图；

·图2示出了转接关系的实例的框图；

·图3示出了本发明的输入数据收集程序的基本流程图；

·图4示出了ISP的网络和收集ISP业务流信息的点(边界路由器)的框图；

·图5示出了本发明的输入数据预处理过程的工作和数据库的框图；

·图6示出了到达目标AS的可能的路由的实例的框图；

·图7示出了本发明的主过程和输出生成的工作和数据库的框图；和

·图8示出了关于中间AS标识和最佳路径分类的图表。

具体实施方式

以下讨论使得本领域的技术人员能够做出和使用本发明。对实施例的各种修改是容易地对本领域技术人员显而易见的，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，在这里的一般原理可以应用于其他实施例和应用。这样，本发明不意在限于示出的实施例，而是应该根据与在这里公开并在所附权利要求中定义的原理和特征相符的最宽的范围。

通过软件应用的方式实现本发明，当将该软件应用装载到存储器中并在处理系统上运行时，其物色新的BGP对等关系，并通过建立新的对等关系向ISP提供用于优化它自己到因特网的连接性的有用信息。

图3示出了由这种软件应用实现的过程的步骤的流程图。具体来说，提出的过程基本上包括三个步骤：

1.输入数据收集(模块10)；

2.输入数据预处理(模块20)；和

3.主过程和输出生成(模块30)。

就步骤1)而言，输入数据收集包括收集执行主过程所必需的数据。可以根据以下三个类型分类法对收集的输入数据进行分类：

1.1.用于执行控制的输入数据

其包括由软件应用的用户可能经由特定的图形用户界面(GUI)键入的基本信息，其允许处理执行模式受控制。待键入的基本数据项目是观测期T，即时间间隔(天，星期，等)，对于该观测的周期执行估计：通过选择靠近开始分析的时刻的观测周期来提供总体上ISP的网络和因特网的最新视图。

1.2.关于想要为新的对等关系评价潜在候选者的ISP的输入数据

该数据包括：

1.2.1.转接和对等两者的有效的关系的一览表，其在观测期T有效，需要具有AS名称和AS号码(ASN)的指示。实际上，通过具有范围从1到64511的值的号码，以明确的方式识别对应于给定的ISP的每个AS，该号码由BGP路由协议使用，且在请求的情况下，由管理ASN的世界范围使用的已知为因特网路由登记处(IRR)的组织分配。ASN在IRR因特网站点或者比如CIDR的网站上是公开的和可用的(http://www.cidr-report.org/)，该CIDR一直监控AS号码的分配并提供关于全局BGP表的其他统计数据，关于因特网的通告等。通过实例的方式，ASN和从提到的站点提取的相应的名称之间的关联列表的第一行如下所示：

AS0 Reserved

AS1 LVLT-1-Level 3 Communications，Inc.

AS2 LOGIN-TTI-Login，Inc.

AS3 MIT-GATEWAYS-Massachusetts Institute of Technology

AS4 ISI-AS-University of Southern California

AS5 SYMBOLICS-Symbolics，Inc.

...

AS相关数据能够被分类为以下三个组：

·AS_UPSTREAM组，由基准ISP的上游供应商的AS号码和名称构成；

·AS_PEER组，由与基准ISP具有有效对等关系的ISP的AS号码和名称构成；和

·AS_CUSTOMER组，由作为被考虑的ISP的顾客的ISP的AS号码和名称构成。

1.2.2.在观测期T期间由基准ISP处理的大量业务流，其是根据在下文中描述的方法聚集的并根据接口类型分类学分类的，并呈现在ISP的网络的边界路由器上(到顾客ISP，对等ISP或上游供应商)。关于由基准ISP处理的业务流量的利用，认为在文献中已知的业务流收集和计算的全部方法论都有效，该业务流收集和计算都使用无源探头并采用网络的边界路由器的功能性(在用于业务流计算的已知的软件工具当中，可以考虑例如在由Cisco系统在它自己的路由器上提供的

商标名下已知的软件产品，由CAIDA开发的软件产品cflowd-http://caida.org/tools/measurement/cflowd/，和由sFlow开发的软件产品-http://sflow.org/index.php)，只要它们允许根据包括至少以下字段的聚集方案提供数据：目的地ASN(或者目标AS)，源ASN，和业务流量(例如，以字节表示)。为了使用，例如，使用WO2004/021650中描述的过程，该数据必须被进一步聚集以将目的地ASN和在转发向因特网方向上的目的地是该ASN的以字节为单位的总业务流量(前向业务流量，其从基准ISP到目标AS)相关联，并且和将由该ASN发起的在从因特网到基准ISP的返回方向上的总业务流量(反方向中的后向业务流量)相关联。识别ISP对其有效地提供可访问性的因特网目的地的目的地ASN的组被定义为AS_TARGET。

1.2.3.BGP表，每个边界路由器一个表，其是关于观测期T的基准ISP的表，并在ISP的网络和外部网络的互连点收集该表。如已知的，BGP表实质上形成其中可以逻辑地区分三个部分的数据库：

·第一部分，通常已知为Adj-RIBs-In，包括从输入的更新消息收集的信息；该部分的内容代表作为输入的全部可用的路由路径以用于BGP处理的判决处理，其中排除和在路由器的输入中已经被屏蔽的广告相关联的路由(例如，通过前缀列表或者访问列表过滤器的形式)；

·第二部分，通常已知为Loc-RIB，包括通过对数据库部分Adj-RIBs-In中包含的路由信息应用本地策略而选择出来的本地路由信息，

·第三部分，通常已知为Adj-RIBs-Out，其中考虑对被认为是“对等实体”的主体的广告功能存储所选的信息，其中经由BGP协议和该“对等实体”发生通信。

以一组信息元素组织存储在这种数据库中的路由信息，如下所列，即：

·IP目的地网络，和

·字符串，通常被称为AS-path，描述为了到达这种IP目的地网络要穿越的自治系统。

为了路由数据完整性的目的，应该收集由路由器经由BGP协议接收的全部路由。因此，必须从BGP协议数据库(其包括具有经由BGP协议对路由器已知的所有路由的可到达性表)提取，且不从路由表(RIB，路由信息基础)提取该信息，该信息仅包括根据BGP量度的最佳路由和由ISP应用的路由策略。通过实例的方式，能够在Cisco路由器上经由“show ip bgp”命令正常地获得BGP数据库，且BGP数据库允许显示经由BGP协议对路由器已知的全部路由，而不仅是最佳路由。如果和边界路由器建立BGP会话，则这些路由是接收到的仅有的路由。

图4示出了ISP的网络的基准点(上述网络的边界路由器)，在该基准点由ISP的处理系统(例如，流收集器，数据收集工作站，或者网络清单系统)收集、可能地聚集或者预处理上述信息。

1.3.来自因特网中公开可用数据源的输入数据

该数据允许完成和增强输入数据以执行主过程，引入“中立”属性的域外路由数据，该数据是在因特网共同体内共享的，且提供不直接链接到基准ISP且不同于由ISP的BGP表(域内路由数据)提供的“视角”的“视角”，如在先前点1.2.3中所述的。

具体来说，该数据包括：

1.3.1由公共窥镜或路由服务器(比如Oregon View，RIPE RIS，等)收集的关于观察期T的公共BGP表。这些表包括关于从关注的收集点对因特网目的地的可访问性的路由数据。为了获得更宽泛水平的完成性，在这种情况下也可应用和先前点1.2.3.中描述的相同的收集标准。目前，最广泛的公共BGP表是Oregon View的公共BGP表(http://archive.routeviews.org/)和RIPE RIS项目的公共BGP表；以及

1.3.2关于在ASN和相应的ISP的名称之间的关联的最新广泛信息，以及Tier-1等级的ISP(上述的AOL转接数据网络，AT&T，Global Crossing(GX)，Level 3，MCI，日本电报电话公司(Verio)，Qwest，SVVIS，Sprint Nextel公司)的ASN的列表：其是公开数据，可容易地从同一因特网路由登记处(RIPE，ARIN，APNIC，LACNIC，AFRNIC)或从类似CIDR的网址获得(http://www.cidr-report.org/)。

就图3的步骤2)而言，输入数据预处理包括多个工作，将其在下文中参考图5以执行次序来描述，图5图形地总结了全部预处理工作，强调涉及的工作和数据库：

2.1.用于“未覆盖”的目标AS的每个对等体的ISP的BGP表和检测的预处理。

图6示出了到达在AS_TARGET方框中的从基准ISP开始的到达目标AS的可能路由的抽象表示，以及由对等合作者(当前对等实体)服务的目标AS的分类，以下称为AS_COVERED组(COV)，以及由基准ISP经由上游供应商(转接)可到达的AS，以下称为AS_UNCOVERED组(UNC)。也在图6中示出一组中间AS(潜在对等实体)，其能够被通过本发明的方法识别，且能够由基准ISP使用以代替上游供应商而到达AS_UNCOVERED组的目标AS。

考虑到图6中示出的，该过程的此步骤的目的是找到特征在于非空业务流量且仅可经由上游供应商到达的目标AS的组。

能够通过应用从ISP的业务流数据(参见先前的步骤1.2.2)和ISP的BGP表(参见先前的步骤1.2.3)确定目标AS的合适的方法获得该信息。类似地，通过以本申请人的姓名提交的WO2004/021650中描述的，BGP表中所感兴趣的信息包括与BGP路由相关的AS_PATH记录，具体来说其特征在于非空业务流量且仅可经由上游供应商到达的BGP路由；该记录识别为了到达指示的IP前缀(即，目标AS)而穿越的AS(由它们的ASN标识)的序列。包含在表中的全部其他信息在这里解释的方法中不使用且因此能够被除去。因此该第一步骤包括从BGP表提取全部AS_PATH属性的列表。

通过实例的方式，可从IP路由器获得的BGP表的一部分显示如下(每行对应于一个BGP路由，即，到IP前缀的不同路径)：

[IP前缀] [下一跳] [距离] [AS路径]

＊4.0.0.0 128.177.255.5 0 3557 6453 1

＊ 192.121.154.25 0 1755 1

＊ 203.181.248.233 0 7660 1

＊ 157.22.9.7 0 715 1239 1

＊ 195.66.224.42 0 5409 12885 6847 1

＊ 205.158.2.126 0 2828 1

＊ 216.140.2.63 0 6395 1

提取AS_PATH属性允许获得全部AS_PATH属性的以下列表L_AS_PATH：

3557 6453 1

1755 1

7660 1

AS-path(i)-> 715 1239 1

5409 12885 6847 1

2828 1

6395 1

一般形式的路径可以写成这样的形式：

AS-path(i)：ASN(1)ASN(2)......ASN(AS_TARGET)

每行中的最后ASN(在该实例中在行的右端位置且等于1的)是发起与路由相关的IP前缀(4.0.0.0)的目标AS的数目，同时每行中的第一ASN(行的左端位置的)在常规条件中代表基准ISP从其接收路由的AS(其总的来说可对应于对等实体、顾客或者上游供应商)。也应注意到，排除配置误差或者网络故障，总是以这样一种方式定义ISP的路由策略以使得经由对等实体或者顾客的BGP路由对于经由上游供应商的路由来说总是优选的(因为，如已经预期的，经由上游供应商路由的业务流意味着ISP的成本)。

按照该观察，可以提供用于从ISP的BGP表和上游供应商的列表识别AS_UNCOVERED组的过程。该提出的方法以关于预先获得的AS_PATH属性的迭代周期工作。

考虑目标AS，选择包括在最后位置(右端)的相应的ASN的全部AS_PATH属性。如果满足以下标准则所选的目标AS属于AS_UNCOVERED组：

·目标AS不属于预先标识的AS_UPSTREAM、AS_PEER，和AS_CUSTOMER组(参见1.2.1)；

·存在至少一个AS_PATH属性，其中ASN(1)属于AS_UPSTREAM组；

·所选的AS_PATH当中不存在属性AS_PATH，其中ASN(1)属于AS_PEER或者AS_CLIENT组。

为完成AS_UNCOVERED组，必须对于L_AS_PATH列表中的全部目标AS重复该过程。可以使用用于确定AS_UNCOVERED组的其他过程：例如，在某些情况下，能够经由在ISP的网络上有效的计算或监测系统直接识别AS_UNCOVERED组。

在图5中，由模块100-130表示AS_UNCOVERED组的标识，其中模块100代表ISP的BGP表，模块105代表ISP的业务流数据，模块110代表上游供应商的列表，模块120代表识别程序，并且模块130代表这样识别的AS_UNCOVERED组。

2.2 提取去往AS_UNCOVERED组中的AS的潜在最佳路径

给出包含在BGP表中的多个BGP路径，到给定目标AS的最佳路径是特征在于跳数方面较短AS_PATH的路径。因此该步骤的目标在于构造修改的BGP表，该BGP表包括全部识别为到AS_UNCOVERED组中的AS的潜在最佳路径的路径(即AS_PATH)，且仅包括上述路径。基本思想是对于在AS_UNCOVERED组中的每个目标AS，基于包含在如上所述在1.3.1中收集的公共BGP表的组中的信息，而获得潜在地到达每个目标AS的全部最佳路径。通过2.1中描述的内容的类推，必须形成包括全部有用的AS_PATH属性的联合的列表，该列表定义伪BGP表，以下称为BESTPATH_TO_UNCOVERED，其代表上游因特网方向(从公共观测点到最后因特网目的地)的公共BGP表中路径的子组，包括具有以下特性的AS_PATH属性：

·路径中的最后ASN(字符串的右端代表包括在AS_UNCOVERED组中的目标AS(最后目的地AS)之一(从2.1输入))；

·路径中的第一ASN(字符串的左端)是在基准ISP的上游供应商(转接)和(基准ISP想要绕过的)Tier-1 ISP之间选择的具体种类的ISP(从1.3.2输入)；

·在具有先前两点特征且结束在相同目标AS上的估计的路径当中形成AS_PATH的就ASN的数目而言的最小长度；和

·唯一特性，换句话说不存在两个相同AS_PATH(去除重复)。

最终，BESTPATH_TO_UNCOVERED组或者列表将由以下类型的AS_PATH属性构成：

AS_PATH(i)：ASN(1)ASN(2).......ASN(AS_UNCOVERED)

其中该右边的ASN属于AS_UNCOVERED组，同时ASN(1)属于AS_UPSTREAM组或者是Tier-1ISP的ASN。

应观察到形成BESTPATH_TO_UNCOVERED组的AS当中的关系将典型地是转接类型的。

此外，应当注意这种组能够包括具有相同长度和相同ASN(AS_UNCOVERED)的两个或更多路径。

用这样的方式获得的列表(当然富有Tier-1ISP的连接性特性的AS_PATH属性且用于提供不同视角的许多的公共BGP表)用于建立虚拟BGP表，该虚拟BGP表包括以AS_UNCOVERED中的AS为为最后目的地的潜在对等合作者的AS_PATH属性。

在图5中，最佳路径提取过程和BESTPATH_TO_UNCOVERED伪BGP表的结构由模块140-170表示，其中模块140代表公共BGP表，模块150代表Tier-1 ISP的列表，模块160代表最佳路径提取过程，且模块170代表这样构造的BESTPATH_TO_UNCOVERED伪BGP表。

2.3.中间AS的提取

然后从BESTPATH_TO_UNCOVERED伪BGP表提取每个AS_PATH中的中间AS，其中中间AS是不同于ASN(1)和ASN(AS_UNCOVERED)的全部ASN。将在下文中将提取的中间AS的列表称为AS_INTERMEDIATE。

然后将找到的每个中间AS经由在步骤1.3.2收集的信息与相应的ISP的名称相关，并且和关于地理位置的信息(识别有关的因特网路由登记处(IRR)的名称：RIPE，ARIN等)相关联。因此，通过添加两个新建列扩展该AS_INTERMEDIATE列表：

[ASN] [AS名称] [IRR]

1234 ISPx RIPE

5678 ISPy ARIN

... ... ...

在图5中，中间AS提取过程由模块180和190表示，其中模块180代表提取过程，且模块190代表这样形成的AS_INTERMEDIATE列表。

最后，就图3的步骤3)而言，主过程的目的是在具有AS_INTERMEDIATE列表中的AS的IPS当中确定一组ISP，要与这组ISP建立新的对等关系。该主过程包括多个操作，在下文中参考图7以执行次序描述，图7图形地总结了全部处理工作，强调涉及的操作和数据库两者：

3.1.确定ISP连接性指数和每个中间AS的拓扑重要性

该步骤的目标是将在2.3中识别的每个AS和指示与该AS对应的ISP具有对等关系的基准ISP的预期收益的值相关联，其考虑增加已经通过当前有效的关系保证的目标AS(AS_PEER组)的可访问性、以及实现在介绍中考虑的技术效果(性能改善，减少上游供应商需要的带宽，等)的能力。因此该值代表收益指数，在这里下面称为“连接性指数”(或“连接性值”)。

当前步骤的另一目标是确定与在2.3中识别的AS相关联的ISP的拓扑重要性。该拓扑重要性等于因特网的全局环境内ISP的加权或者值。

基于这些参数，通过使用例如用于估算因特网连接性的方法，能够获得“AS分级”，如在以本申请人的名义的预先确定的WO2004/021650中描述的。

然而应该意识到，也能够应用在文献中已知的的任何其他排列“AS分级”的方法。

WO2004/021650中描述的方法需要待评估的ISP的列表(在本例中由AS_INTERMEDIATE列表构成)，BGP路由表，其在本例中对应于公共BGP表(步骤1.3.1)和，最后，需要业务流量。然而，这最后一项与本例AS分级计算的目的是不相关的，其中假定了均匀业务流档案，因为需要进行“中性”分析。

以这种方法，可以建立“绝对的”(拓扑的)AS分级，考虑给定AS到因特网目的地的全部可能路径。这样，在“前向”方向中，即，从基准ISP的AS到因特网的其余部分，为AS_INTERMEDIATE列表中的每个AS获得前向连接性指数，以及基准ISP的AS。通过定义FCON(k)作为用于在AS_INTERMEDIATE列表中在位置k的一般AS的估计的拓扑前向连接性指数，可以通过添加新建列扩展该列表，如在下面实例中：

[ASN] [AS名称] [IRR] [FCON]

1234 ISPx RIPE 10000

5678 ISPy ARIN 100

... ... ... ...

在图7中，AS_INTERMEDIATE分级过程由模块300-340表示，其中模块300代表公共BGP表，模块310代表AS_INTERMEDIATE列表，模块320代表上游供应商列表，模块330代表分级过程，且模块340代表这样确定的分级的AS_INTERMEDIATE列表。

3.2.达到相同目标AS的不同路径的识别

逐个重新考虑2.2中处理的BESTPATH_TO_UNCOVERED伪BGP表中的路径。处理该表以对于AS_UNCOVERED组中的每个目标AS确定在最后具有相同目标AS(但是至少一个中间AS或者初始AS不同)的不同的现有路径的数目。及时地存储以下被称为BESTPATH_TO_UNCOVERED列表的该信息并用于下一步骤。

在图7中，识别过程由模块350-380表示，其中模块350代表BESTPATH_TO_UNCOVERED伪BGP表，模块360代表AS_UNCOVERED组，模块370代表识别过程，且模块380代表这样识别的BESTPATH_TO_UNCOVERED列表。

3.3.“最佳猜测”过程

检查在步骤3.2获得的属于BESTPATH_TO_UNCOVERED列表的每个路径，尝试进行估计，以下称为“最佳猜测”。具体来说，该步骤的目的是计算出在考虑以下限制的条件下，对于属于AS_UNCOVERED组的每个AS，AS_INTERMEDIATE列表中的哪个AS是最佳连接性供应商(即，具有最佳FCON连接性指数的AS)：

·所关注的AS的因特网连接性越高，和与这种AS相关联的ISP的对等关系将越高效和/或便捷；

·与所关注的AS相关联的ISP必须是关于基准ISP“平等”的，即，与其相关联的连接性值必须不能与基准ISP的过于不同，否则对等关系将不太可能。

在3.1中确定的AS分级能够提供AS的有效性的直接测量值，并从技术角度估计在AS_INTERMEDIATE组中的ISP和基准ISP之间的“势力比”。实际上，应该记住，作为规则，根据商业和技术标准二者，比如它们的网络基础结构的大小和分支性(经由FCON指数部分地估计的因素)，在可分类为平等的AS之间对等关系是可行的。势力比的测量值使得更好地区分AS_INTERMEDIATE列表的条目，所述条目可能包括不可用于对等关系的主体，它们因为过大或过小。实际上，如果基准ISP是Tier-2 ISP，AS_INTERMEDIATE列表可能包括Tier-1 ISP，正常地不接受和较低级别的ISP的对等；另一方面，在AS_INTERMEDIATE列表中可能存在这样的ISP，它们的势力比严重倾向于基准ISP：相对于代表潜在的对等合作者，这些ISP更可能代表新的顾客。

参考图7，“最佳猜测”过程考虑BESTPATH_TO_UNCOVERED列表中的每个单独的路径，并分配前向连接性值FCON(k)(在3.1中确定的)给AS_PATH中的每个中间AS(k)。应当注意，当从该目标AS移动到上游供应商时(即在图8中从右到左)FCON的值典型地将增加，这是由于多个AS之间的关系是转接类型的事实。

随后应用阈值标准，其定义如下：对于所关注的每个AS_PATH，从右到左考虑ASN，从路径中的倒数第二的AS开始(这样排除AS_target)，并每次比较当前AS(k)的值FCON(k)(例如用dB表示)和由基准ISP的FCON(用dB表示)和适时地选择的offset_dB值的和给出的阈值。

如果FCON(k)低于阈值，则考虑路径中左边下一个AS(位置k-1)并将它的FCON(k-1)和阈值比较。如图7所示，如果FCON(k)大于阈值，ze停止处理，且典型地值FCON(k+1)恰好在阈值之下的先前AS(在位置k+1，即在图7的图中关于AS(k)的右边)被认为是在属于AS_INTERMEDIATE列表的AS当中的“本轮获胜者”；换句话说，AS(k+1)被认为是在所考虑的AS_path上对于给定目标AS最合适的潜在连接供应商。

如果路径上的AS都不具有超过阈值的FCON值，则当到达AS路径中的第一位置时搜索结束。在前一种情况下，在位置j+1的属于AS_INTERMEDIATE列表的具有(典型地)恰好在阈值之下的FCON(j+1)的特定AS被认为是“本轮获胜者”，换句话说，对于所关注的AS_path的给定目标AS的潜在连接性供应商。

对于属于BESTPATH_TO_UNCOVERED列表的每个单独的路径重复该过程。据此，获得一组方便的预期连接供应商，其在数目上等于BESTPATH_TO_UNCOVERED列表中单独的路径的数目。

能够接下来以业务流信息完成在未覆盖的AS和中间AS(属于AS_INTERMEDIATE列表)之间创建的关系，以获得新的对等关系的丰富选择的附加信息。实际上，每个未覆盖的AS使得以字节为单位的业务流定额可用(在步骤1.2获得的信息)，该业务流定额可除以终止于该未覆盖的AS的最佳路径的总数(在步骤3.2计算的数目)。假定每个单独的路径仅具有一个胜利者中间AS，则该业务流定额被添加到中间AS的当前业务流量，以构造一种“潜在业务流”属性，即，所谓的最佳猜测量(BGV)，其以字节为单位。在其他术语中，对于属于AS_INTERMEDIATE列表的AS计算效益指数，以给予向着由AS_INTERMEDIATE列表的AS潜在地服务的未覆盖的AS的业务流量做出分类。

这样，该步骤的最终输出是产生包括以下元素的列表：

[ASN] [AS名称] [IRR] [FCON] [BGV]

1234 ISPx RIPE 10000 100000

5678 ISPy ARIN 100 2000000

…… … … … ………

能够进一步处理该输出，例如，对于减少的BGV值，或者对于增加的FCON值分级，从而提供用于最适于新的合作者的中间AS的选择的定量标准。

在图7中，最佳猜测过程和对等候选分级由模块390和400表示。

该“最佳猜测”过程受益于使得其从高效应用方法的角度看有价值的某些特性：

·估计近似总是具有缺陷，因为计算仅对于当前经由对等关系不可访问的目标AS执行；一旦建立了关系，发送的业务流定额总是大于估计值的；

·能够加和对于不同候选的估计，因为在计算中已经计入了任何重叠(服务相同目标AS的两个中间AS)；

·在步骤3.1不处理最后的目标AS，因为这将涉及更长的计算时间且，此外，对于对存在于因特网上的全部ASN进行分类不感兴趣。

能够通过在覆盖的目标AS上执行后处理来完成该保守的估计；实际上，不应该忽视的是，新的对等关系会从已经存在的对等实体扣除业务流量。能够通过考虑向着其已经在基准ISP的网络上记录非空业务流量的全部目标AS的组而代替AS_UNCOVERED组，并重新应用从步骤2.2开始的过程来执行该后处理。估计细化需要更长的计算时间且如果初级的计算实质上从上游供应商减去业务流，那么可以不必考虑需要该估算细化。

在由先前描述的方法选择一个或多个新的潜在对等合作者之后，必须判明和它们的物理可连接性。典型地存在两个可能性：在各个设备之间的直接互连或者经由中间物理基础设施，典型地称为因特网交换点的互连。

在该过程的结尾，能够在基准ISP和由先前描述的方法确定的“最方便”的中间AS之间建立新的对等关系，因此改进基准ISP的连接性和性能。

最后，很明显可以对本发明做出许多的修改和变更，所有都在本发明的如所附的权利要求定义的范围内。

例如，对于本领域技术人员显然能够通过使用严格地定义的BGP表或者通过在结构上类似或者功能等效于BGP表的表来应用本发明，问题如下：由于下面的权利要求中的原因，通过参考“BGP”类型的表，以在本发明内也包括这种类似的或等效的表，也可应用相同的考虑于BGP路径的提取功能，其作为处理结果。

Claims

1.一种用于为因特网服务供应商(ISP)确定预期的对等合作者的方法，其特征在于：

搜集所述因特网服务供应商的路由和业务流信息；

从除了所述因特网服务供应商之外的源搜集附加路由信息；

基于所述因特网服务供应商的路由和业务流信息识别未覆盖的目标自治系统(AS)，所述未覆盖的目标自治系统是具有来自/去往所述因特网服务供应商的非空业务流、且所述因特网服务供应商仅可经由转接关系到达的自治系统；

基于所述附加路由信息识别从所述因特网服务供应商到所述未覆盖的目标自治系统的路径；

沿着所识别的路径识别中间自治系统；和

基于所识别的中间自治系统为所述因特网服务供应商确定至少一个预期的对等合作者。

2.如权利要求1的方法，其中，该因特网服务供应商的路由和业务流信息是因特网服务供应商的域内信息，并且该附加路由信息是域外信息。

3.如权利要求1或者2的方法，其中，该因特网服务供应商的路由信息包括BGP类的表，并且因特网服务供应商的业务流信息包括由所述因特网服务供应商处理的业务流量。

4.如权利要求3的方法，其中，该因特网服务供应商的BGP类的表是在因特网服务供应商的网络和外部网络的互连点搜集的。

5.如任意先前权利要求的方法，其中，该附加路由信息包括在公共观测点收集的公共BGP表。

6.如任意先前权利要求的方法，其中，该基于因特网服务供应商的路由信息识别未覆盖的目标自治系统的步骤包括：

识别所述因特网服务供应商提供可访问性的全部目标自治系统；和

对于每个识别出的目标自治系统，识别从该因特网服务供应商到该目标自治系统的全部路径；和

如果满足下面的标准，则定义该目标自治系统为未覆盖的目标AS：

-该目标自治系统不是所述因特网服务供应商的对等实体、顾客或者上游供应商；

-存在至少一个路径，其中该路径中的第一自治系统是所述因特网服务供应商的上游供应商；以及

-不存在这样的路径，其中路径中的第一自治系统是所述因特网服务供应商的对等实体或顾客。

7.如任意先前权利要求的方法，其中，该基于附加路由信息识别从所述因特网服务供应商到未覆盖的目标自治系统的路径的步骤包括：

识别每条都满足至少以下标准的路径：

-路径中的最后的自治系统是未覆盖的目标自治系统；

-路径中的第一自治系统和所述因特网服务供应商具有有效的转接关系或者是高级别因特网服务供应商的自治系统；和

-在结束于所述未覆盖的目标自治系统并具有作为第一目标自治系统的路径中，就自治系统的数目而言该路径具有最短长度。

8.如任意先前权利要求的方法，其中，所述沿着所识别的路径识别中间自治系统的步骤包括：

识别除了所识别的路径中的第一和最后自治系统之外的自治系统。

9.如任意先前权利要求的方法，其中，基于所识别的中间自治系统为所述因特网服务供应商确定至少一个预期的对等合作者的步骤包括：

对所述中间自治系统分级。

10.如权利要求9的方法，其中，对所述中间自治系统分级的步骤包括：

计算每个中间自治系统的连接性值，所述连接性值指示所述因特网服务供应商通过和所述中间自治系统的对等关系而增加目标自治系统的可访问性的能力；

识别在先前基于附加路由信息识别的那些路径当中从所述因特网服务供应商到未覆盖的目标自治系统的不同路径；和

基于在相同路径中的自治系统的连接性值识别在从所述因特网服务供应商到未覆盖的目标自治系统的每个识别出的不同的路径中的特定自治系统。

11.如权利要求10的方法，其中，该基于相同路径中的自治系统的连接性值识别特定自治系统的步骤包括：

从在未覆盖的目标自治系统之前的自治系统开始，并向路径中的第一自治系统移动，将当前自治系统的各自的连接性值和阈值相比较；和

识别具有低于阈值的连接性值的最后的自治系统。

12.如权利要求11的方法，进一步包括：

基于所述因特网服务供应商的连接性值计算所述阈值。

13.如权利要求12的方法，其中，该计算所述阈值的步骤包括：

将所述因特网服务供应商的连接性值和偏置值相加。

14.如任意先前权利要求9到13的方法，其中，对所述中间自治系统分级的步骤进一步包括：

计算由识别出的特定自治系统处理的潜在业务流量。

15.如权利要求14的方法，其中，该计算由识别出的特定自治系统处理的潜在业务流量的步骤包括：

确定到由所述特定自治系统潜在地服务的未覆盖的目标自治系统的业务流量。

16.如权利要求15的方法，其中，该确定到由所述特定自治系统潜在地服务的未覆盖的目标自治系统的业务流量的步骤包括：

基于所述特定自治系统的业务流量和未覆盖的目标自治系统的业务流量，来确定由每个特定自治系统处理的潜在业务流量，其中包括特定自治系统的识别出的不同的路径去往该未覆盖的目标自治系统。

17.一种用于改进因特网服务供应商的连接性的方法，包括根据权利要求1-16中任意一个的方法为所述因特网服务供应商确定至少一个预期的对等合作者，并且建立与所述因特网服务供应商相关联的自治系统和与所述预期的对等合作者相关联的自治系统之间的互连。

18.一种软件产品，当加载并在处理系统中运行时，其能够实现根据任意先前权利要求1-16的方法。