14、推断自治系统（AS）关系：死胡同还是活跃开端？

推断自治系统（AS）关系：死胡同还是活跃开端？

1. 引言

在互联网中，数据包的流动伴随着资金的流动，二者方向未必一致。自治系统（AS）之间的商业关系反映了这两种流动，既表明了资金转移的方向，也对流量的流动施加了一系列约束。因此，了解 AS 商业关系对于供应商、厂商、研究人员和政策制定者来说至关重要，因为这些知识能让我们更清楚地了解 AS 的相对“重要性”。

这一问题对研究界也具有多方面的吸引力。互联网的 AS 级拓扑结构及其演化动态源于互联网参与者的商业决策。了解互联网中的 AS 关系，为基于经济的互联网拓扑演化建模提供了有价值的验证框架，进而有助于我们更深入地理解驱动互联网拓扑及其层次结构演化的基本规律。

然而，从边界网关协议（BGP）数据推断 AS 关系的工作近期遇到了困难。下面我们来简要回顾一下这一情况的发展历程。

Gao 在其开创性的论文中提出了 AS 关系推断问题。该工作假设任何 AS 链接属于以下三种类型之一：客户 - 供应商、对等或兄弟关系。如果所有 AS 严格遵守相关的导入和导出策略，那么每条 BGP 路径必须符合特定的层次模式：零个或多个客户到供应商或兄弟到兄弟的链接组成的上行段，接着是零个或一个对等链接，然后是零个或多个供应商到客户或兄弟到兄弟的链接组成的下行段。符合这种层次结构的路径被视为有效路径。在介绍了有效路径的相关见解后，Gao 提出了一种基于 AS 度数和有效路径来识别顶级供应商和对等链接的推断启发式方法。

Subramanian 等人（SARK）对该问题进行了轻微的放宽，不再推断兄弟链接，并引入了更一致且优雅的数学公式。他们将问题转化为一个组合优化问题：给定从一组 BGP 路径 P 导出的无向图 G，为 G