CN101404595B - 网络桥接器上行链路端口标识 - Google Patents

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Abstract

从测试工具向网络上所有已知的桥接器和交换机发送ICMP ping，所述网络通过用相邻桥接器的MAC地址填充转发数据库(FDB)表来作出响应。然后，向选定桥接器的FDB表发送一个SNMP查询，用于不仅检索MAC地址，而且还检索与下游桥接器的端口相关联的接口索引。把这些端口标识为上行链路端口。

Description

网络桥接器上行链路端口标识
本案为2004年7月19日提交的题为“网络桥接器上行链路端口标识”的中国专利申请200410071307.7的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及网络测试，具体来讲涉及一种标识网络桥接器上行链路端口的方法。
背景技术
用来确保从一台机器到另一台机器的可靠的数据全双工传输的标准包括传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，这两种协议已经被合并成TCP/IP因特网协议套件，并且现在仅被称为TCP/IP协议。网络操作上的分层和结构本身都是基于开放系统互连(OSI)七层模型的，该七层模型是由国际标准组织创建的参考模型产生的，以作为标准ISO/IEC 7498。
网络测试和诊断工具必须要采用TCP/IP协议，而且在网络门户只是作为网络上的另一个设备而出现。这些工具带有提供图形和文本信息的显示器，包括显示总体配置后的网络的用户图形、检测出的问题、协议统计、以及所发现的设备和网络。改良的网路测试工具中的发现系统利用因特网控制消息协议(ICMP)的回应(echo)请求与应答特征来在搜集关于网络的信息过程中区分主机、互连设备(比如，交换机和路由器)、服务器、打印机以及简单网络监视协议(SNMP)设备。
由中继器、桥接器和交换机以及路由器来创建带OSI七层模型的操作边界。例如，桥接器和交换机在基于OSI七层模型的层2之内工作，而路由器被部署在第2层和第3层之间的操作边界。也就是说，利用路由器来将本地网络连接到另一个网络，或者把多个网络连接在一起。在测试互连的多个网络过程中，乃至在测试使用多个桥接器和交换机来互连几个设备的大型网络的过程中，难以标识上行链路交换机端口，其中，这类信息在SNMP数据库中获取不到的，所述SNMP数据库又名SNMP管理信息库(MIB)。上行链路端口是连接于另一个网络互连设备-比如桥接器或路由器的交换机或桥接器端口，并且在除物理层以外具有其它交换机或桥接器的介质访问控制(MAC)地址。迄今为止，用户不得不具有这类上行链路端口的知识，并人工地将MAC地址加载到MIB中，该MAC地址是物理地址。这对于面对着测试和分析网络的技术人员而言是主要的不便，并且没有所需的上行链路端口信息的话不完全的或不正确的测试结果就会随之而来。在生成准确的网络图并找出其中连有特定设备的交换机端口的过程中，干线端口的标识是至关重要的。
人们往往希望的是，将一种能把网路测试工具标识上行链路交换机端口的特征并入到网路测试工具中，其中，这类信息在SNMP MIB中是获取不到的。
发明内容
依照本发明，给网路测试和分析工具提供了一种标识上行链路交换机端口的方法。
测试工具执行一个发现过程，来定位感兴趣的网络上的所有设备，包括所有桥接器和交换机的列表。然后，在网络上从测试工具向所有已知的桥接器和交换机发出ICMP ping，这通过用相邻桥接器的MAC地址填充该桥接器的转发数据库(FDB)表来作出响应。然后，向选定的桥接器的FDB表发送SNMP查询，不仅检索MAC地址，而且还检索与下游桥接器的端口相关联的接口索引。这些端口被标识为上行链路端口。
如果在FDB中没有找到任何MAC地址，或者如果复查出所有的上行链路端口都已经被标识出来，那么就下载所有已知桥接器的FDB表的内容并且生成一个由所有与每个上行链路端口相关联的MAC地址构成的计数。非上行链路端口的桥接器端口将仅仅具有与之相关联的有限的MAC地址，因此如果在一个给定的桥接器端口上的计数超过预定数目的话，就将该端口标志为上行链路端口。
一旦在网络内已经标识了上行链路端口，就能够绘制出准确的网络图。此外，能够容易地定位其中连有(例如)诸如PC或打印机这类特定设备的桥接器端口。
对于本领域的普通技术人员而言，通过结合附图阅读下列说明，本发明的其它目的、特征以及优点将变得明显。
附图说明
图1是为了解释本发明起见、示例性简单网络的框图；和
图2是用于标识交换机上行链路端口的方法的实施方案的流程图。
具体实施方式
现在参照附图，图1是示例性本地网络10的框图，为了论述起见，该本地网络包括：六台计算机-PC1至PC6、由集线器14、16和18互连的服务器12，以及多端口交换机(桥接器)20、22和24。本地网络10通过路由器30连接到另一个网络40。示出测试工具50是连接到方便的接口端口(比如集线器14)中的，以便执行网络分析。注意：将桥接器20、22和24的端口标记为A、B、C和D，由于为任意设备的连接而使用哪个端口是无关紧要的，因此这些标记是随机分配的。
应当认识到，控制操作功能的准则和OSI层1和2应用的协议以及网络上每个设备都具有唯一的物理地址(MAC地址)。在我们的例子中，网络的段(segment)是用桥接器20、22和24来分开的。所示的连接于桥接器22的端口B和D以及桥接器24的端口A和C的虚线，代表附加设备连接于那些端口。每个桥接器都包括含有MIB的SNMP管理能力，所述MIB是包含连接于那个桥接器的设备的MAC地址的数据库表。例如，桥接器20在其MIB表中存储着连接于端口A和C的PC1至PC4、连接于端口D的服务器12、连接于端口B的桥接器22的MAC地址。同样，桥接器22和24具有包含连接于它们各自端口的设备的MAC地址的MIB表。
测试工具50运用常规的ICMP回应(echo)请求与应答(ping)过程来发现网络10内的所有设备。然而，为了生成准确的网络图并找出特定设备被连接到的交换机端口，必须标识干线端口或上行链路端口。此外，由于如在前述段落中相对于桥接器20所述的，其它端口将具有端节点(end node)，因此只有上行链路端口会具有其它桥接器或交换机的MAC地址。所以，通过常规的发现过程，测试工具50能够得知诸如PC5和PC6这类的设备处于网络某处，但是却不能提供关于具体位置的细节。
现在参照图2，这幅图是用于标识交换机上行链路端口和定位桥接器端口的方法的实施方式的流程图，其中，一旦完成最初的发现并且一个桥接器和交换机列表现在可以获取时，就定位特定的设备。在步骤100中，向网络10中所有已知的桥接器或交换机发送ICMP ping。在步骤102中，利用MAC地址和任意相邻桥接器或交换机的接口索引来填充网络10内每个桥接器的转发数据库(FDB)表。每个以太网端口都具有与之相关联的接口索引，并且所述接口索引皆与MAC地址一起被存储在FDB中。也就是说，FDB表把任何MAC地址都与其中“看到”过MAC地址的接口索引(端口)存储在一起。在步骤104中，向选定的桥接器发送一个SNMP查询，以便检索在其FDB中存储的所有MAC地址。在步骤106中，如果选定桥接器的MAC地址存在于FDB表中，这意味着把使用MAC地址返回的、与接口索引相关联的端口定义为上行链路端口，并在步骤108中给它加上标志。有至少两种方式能够从FDB表中检索数据。一种方式是：向桥接器查询特定的MAC地址，借此所述桥接器将按照MAC地址和接口索引来返回FDB项，或者返回表示“没有这个名字”(即未找到)的错误信息。另一种方式是遍历(stepthrough)FDB表查找其所有其项。接着，使用每一个都具有两个字段的项返回完整表，所述两个字段是：MAC地址和接口索引。例如，如果桥接器22接收到任何针对存储在其FDB表中的MAC地址的SNMP查询，那么桥接器22就将通过提供桥接器20和24的MAC地址和相应的接口索引来作出响应。因为在我们的例子中接口索引与桥接器20的端口B相关联，因而把桥接器20的端口B定为上行链路端口。同样，如果查询的是桥接器24，那么将返回桥接器24和路由器30的MAC地址及相应的接口索引，并且将把桥接器22的端口A定为上行链路端口。然后，根据这些数据，就能够看出一条准确的路线能够被画出，从测试工具50经由桥接器20-24到路由器30。
如果在FDB表中没有找到MAC地址，或者如果复查出所有上行链路端口都已经被标识，那么就可以像步骤112中所提供的那样，下载桥接器20、22和24的FDB表的完整内容，这些内容包括了网络10中所有设备的MAC地址。接着，在步骤114中，计数是由所有与每个端口相关联的MAC地址构成的。如果该计数超过了用户提供的预定数目(步骤116)，那么就把该端口标记为上行链路端口。如果该计数未超过所述预定数，那么就不把该端口标记为上行链路端口。由此，可以容易地验证上行链路端口，并且可以标识略过的或遗漏的上行链路端口。
一旦在网络内已经标识了上行链路端口，那么就能够绘制出准确的网络图，所述网络图显示出了其中所连的所有设备。此外，能够容易地定位其中连有(例如)诸如PC5和PC6之类的特定设备的桥接器端口。
尽管发明人已经示出并描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域的技术人员而言显而易见的是，在不背离本发明的更广泛方面内，可以作出许多改变和修改。因此，意图让所附的权利要求涵盖落入该发明真实范围内的所有此类改变和修改。

Claims (1)

1.一种使用测试仪器来标识网络中桥接器上行链路端口的测试仪器操作方法，包括以下步骤：
将所述测试仪器连接到所述网络；
从所述测试仪器向所述网络内所有已知的桥接器发送ICMP ping，并由此使所述桥接器的转发数据库表去存储MAC地址和相邻桥接器的接口索引；
从所述测试仪器向选定的桥接器发送一个SNMP查询，以便检索所述选定的桥接器的转发数据库表的存储内容；以及
为从所述选定的桥接器检索出的任意接口索引，所述测试仪器将与所述接口索引关联的端口标识为相邻桥接器的上行链路端口；
进一步包括以下步骤：
将所述已知桥接器的所有所述转发数据库表的内容下载至所述测试仪器；
对与所述桥接器的每个端口相关联的MAC地址的数目进行计数；以及
如果所计数的MAC地址的所述数目超过预定数目，那么就把该端口标识为上行链路端口。
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