CN101145974A - 一种路由路径显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由路径显示的方法，属于计算机网络管理技术领域。本发明的特征在于：获取系统配置信息；根据系统配置信息，获取路由拓扑信息；根据路由拓扑信息显示路由拓扑结构；计算路由拓扑信息中的节点之间的路由路径，并形象动态地显示节点之间的路由路径。本发明以图形代表所述路由路径中的报文，用图形的流动形象地表示报文前进动作，动态显示报文从一个路由器到另一个路由器的路由过程。本发明能够提供给用户多种显示方式的选择，通过本发明管理员用户能够监测网络的内在运行过程，及时了解网络的内部变化，掌握网络的运行情况；普通用户用户通过可视化的路由路径，可以深入地了解网络的内在运行机制，对网络有更深入的直观认识。

Description

一种路由路径显示的方法

技术领域

本发明涉及计算机网络管理技术领域，特别涉及一种路由路径显示的方法。

背景技术

随着当今互联网的高速发展，网络规模越来越大，结构越趋复杂，这给网络运行管理带来了巨大的挑战。路由是互联网的基础，离开了路由，互联网就失去其意义了。

一般的网络管理系统都会建立网络拓扑结构，但是拓扑结构只能代表网络及网络设备之间的连接关系，但是任意两个网络之间的流量将会通过哪些路由器，哪些网络，则是由路由协议决定的，其中，OSPF(Open Shortest Path First Protocol，优先开放最短路径协议)是使用最广范的域内路由协议。通过路由器中的路由表可以查到路由器之间的路由路径，其中路由路径是以文本的形式提供给路由器管理员的，这些文本的路由路径管理员看起来非常不方便，不能和图形化的拓扑结构建立对应关系，如果管理员要建立形象的思维，必须再手工地把这些路由路径在拓扑图上标示出来；在网络发生故障或者要进行路由维护时，路由的路径是经常变化的，管理员单纯通过路由器上的路由表信息比较出两个时刻之间的路由变化是非常困难的；而且要看懂路由器上的路由信息需要管理员有很高的专业知识；同时从管理安全方面来考虑，人们访问路由器的权限是受到限制的。目前，一些大型网络管理系统如HPOpenView，IBM Tivoli都没有专门的路由监视模块。因此建立一套能够形象生动地显示路由路径的可视化系统将会在很大程度上帮助管理员对于网络的管理运行。

发明内容

为了使用户能够形象地查看网络中路由路径以及节点的显示，本发明提供了一种路由路径显示的方法。所述技术方案如下：

一种路由路径显示的方法，所述方法包括：

步骤A：获取系统配置信息；

步骤B：根据所述系统配置信息，获取路由拓扑信息；

步骤C：根据所述路由拓扑信息，显示路由拓扑结构；

步骤D：计算路由拓扑信息中的节点之间路由路径；

步骤E：根据所述路由拓扑结构和所述计算得到的节点之间的路由路径，动态显示所述节点之间的路由路径。

所述系统配置信息具体包括数据库名称、用户名称和用户口令；

所述路由拓扑信息具体包括节点信息、链路信息、链路矩阵信息。

所述步骤B具体包括：

步骤B1：根据所述系统的配置信息，获取节点信息并统计节点个数，所述节点信息包括节点编号、节点类型、节点地址、节点名称、节点图标和节点状态；

步骤B2：根据所述系统的配置信息，获取链路信息，所述链路信息包括链路编号、链路名称、源节点编号、目的节点编号、链路代价、链路带宽和链路状态；

步骤B3：根据统计得到的节点个数，建立链路矩阵信息并初始化所述链路矩阵信息，所述链路矩阵信息包括：链路存在标记、所述链路代价、所述链路带宽和所述链路状态；

步骤B4：根据所述链路信息中的源节点编号和目的节点编号判断节点之间是否存在链路，并相应地设置所述链路矩阵信息。

所述步骤C具体包括：

步骤C1：根据所述节点信息，显示路由拓扑结构中的节点；

步骤C2：根据判断得到的所述链路中节点状态和链路状态，显示路由拓扑结构中的每条链路。

所述步骤D具体包括：

步骤D1：根据所述节点信息和链路信息，确定源节点到目的节点的路由路径和路由代价；

步骤D2：判断所述路由路径是否存在中间节点，并且所述源节点经过所述中间节点到所述目的节点的路由代价小于所述源节点到目的节点的路由代价，如果是，则将所述源节点经过所述中间节点到所述目的节点的路径作为所述源节点到目的节点的最短的路由路径；否则，将所述源节点到目的节点的路由路径作为最短的路由路径。

所述步骤E为：

根据源节点和目的节点的路由路径，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点、目的节点；以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，经过所述路由路径，发送至所述目的节点。

所述目的节点为1个或多个。

当所述目的节点为多个时，所述步骤E为：

根据所述源节点和目的节点的路由路径，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，以闪烁显示的形式动态地显示所述报文当前到达的目的节点。

所述步骤E为：

根据所述节点列表，按顺序将所述节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的两个节点分别作为源节点和目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点、目的节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，经过所述路由路径，发送至所述目的节点。

当所述目的节点为多个时，所述步骤E为：

根据所述节点列表，按顺序将所述节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的一个节点作为源节点并选择除所述源节点外其他所有节点作为目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，经过所述路由路径动态地前进，以闪烁显示的形式动态地显示所述报文当前到达的目的节点。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明根据获得的路由拓扑信息，显示路由拓扑结构和路由路径，能够形象动态地显示路由路径，提供给用户希望查看的内容，并供给用户多种循环显示的选择，用户能够监测网络的内在运行过程，及时了解网络的内部变化，掌握网络的运行情况；也可以通过可视化的路由路径，深入地了解网络的内在运行机制，对网络有更深入的直观认识。

附图说明

图1是本发明实施例提供的路由路径显示的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的计算最短的路由路径方法流程图；

图3是本发明实施例提供的路由路径中报文显示的示意图；

图4是应用本发明实施例提供的方法的显示示意图；

图5是本发明实施例提供的路由器部署示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

参见图1，本发明实施例提供了一种路由路径显示的方法，以网络内部署的路由协议是OSPF路由协议为例进行说明，方法包括步骤如下：

步骤101：获取主机用于显示的系统配置信息。

其中，系统配置信息包括数据库名称，用户名称，用户口令。

步骤102：根据系统配置信息，获取相应的OSPF路由拓扑信息。

其中，根据获取的配置信息中的数据库名称，获取相应的OSPF路由拓扑信息。数据库中保存了该OSPF路由拓扑信息，包括节点(包括路由器或网络)信息，链路信息和链路矩阵信息以及节点之间的连接关系，节点的显示坐标等信息。

对于节点，保存节点信息并统计节点个数N。其中，节点信息包括：节点编号、节点类型、节点地址、节点名称、节点图标以及节点状态。可以将节点信息保存在如表1所示的节点列表中。参见表1，本发明实施例提供了一种节点列表。该节点列表为一维数组，包含每个节点(包括路由器和网络)的信息。

表1节点列表

字段	含义
		节点编号节点类型节点地址节点名称节点图标节点状态	每个节点按照顺序有一个唯一的编号。O：路由器，1：网络路由器对应IP地址，网络对应IP+掩码节点的名称为不同的节点定制图标，丰富显示信息节点状态，0：正常，1：故障

对于链路，保存链路信息。其中，链路信息包括：链路编号、链路名称、源节点编号、目的节点编号、链路代价、链路带宽和链路状态。可以将该链路信息保存在如表2所示的链路列表中。参见表2，本发明实施例提供了一种链路列表。该链路列表为一维数组，包含每条链路的信息。

表2链路列表

字段	含义
		链路编号链路名称源节点编号目的节点编号链路代价链路带宽链路状态	每个链路有一个唯一的编号。链路的名称组成该链路的源节点的节点编号组成该链路的目的节点的节点编号链路的代价链路的带宽链路状态，0：正常，1：故障

链路矩阵信息是根据统计的节点个数N，创建N*N的链路矩阵，并初始化矩阵内的值为0。根据链路列表更新链路矩阵，其中，具体的更新过程为：针对链路列表中的每条记录，根据获取的源节点i和目的节点j，设置链路矩阵中(i，j)对应的值，链路矩阵表明了2个节点之间是否存在链路，及链路信息。如果存在链路，则要相应地设置链路代价，链路带宽，链路状态等信息；否则，不需要进行设置。其中，可以将该N*N的链路矩阵保存在如表3所示的链路矩阵列表中。参见表3，本发明实施例提供了一种链路矩阵列表。该链路矩阵为二维数组，下标为节点编号(i，j)。

表3链路矩阵

字段	含义
		链路存在标识代价带宽状态	标识2个节点之间是否直接存在链路，1：是，0：否链路的代价链路的带宽链路状态，0：正常，1：故障

其中，参见表4，本发明实施例提供了一种节点坐标列表，该节点坐标是一维数组，存储每个节点的坐标信息。

表4节点坐标

字段	含义
		节点编号横坐标纵坐标	每个节点按照顺序有一个唯一的编号。节点的横坐标相对位置节点的纵坐标相对位置

步骤103：根据获取的OSPF的路由拓扑信息，显示OSPF路由拓扑结构。

其中，0SPF路由拓扑结构的显示，包括；拓扑结构中节点的显示以及链路的显示。

对于拓扑结构中节点的显示，根据节点列表和节点坐标的对应关系，显示节点列表中的每个节点。根据节点列表判断节点状态，如果是正常状态，则根据节点图标使用表示状态正常的图标显示该节点，例如，用绿色图标表示节点处于正常状态；否则，节点为故障状态，则根据节点图标使用表示状态故障图标显示该节点，例如，采用红色图标表示节点处于故障状态。

对于链路列表中的每个链路的显示，根据链路列表中的链路的信息确定对应的节点；根据节点列表和节点坐标计算链路的两个端点信息，其中，实际链路的端点要在原来节点位置的基础上减掉图标占据的空间；根据链路列表判断链路状态，如果是正常状态，则采用图标信息中的正常状态颜色显示链路正常，例如选择绿色表明链路正常，并根据链路的带宽信息决定显示时线段的宽度；否则，链路状态为故障，则采用图标信息中的故障状态颜色显示链路故障，例如选择红色表明链路故障，并根据链路的带宽信息决定显示时线段的宽度。

步骤104：计算节点之间的路由路径，根据路由拓扑结构和计算的节点之间的路由路径动态地显示节点之间的路由路径。

其中，动态地显示节点之间的路由路径可以包括：动态地显示两节点之间的路由路径、动态地显示一节点到多节点之间的路由路径、动态地循环显示节点列表中任意两节点之间的路由路径以及动态地循环显示节点列表中一个节点到多个节点之间的路由路径。

首先，计算任意2个节点之间的路由路径。

其中，创建表示任意2个节点之间的路由路径，参见表5，该路由路径可以保存在路由路径表中，该表是N*N的二维数组，下标为节点编号，表示2个节点之间的路由路径。路由路径(i,j)表示从i节点到j节点的下一跳路由路径。初始化所有值为-1。

表5路由路径

字段	含义
		下一跳代价	下一跳节点的编号，如果不存在路由，设置为-1该路径的代价，如果不存在路由，设置为-1

根据链路矩阵初始化节点间的路径信息。具体包括：

根据节点列表中的任意两个节点i和j，根据链路矩阵确定节点i和j之间存在链路，且链路状态为正常，则设置(i,j)之间的路径代价为相应链路矩阵中的值，并设置下一跳路径为j；否则设置(i,j)之间的路径代价为-1，下一跳路径为-1。

参见图2，为本发明实施例提供的计算最短的路由路径方法流程图。该方法步骤如下：

步骤201：选择节点k。

其中，节点k是节点列表中的任意节点。

步骤202：，判断节点i和节点k，以及节点k和节点j之间是否存在路由路径，如果是，则执行步骤203，否则，执行步骤205。

判断如果节点i和节点k，以及节点k和节点j之间是否存在路由路径，可以根据路由路径列表中(i，k)，(k，j)的下一跳字段是否为-1进行判断，如果为-1，则表示两个节点之间不存在路由路径。

步骤203：将(i，k)，(k，j)的路径代价相加，并判断是否小于当前(i，j)的路径代价，如果是，则执行步骤204；否则，执行步骤205。

步骤204：设置(i，j)路由路径的下跳为节点k，并将(i，j)之间的路径代价设置为新的路径代价。

其中，新的路径代价即为(i，k)和(k，j)的的路径代价之和。

步骤205：(i，j)的路由路径的下一跳仍然为节点j。

然后，根据路由拓扑结构和计算的节点之间的路由路径动态地显示节点之间的路由路径。其中，可以根据计算的最短的路由路径，显示源节点i到目的节点j的路由路径以及要从源节点i到目的节点j路由经过的所有参与路由的中间节点。目的节点不限制于1个，也可以是多个目的节点。

根据节点列表和节点坐标列表获取相应的路由节点的位置。动态地显示路由路径的源节点和目的节点，其中，显示方式可以采用闪烁显示。例如，设置周期变化的亮度表示闪烁，周期T，亮度由亮变暗，然后下一周期T亮度由暗变亮。

源节点到目的节点的路由路径中，以动态流动的报文形式显示路由过程。其中，为了取得较好的视觉效果，可以图形来代表报文，动态显示报文从一个路由器节点到另一个路由器节点的路由过程。例如，使用三角形图象代表报文，设定刷新周期(该刷新周期可以是系统默认的时间，也可以根据需要设定为T＝1S)，用来刷新所有报文的显示，达到动态显示的目的，用三角形的流动形象地表示报文前进动作。根据刷新周期，三角形从源节点出发，沿路由路径前进一步，可以设置前进的步距长度为距离d(常数)，直到到达目的节点。参见图3，本发明实施例提供了路由路径中报文显示示意图。假设从路由器节点RT1到路由器节点RT3的路由路径为RT1→RT2→RT3，那么报文从路由器节点RT1到路由器节点RT3的流动过程如图3所示，会从路由器节点RT1前端根据刷新周期连续产生代表报文的三角形图象，根据刷新周期，三角形依次前进一个步距长度，经过路由器节点RT2，直到到达路由器节点RT3。其中每一个动作称为报文沿路径RT1-RT2-RT3前进一步。

进一步，动态显示路由路径时，还可以包括如下显示方式：

当目的节点为多个时，根据源节点和目的节点的路由路径，以闪烁显示的形式动态地显示源节点，以图形代表路由路径中报文，从源节点发送图形，图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，以闪烁显示的形式动态地显示报文当前到达的目的节点。

根据节点列表，按顺序将节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的两个节点分别作为源节点和目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示源节点、目的节点，以图形代表路由路径中报文，从源节点发送图形，图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，经过路由路径，发送至目的节点。

例如，可以根据节点所处的等级的不同，由高到低排序，节点a，节点b，节点c，一次选择节点列表中的任意两个节点，例如在第一个显示周期到来时，选择了节点a和节点b分别作为源节点和目的节点，动态地显示节点a，节点b和其路由路径中报文；第2个显示周期到来时，选择节点a和节点c，并动态地显示节点a，节点c和其路由路径中报文；第3个显示周期到来时，选择节点b和节点a，并动态地显示节点b，节点a和其路由路径中报文，第4个显示周期到来时，选择节点b和节点c，并动态地显示节点b，节点c和其路由路径中报文……依次循环选择出所有的节点并进行相应地动态显示。其中，具体的显示方法同上，不再赘述。

根据节点列表，按顺序将节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的一个节点作为源节点并选择除源节点外其他所有节点作为目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示源节点，以图形代表路由路径中报文，从源节点发送图形，图形根据设定的刷新周期和步距长度，经过路由路径动态地前进，以闪烁显示的形式动态地显示报文当前到达的目的节点。

例如，参见图4，本发明实施例提供了采用本发明显示方法显示的示意图。当排序后选择上海节点为源节点，其他所有节点为目的节点，在这里以多个目的节点为南京节点、武汉节点、北京节点、沈阳节点以及长春节点为例为了进行描述。在报文发送过程中，首先闪烁显示上海节点，三角形代表的报文由上海节点发出，报文预到达南京节点，闪烁显示南京节点，当报文经过南京节点后，南京节点停止闪烁，此时报文预到达武汉节点，闪烁显示武汉节点；同理，依次闪烁北京节点、沈阳节点，和长春节点。其中，报文根据刷新周期动态前进。下一显示周期，重新选择源节点，进行路由路径的动态显示。具体的显示方法同上，不再赘述。

参见图5，为本发明实施例提供的路由器部署示意图，由一个路由代理实现OSPF协议，然后通过与被测路由器建立紧邻关系，从而获取LSA(Link-state Advertisement，链路状态通告)，通过对LSA的分析获取路由拓扑结构，并以动态的方式可视化显示当前时刻的路由路径。部署系统的主机为提供路由路径显示的主机，首先连接着邻居路由器，然后邻居路由器连接其他的路由器，完成OSPF路由协议的网络的部署。

本发明实施例是在2.4GHz的CPU，内存512M的Linux工作环境中通过Web界面实现，动态地显示效果采用java实现。目前的实验测试采用了MYSQL数据库。在实际运行中，在中国教育和科研计算机网CERNET(IPv4网络)，下一代中国教育和科研计算机网CERNET2(IPv4网络)，和863高性能宽带信息网3TNet(IPv4/IPv6双栈网络)等网络部署了本系统，取得了良好的效果。

本发明实施例根据获得的路由拓扑信息，显示路由拓扑结构和路由路径，能够形象动态地显示路由路径，提供给用户希望查看的显示的内容，并供给用户多种循环显示的选择，用户能够监测网络的内在运行过程，及时了解网络的内部变化，掌握网络的运行情况；也可以通过可视化的路由路径，深入地了解网络的内在运行机制，对网络有更深入的直观认识。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路由路径显示的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤A：获取系统配置信息；

步骤B：根据所述系统配置信息，获取路由拓扑信息；

步骤C：根据所述路由拓扑信息，显示路由拓扑结构；

步骤D：计算路由拓扑信息中的节点之间路由路径；

步骤E：根据所述路由拓扑结构和所述计算得到的节点之间的路由路径，动态显示所述节点之间的路由路径。

2.如权利要求1所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述系统配置信息具体包括数据库名称、用户名称和用户口令；所述路由拓扑信息具体包括节点信息、链路信息、链路矩阵信息。

3.如权利要求2所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1：根据所述系统的配置信息，获取节点信息并统计节点个数，所述节点信息包括节点编号、节点类型、节点地址、节点名称、节点图标和节点状态；

步骤B2：根据所述系统的配置信息，获取链路信息，所述链路信息包括链路编号、链路名称、源节点编号、目的节点编号、链路代价、链路带宽和链路状态；

步骤B3：根据统计得到的节点个数，建立链路矩阵信息并初始化所述链路矩阵信息，所述链路矩阵信息包括：链路存在标记、所述链路代价、所述链路带宽和所述链路状态；

步骤B4：根据所述链路信息中的源节点编号和目的节点编号判断节点之间是否存在链路，并相应地设置所述链路矩阵信息。

4.如权利要求3所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

步骤C1：根据所述节点信息，显示路由拓扑结构中的节点；

步骤C2：根据判断得到的所述链路中节点状态和链路状态，显示路由拓扑结构中的每条链路。

5.如权利要求4所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

步骤D1：根据所述节点信息和链路信息，确定源节点到目的节点的路由路径和路由代价；

步骤D2：判断所述路由路径是否存在中间节点，并且所述源节点经过所述中间节点到所述目的节点的路由代价小于所述源节点到目的节点的路由代价，如果是，则将所述源节点经过所述中间节点到所述目的节点的路径作为所述源节点到目的节点的最短的路由路径；否则，将所述源节点到目的节点的路由路径作为最短的路由路径。

6.如权利要求5所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述步骤E为：

根据源节点和目的节点的路由路径，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点、目的节点；以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，经过所述路由路径，发送至所述目的节点。

7.如权利要求6所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述目的节点为1个或多个。

8.如权利要求7所述的路由路径显示的方法，其特征在于，当所述目的节点为多个时，所述步骤E为：

根据所述源节点和目的节点的路由路径，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，以闪烁显示的形式动态地显示所述报文当前到达的目的节点。

9.如权利要求6所述的路由路径显示的方法，其特征在于，所述步骤E为：

根据所述节点列表，按顺序将所述节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的两个节点分别作为源节点和目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点、目的节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，动态前进，经过所述路由路径，发送至所述目的节点。

10.如权利要求7所述的路由路径显示的方法，其特征在于，当所述目的节点为多个时，所述步骤E为：

根据所述节点列表，按顺序将所述节点列表中的节点排序，按顺序依次循环选择排序后的节点中的一个节点作为源节点并选择除所述源节点外其他所有节点作为目的节点，以闪烁显示的形式动态地显示所述源节点，以图形代表所述路由路径中报文，从所述源节点发送所述图形，所述图形根据设定的刷新周期和步距长度，经过所述路由路径动态地前进，以闪烁显示的形式动态地显示所述报文当前到达的目的节点。

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