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ネットワークマッピングとは、インターネットなどのネットワークの物理的な接続性を研究することです。[ 1 ]ネットワークマッピングは、ネットワーク上のデバイスとその接続性を検出します。これは、ネットワーク上のデバイスとその特性（オペレーティングシステム、開いているポート、リスニングしているネットワークサービスなど）を検出するネットワーク探索やネットワーク列挙とは混同しないでください。ネットワークがより動的で複雑になるにつれて、自動ネットワークマッピングの分野の重要性が高まっています。
インターネットの大規模な地図作成の初期の試みの画像は、インターネットマッピングプロジェクトによって作成され、Wired誌に掲載されました。このプロジェクトによって作成された地図は、インターネットのレイヤー3、つまりIPレベルの接続性（ OSIモデルを参照）に基づいていましたが、インターネット構造のさまざまな側面もマッピングされています。
近年のインターネットマッピングの取り組みは、より高度な手法によって改善され、より迅速かつ正確なマップを作成できるようになっている。そのような取り組みの一例として、1日でインターネット全体をマッピングできるシステムの開発を目指すOPTEプロジェクトが挙げられる。
「インターネットマッププロジェクト」は、40億を超えるインターネット上の場所を3Dサイバースペース上の立方体としてマッピングします。ユーザーはURLを立方体として追加したり、マップ上のオブジェクトを再配置したりできます。
2011年初頭、カナダを拠点とするインターネットサービスプロバイダー（ISP）であるPEER 1 Hostingは、 19,869個の自律システムノードが44,344個の接続で結ばれたグラフを描いた独自のインターネットマップを作成しました。自律システムの規模と配置は、各自律システムがネットワークにおいてどれだけ中心的な位置にあるかを示す指標である固有ベクトル中心性に基づいて計算されました。
グラフ理論は、インターネットのマップをよりよく理解し、インターネットマップを視覚化するさまざまな方法の中から最適なものを選ぶのに役立ちます。一部のプロジェクトでは、インターネットマップに地理データを組み込もうと試みています（たとえば、世界地図上にルーターやノードの位置を描画するなど）。しかし、他のプロジェクトは、 IP空間の割り当て、構造、目的など、インターネットのより抽象的な構造を表現することのみに関心があります。
多くの組織は、自社のネットワーク システムのネットワーク マップを作成します。これらのマップは、Microsoft Visioなどのシンプルなツールを使用して手動で作成することもできますが、Fabric プラットフォームのように、ネットワークの自動検出とネットワーク マッピングを統合するツールを使用してマッピング プロセスを簡素化することもできます。注目すべきネットワーク マッパーリストのベンダーの多くは、マップをカスタマイズして独自のラベルを含めたり、検出できないアイテムや背景画像を追加したりすることを可能にしています。高度なマッピングは、ネットワークを視覚化し、エンド デバイスとサービスを提供するトランスポート レイヤー間の関係を理解するのに役立ちます。ほとんどの場合、ネットワーク スキャナは、すべてのコンポーネントを含むネットワークを検出し、ネットワーク マッピング ソフトウェアを使用してチャートやマップを作成するために使用されるリストを提供します。[ 2 ]これらのツールを使用すると、ボトルネックや根本原因分析などの項目をより簡単に特定できます。
ネットワークマッピングには、SNMPベースのアプローチ、アクティブプロービング、ルート分析という3つの主要な手法が用いられています。
SNMPベースのアプローチでは、ルーターとスイッチのMIBからデータを取得してネットワークマップを作成します。アクティブプロービングアプローチでは、tracerouteのようなプローブパケットを連続して送信してネットワークマップを作成します。ルート分析アプローチでは、ルーティングプロトコルからの情報に基づいてネットワークマップを作成します。これら3つのアプローチはそれぞれ、使用する手法に長所と短所があります。
現在、インターネットマップを作成するために主に2つの手法が用いられています。1つ目はインターネットのデータプレーン上で動作するアクティブプロービングと呼ばれる手法で、ルータの隣接関係に基づいてインターネットトポロジーを推測します。2つ目はコントロールプレーン上で動作する手法で、BGPデータに基づいて自律システムの接続性を推測します。BGPスピーカーは、接続を維持するために60秒ごとに19バイトのキープアライブメッセージを送信します。
この手法は、IPアドレス空間に対するtracerouteのようなプロービングに依存しています。これらのプローブは、宛先アドレスへのIP転送パスを報告します。これらのパスを組み合わせることで、特定のPOPのルーターレベルのトポロジーを推測できます。アクティブプロービングの利点は、プローブによって返されるパスが、データがネットワークを通過する実際の転送パスを構成することです。また、 ISP間のピアリングリンクを見つける可能性も高くなります。ただし、アクティブプロービングでは、インターネット全体をマッピングするために膨大な数のプローブが必要です。負荷分散ルーターや複数のIPアドレスエイリアスを持つルーターのために、誤ったトポロジーを推測する可能性が高くなります。ソースルートプロービング、ICMPエコーブロードキャスト、IPアドレス解決技術などの拡張プロービングメカニズムに対するグローバルなサポートが低下しているため、この種のプロービングはネットワーク診断の領域にとどまっています。
この手法は、ルーティングアップデートとテーブルを収集し、その情報を公開するさまざまなBGPコレクターに依存しています。各 BGP エントリには、AS パスと呼ばれるパス ベクトル属性が含まれています。このパスは、特定のプレフィックスセットに対して、特定のオリジンからの自律システム転送パスを表します。これらのパスを使用して AS レベルの接続性を推測し、AS トポロジー グラフを構築できます。ただし、これらのパスは必ずしもデータが実際にどのように転送されるかを反映しているわけではなく、AS ノード間の隣接関係は、それらの間のポリシー関係を表すだけです。実際には、単一の AS リンクは複数のルータ リンクである可能性があります。また、これらのピアリング関係は ISP の顧客ネットワークにのみ伝播されるため、2 つの AS ノード間のピアリングを推測するのははるかに困難です。それでも、Route-ViewsやRIPEなどの公開ルート コレクターとのピアリングを提供する ISP が増えているため、このタイプのマッピングのサポートは増加しています。新しい実験的な BGP コレクターBGPMonを活用するCyclops やNetViewsなどの新しいツール セットが登場しています。 NetViews は、トポロジー マップを数秒で構築できるだけでなく、実際のルーターで発生した直後にトポロジーの変更を視覚化できます。そのため、ルーティングのダイナミクスをリアルタイムで視覚化できます。BGPMon を使用するツールと比較すると、別のツール netTransformer は、SNMP ポーリングまたは MRT ダンプ[ 3 ]をgraphmlファイル形式に変換することによって、BGP ピアリング マップを検出して生成できます。netTransformer を使用すると、任意の 2 つのダンプ間のネットワーク diff を実行することもでき、BGP ピアリングが長年にわたってどのように進化してきたかを推論できます。[ 4 ] IT監視ツールであるWhatsUp Gold は、ネットワーク、サーバー、アプリケーション、ストレージ デバイス、仮想デバイスを追跡し、インフラストラクチャ管理、アプリケーション パフォーマンス管理を組み込んでいます。[ 5 ]
