Router-level community structure of the Internet Autonomous Systems

The Internet is composed of routing devices connected between them and organized into independent administrative entities: the Autonomous Systems. The existence of different types of Autonomous Systems (like large connectivity providers, Internet Service Providers or universities) together with geographical and economical constraints, turns the Internet into a complex modular and hierarchical network. This organization is reflected in many properties of the Internet topology, like its high degree of clustering and its robustness. In this work, we study the modular structure of the Internet router-level graph in order to assess to what extent the Autonomous Systems satisfy some of the known notions of community structure. We show that the modular structure of the Internet is much richer than what can be captured by the current community detection methods, which are severely affected by resolution limits and by the heterogeneity of the Autonomous Systems. Here we overcome this issue by using a multiresolution detection algorithm combined with a small sample of nodes. We also discuss recent work on community structure in the light of our results

Χαρτογράφηση του Διαδικτύου με μετρήσεις βασισμένες στο CAIDA

Βασικό αντικείμενο, της πτυχιακής αυτής εργασίας είναι όπως μαρτυρά και ο τίτλος της η χαρτογράφηση του Διαδικτύου με μετρήσεις βασισμένες στον CAIDA. Το Διαδίκτυο είναι ένα πολύπλοκο δίκτυο το οποίο μέρα με τη μέρα μεγαλώνει και αυξάνεται η πολυπλοκότητά του. Καθίσταται ως εκ τούτου απαραίτητη για την ευρωστία και την ασφάλεια του Διαδικτύου μια πλήρης και αναλυτική χαρτογράφηση του. Από την αναπαράσταση του Διαδικτύου μέσα από χάρτες δίδεται μια πλήρη εικόνα της συνδεσιμότητας. Ο CAIDA με το πρόγραμμα της Μακροσκοπικής Τοπολογίας του Διαδικτύου που στηρίζεται σε μεγάλο πλήθος εργαλείων λογισμικού, με συγκεκριμένη λειτουργία το καθένα τους και με το μεγάλο δίκτυο συσκευών και υποδομών παρακολούθησης που διαθέτει, αποτελεί τη μεγαλύτερης κλίμακας προσπάθεια της επιστημονικής κοινότητας για τη χαρτογράφηση του Διαδικτύου. Η πτυχιακή αυτή εργασία βασίστηκε στην ανάλυση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την εκτέλεση των εργαλείων του CAIDA με είσοδο τους τα δεδομένα που έχει συλλέξει ο CAIDA καθώς και στα αποτελέσματα που έχουν παραχθεί μέσω των μελετών που έχει εκπονήσει το ερευνητικό προσωπικό του CAIDA. Αρχικά γίνεται μια περιγραφή των οντοτήτων και πρωτοκόλλων η γνώση των οποίων απαιτείται στη προσπάθεια κατανόησης και χαρτογράφησης στη συνέχεια του Διαδικτύου. Ακολούθως γίνεται μια περιγραφή του CAIDA και της υποδομής μετρήσεων που έχει αναπτύξει του Archipelago. Έπειτα γίνεται ανάλυση των τοπολογικών ερευνών του CAIDA. Γίνεται ανάλυση της επίλυσης ψευδωνύμων δηλαδή της διαδικασίας με την οποία γίνεται η αναγνώριση των διευθύνσεων IP που ανήκουν στον ίδιο δρομολογητή, που αποτελεί ένα πολύ σημαντικό βήμα για τη δημιουργία τοπολογικών χαρτών του Διαδικτύου. Χαρτογραφούνται οι θέσεις μεγάλου πλήθους δρομολογητών και των συσκευών παρακολούθησης του Archipelago. Μελετάτε η AS core οπτικοποίηση του CAIDA που αντιπροσωπεύει ένα μακροσκοπικό στιγμιότυπο δειγμάτων IPv4 και IPv6 τοπολογίας Διαδικτύου που έχει ληφθεί κατά τη διάρκεια ενός έτους και τέλος γίνεται μία συγκριτική ανάλυση των Διαδικτυακών τοπολογιών. Η ακριβής και αναλυτική χαρτογράφηση του Διαδικτύου δεν είναι μια εύκολη υπόθεση. Διαφορετικές μεθόδοι μέτρησης της τοπολογίας δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα, συνεπώς απαιτείται μεγάλος αριθμός διαφορετικών πηγών δεδομένων μέτρησης και μελέτη διαφορετικών ειδών προκυπτόμενων γραφημάτων ώστε να εξαχθούν έγκυρα αποτελέσματα και να δημιουργηθεί ένας έγκυρος χάρτης του Διαδικτύου.Main object of this diploma thesis is as evidenced by the title of this, the mapping of the Internet with measurements based on CAIDA. The Internet is a complex network which day by day grows and increases its complexity. It becomes therefore necessary for the health and safety of the Internet a complete and detailed mapping. From the representation of the Internet through maps given a full picture of the connectivity. The CAIDA the program of visual topology of the Internet which includes a large number of software tools, with specific function in each of them and with the large devices network monitoring infrastructure available, is the larger effort of the scientific community to map the Internet. The thesis work is based on an analysis of the results obtained from the performance of his CAIDA tools with input the data collected by the CAIDA and the results are obtained through studies drawn up by the research staff of CAIDA. First is a description of the entities and protocols, knowledge of which is required in understanding and mapping then the Internet. Next is a description of CAIDA and Archipelago, CAIDA’s measurement infrastructure. After an analysis of topological surveys of CAIDA. An analysis of alias resolution that process which is the recognition of IP addresses belonging to the same router, which is a very important step in creating topological maps of the Internet takes place. Mapped the positions of a large number of routers and the Archipelago monitors. Studying the AS core visualization, CAIDA’s AS Core visualization represents a macroscopic snapshot of IPv4 and IPv6 Internet topology samples captured over the course of a year and finally made a comparative analysis of Internet topologies. Accurate and detailed mapping of the Internet is not an easy task. Different methods of measuring topology give different results, thus necessitating a large number of different sources of measurement data and study different types of graphs that arise to draw valid results and to provide a valid Internet map