使用跟踪路由进行地理定位的方法、系统和装置制造方法及图纸

本公开涉及用于估计与特定互联网协议(IP)地址相关联的设备的地理定位(地理位置)的常规努力通常产生不幸的不准确结果。在许多情况下，估计的IP地理定位在错误的大洲上。本技术的实施例包括用于基于等待时间测量、域名服务器(DNS)信息和路由信息来识别和改善不正确估计的技术。例如，来自多个收集器的等待时间测量可以用于评估IP地理定位估计的可信性，并且在某些情况下，用于提高IP地理定位估计的准确性。DNS和路由信息可以用于证实估计的IP地理定位。结果产生的更准确的IP地理定位估计可以用于更有效地路由互联网流量、实施路由敏感信息的规则以及简化故障排除。

Method, system and device for locating geographical location using tracking route

The present disclosure relates to the conventional efforts to estimate the geographical location (geographical location) of a device associated with a specific Internet Protocol (IP) address, usually with unfortunate and inaccurate results. In many cases, the estimated IP geographically located on the wrong continent. Embodiments of this technology include techniques for identifying and improving incorrect estimates based on waiting time measurement, domain name server (DNS) information and routing information. For example, the waiting time measurement from multiple collectors can be used to assess the credibility of the IP geolocation estimation and, in some cases, to improve the accuracy of the IP geolocation estimation. DNS and routing information can be used to confirm the estimated IP geographic location. The more accurate IP geolocation estimation results can be used to route Internet traffic more effectively, implement the rules of routing sensitive information, and simplify troubleshooting.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用跟踪路由进行地理定位的方法、系统和装置相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2015年7月22日提交的标题为“Methods，Systems，andApparatusforGeographicLocationUsingTraceRoutes”的美国申请No.62/195,488的优先权权益。上述申请通过引用被整体结合于此。
技术介绍
互联网协议(IP)地理定位(geographiclocation)或IP地理定位(geolocation)是推断或估计与特定IP地址相关联的设备的物理位置的实践。换句话说，IP地理定位是将IP地址固定到地球上具有期望特异性程度的位置的实践。用于估计或推断特定IP地址的地理定位的技术包括从(1)对应的互联网主机或本地网络节点的域名服务器(DNS)名称；(2)IP地址与跨已知地理定位分布的一组设备之间的等待时间测量结果；以及(3)部分IP到位置映射信息和边界网关协议(BGP)前缀信息的组合推断地理定位。关于这些技术的更多信息参见例如美国专利No.7,711,846，其通过引用被整体结合于此。不幸的是，IP地理定位估计往往不准确—并且有时非常不准确—因为它们基于对IP地址、路由协议和应用之间的逻辑关系而不是电缆、路由器、服务器、接入设备等之间的物理关系的观察。虽然逻辑关系通常与物理关系有关，但它们不一定联系在一起。例如，在互联网空间中彼此相邻的IP地址不一定在地理上彼此相邻，反之亦然：巴西和秘鲁在地理上彼此接壤，但在互联网空间中并不。此外，设备的物理位置的变化可能不一定对应于设备在互联网空间中的位置的变化，反之亦然。考虑经由BGP通告特定前缀的路由器。通过通告前缀，即使路由器在物理空间中移动，路由器也建立从逻辑的角度来看仍然固定的一个或多个逻辑互联网关系。此外，前缀不需要在一个地方。终端用户网络通常具有单个地理范围，但是基础设施IP地址(诸如在(包括路由器、交换机和防火墙的)广域网中使用的那些基础设施IP地址)可以分散在整个提供商的运营区域，其可以是全球范围的。因此，即使连续的基础设施IP地址作为单个前缀被路由到互联网的其余部分，它们可能在物理上位于远隔的城市，此外，用于推断或估计地理定位的网络信息可能不准确、不完整或者两者都有。前缀注册通常由最终用户自行报告，而无需由区域互联网注册机构进行有效性检查。DNS信息可能会引起误解；例如，与特定区域(例如，.uk)相关联的域不一定在那个区域中被托管。虽然互联网服务提供商通常在路由器接口名称中使用城市缩写，但命名约定因提供商而异，并不总是最新的。例如，路由器接口可以以它所附连到的光缆远端处的城市命名。类似地，BGP信息可能是不确定的，特别是对于通告覆盖广泛地理区域(例如，大洲)的前缀的那些区域提供商。等待时间测量结果也可能是不精确的，这通常是由于人为增加测量时间而导致的延迟，这又导致对互联网节点之间的地理距离的增加的估计。这些延迟包括但不限于序列化延迟，即用于编码分组的时间；路由器处的排队延迟；以及等于总传播距离与传播速度的乘积(对于光纤中的光大约为200,000公里/秒)的传播延迟。如果通信介质(通常是光纤)在两点之间遵循曲折路径而不是直线路径，那么传播延迟将更高。实际上，许多光纤遵循沿着现有通行权的曲折路径。在其它情况下，由于地理约束(例如，丘陵和河流)、经济约束(例如，业主与互联网服务提供商之间缺乏商业关系)或两者兼而有之，光纤遵循曲折的路径。通常，等待时间越长，传播路径越有可能是迂回的并且可能导致对端点之间的距离人为增加的估计。不完整或不准确的网络信息和不精确的等待时间测量结果导致与IP地址的物理位置的估计相关联的不确定性程度随着地理定位估计的特异性程度而升高。例如，特定的IP地址的行星(地球)可以以非常高的置信度推断出来。当识别IP地址的大陆时，置信度往往下降。对于IP地址的国家，不确定性往往进一步增加，部分原因是每个国家的大小和边界不同。对大都市区/城市级别的IP地理定位的置信往往甚至更低，并且部分地取决于城市的位置和与其它城市的接近度。
技术实现思路
专利技术人已经认识到，由于不正确的注册和/或DNS信息以及等待时间测量结果中的延迟，可用的IP地理定位数据往往不精确。此外，前缀可以重叠并且以复杂的方式相关，这使得精确的IP地理定位问题变得复杂。专利技术人还认识到，不精确的IP地理定位数据会对互联网流量管理和故障排除产生不利的影响。更具体而言，不精确的IP地理定位估计可能导致高DNS等待时间以及当流量实际上来自美国时，例如对欧洲资源的不准确的基于DNS的负载平衡。此外，不精确的IP地理定位估计可能导致关于网络问题的位置和原因的不准确结论，这又可能导致不正确、低效甚至徒劳的故障排除。本技术的实施例包括可以比其它IP地理定位技术更精确地实现的IP地理定位的方法和系统。一个示例包括定位可操作地耦合到互联网并具有IP地址的至少一个设备的方法。该方法包括从第三方自动获得基于设备的IP地址的设备的第一估计地理定位。它还包括从可操作地耦合到互联网的多个传感器中的每个传感器测量与到设备的IP地址的传输相关联的相应等待时间分布。(多个传感器中的每个传感器位于不同的地理定位)。处理器从测得的等待时间分布中选择至少一个等待时间，并且识别测量选定的等待时间的传感器。处理器基于等待时间估计从传感器到设备的最大可能地理距离，并将它与设备的第一估计地理定位与传感器的地理定位之间的距离进行比较。如果设备的第一估计地理定位不在距离传感器的地理定位的最大可能地理距离内，那么处理器基于最大可能地理距离和地理定位确定设备的第二估计地理定位。其它实施例包括估计可操作地耦合到互联网并具有IP地址的至少一个设备的地理定位的另一个种方法。该方法包括基于设备的IP地址从第一方自动获得设备的第一估计地理定位并且基于设备的IP地址从第二方自动获得设备的第二估计地理定位。处理器确定第一估计地理定位和第二估计地理定位之间的距离。如果距离超过预定阈值，那么处理器从可操作地耦合到互联网的多个传感器中的每个传感器测量与到设备的IP地址的传输相关联的相应等待时间。(多个传感器中的每个传感器处于不同的地理定位)。处理器从相应等待时间中选择至少一个等待时间、识别测量选定的等待时间的传感器、并且至少部分地基于选定的等待时间估计从传感器到设备的最大可能地理距离。处理器然后基于从传感器的地理定位估计的最大可能地理距离确定设备的第三估计地理定位。可以使用新的和更新的地理定位估计来将分组路由到(一个或多个)设备和/或路由来自(一个或多个)设备的分组，以便减少分组等待时间和/或增加分组吞吐量。它们也可以用于将分组围绕特定地理区域路由、将分组避开特定地理区域路由、通过特定地理区域路由分组，例如，以遵守关于数据安全性的规则或法律。地理定位估计也可以用于选择互联网服务提供商(ISP)和解析域名系统(DNS)查询。本技术的实施例还包括用于估计互联网协议(IP)地址中的路由网络前缀的地理定位的方法和装置。为了估计路由网络前缀的地理定位，处理器或其它计算设备计算路由网络前缀的转接树(transittree)。转接树表示到路由网络前缀的自治系统(AS)路径，并指示第一AS和第二AS之间的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位可操作地耦合到互联网并且具有互联网协议(IP)地址的至少一个设备的方法，所述方法包括：(A)从第三方自动获得所述至少一个设备的第一估计地理定位，所述第一估计地理定位基于所述至少一个设备的IP地址；(B)从可操作地耦合到互联网的多个传感器中的每个传感器测量与到所述至少一个设备的IP地址的传输相关联的对应等待时间分布，所述多个传感器中的每个传感器处于不同的地理定位；(C)从在(B)中测得的对应等待时间分布中选择至少一个等待时间；(D)识别测量了在(C)中选择的至少一个等待时间的至少一个传感器；(E)至少部分地基于在(C)中选择的至少一个等待时间来估计从在(D)中识别的至少一个传感器到所述至少一个设备的最大可能地理距离；(F)确定所述至少一个设备的第一估计地理定位是否在(E)中根据在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位所估计的最大可能地理距离内；以及(G)如果所述至少一个设备的第一估计地理定位不在相距在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位的、在(E)中所估计的所述最大可能地理距离内，那么确定所述至少一个设备的第二估计地理定位，所述第二估计地理定位在(E)中根据在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位所估计的所述最大可能地理距离内。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.22 US 62/195,4881.一种定位可操作地耦合到互联网并且具有互联网协议(IP)地址的至少一个设备的方法，所述方法包括：(A)从第三方自动获得所述至少一个设备的第一估计地理定位，所述第一估计地理定位基于所述至少一个设备的IP地址；(B)从可操作地耦合到互联网的多个传感器中的每个传感器测量与到所述至少一个设备的IP地址的传输相关联的对应等待时间分布，所述多个传感器中的每个传感器处于不同的地理定位；(C)从在(B)中测得的对应等待时间分布中选择至少一个等待时间；(D)识别测量了在(C)中选择的至少一个等待时间的至少一个传感器；(E)至少部分地基于在(C)中选择的至少一个等待时间来估计从在(D)中识别的至少一个传感器到所述至少一个设备的最大可能地理距离；(F)确定所述至少一个设备的第一估计地理定位是否在(E)中根据在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位所估计的最大可能地理距离内；以及(G)如果所述至少一个设备的第一估计地理定位不在相距在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位的、在(E)中所估计的所述最大可能地理距离内，那么确定所述至少一个设备的第二估计地理定位，所述第二估计地理定位在(E)中根据在(D)中识别出的所述至少一个传感器的地理定位所估计的所述最大可能地理距离内。2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个设备包括多个设备，所述多个设备中的每个设备具有对应的IP地址，并且其中(A)包括：从服务器自动下载所述多个设备中的每个设备的估计地理定位的数字表示。3.如权利要求1所述的方法，其中(B)包括：从所述多个传感器中的每个传感器进行与向和从所述至少一个设备传送分组相关联的往返时间(RTT)的多次测量；确定与每个多次RTT测量对应的RTT分布；以及对于所述多个传感器中的每个传感器，至少部分地基于所述RTT分布来估计等待时间。4.如权利要求3所述的方法，其中确定与每个多次RTT测量对应的RTT分布包括消除与多协议标签交换(MPLS)跳相关联的RTT测量。5.如权利要求3所述的方法，其中确定与每个多次RTT测量对应的RTT分布包括消除低于阈值的RTT测量。6.如权利要求3所述的方法，其中至少部分地基于所述多个传感器中的每个传感器的RTT分布来估计等待时间包括基于所述RTT分布将等待时间估计到置信区间内。7.如权利要求6所述的方法，其中(E)包括：将所述最大可能地理距离估计为在与(C)中选择的所述至少一个等待时间相关联的置信区间内。8.如权利要求1所述的方法，其中(B)包括：测量来自至少200个传感器中的每个传感器的等待时间。9.如权利要求1所述的方法，其中(B)包括：识别等待时间中的至少一个等待时间中的错误的至少一个来源；以及调整等待时间中的所述至少一个等待时间以补偿错误的所述至少一个来源。10.如权利要求1所述的方法，其中：(C)包括：从在(B)中测得的等待时间中选择至少三个等待时间；(D)包括：识别测量在(C)中选择的所述至少三个等待时间的至少三个传感器；以及(E)包括：在(D)中识别出的所述至少三个传感器之间进行三角测量。11.如权利要求10所述的方法，其中(E)包括：基于在(D)中识别出的所述至少三个传感器的相应等待时间和地理定位，将IP地址识别为任播IP地址。12.如权利要求1所述的方法，还包括：至少部分地基于第二估计地理定位来预测与向和/或从所述至少一个设备传送分组相关联的等待时间。13.如权利要求1所述的方法，还包括：至少部分地基于第二估计地理定位将分组路由到所述至少一个设备和/或从所述至少一个设备路由分组，以便减少分组等待时间和/或增加分组吞吐量。14.如权利要求1所述的方法，还包括：至少部分地基于第二估...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·E·祖米杰沃斯基，T·L·泰星格尔，D·C·玛德利，
申请(专利权)人：动态网络服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US