CN101534216B

CN101534216B - 基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法

Info

Publication number: CN101534216B
Application number: CN2009100828938A
Authority: CN
Inventors: 李会; 马化一; 陈凡民; 薛百华
Original assignee: Kyland Technology Co Ltd
Current assignee: Dongtu Science and Technology (Yichang) Co., Ltd.
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: CN101534216A

Abstract

本发明公开了基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法，属于计算机网络管理领域，尤其适用于以太网交换机的网络拓扑管理。解决了广域、自动拓扑快速形成的技术难题。本发明在拓扑种子桶中任选一个网络设备作为种子网元，向种子网元发送查询设备邻接关系的报文，获取设备邻接关系，并将查询到的邻接设备加入到临时拓扑队列，在拓扑面板依次创建网元，设备图标，并建立拓扑关系；将临时拓扑队列中的设备与已拓扑桶中设备、拓扑种子桶比较后；依次从待拓扑队列中，取出邻接设备作为种子网元，不断搜索和循环，直至临时拓扑队列、待拓扑队列、拓扑种子桶为空时拓扑完成拓扑。采用本发明的技术方案具有效率高、灵活性高、精确度高等优点，且拓扑较为直观。

Description

基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法

技术领域

本发明涉及计算机网络管理领域，更具体地说，涉及一种以太网交换机基于网段或网元自动发现网元、识别网元、识别网元间连接关系并自动连线的网络拓扑管理的实现方法。

背景技术

自动网络拓扑技术广泛的应用到局域网内，但在一个城域监控网络中，被监控的对象和监控后台不在同一个子网中；如何能在网管站自动形成拓扑结构，并能快速的形成网络连接，方便网络管理人员管理和发现网络故障变得尤为重要。因为若采用人工建立拓扑关系，当网络中节点达到几百个甚至上千个数量，人工快速建立网络拓扑，是完全不可能的。目前基于网络层的自动拓扑技术已经比较成熟，但是一般的自动发现技术，只能找到相关的设备，不能对相关的设备之间的连接关系进行细分，不能清楚的在网管站实现清晰的拓扑结构。检索到的一些方法通过标准的MIB库来实现网络拓扑，其拓扑可能会导致不精确。为了解决以上问题，本发明采用了基于网段或网元的实现方法，通过LLDP协议来实现精确拓扑关系，得到的拓扑关系为精确拓扑，另外提高了效率；解决了广域、自动拓扑快速形成的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种简单、快速、高效的基于网段或网元自动拓扑的实现方法。利用该种方法可以自动探测整个网络，发现网元及网元间的连接关系，并进行拓扑连线。

本发明的技术方案是：

本发明通过LLDP协议及采用广度优先算法来实现精确拓扑关系，得到的拓扑关系为精确拓扑，并且大大提高拓扑效率；

具体包括以下步骤：

a、以指定网段或网元作为搜索目标，向网段内所有IP地址发送指定次数请求报文，在指定时间里等待回应，如果得到回应，证明网元存在，将其存储在拓扑种子桶中，如果得不到回应，证明网元不存在，不做任何处理；

b、通过向拓扑种子桶中的网元发送查询报文，如果得到响应，证明其为网络设备，根据返回值与设备类型数据库比较获得设备类型，如果没有得到响应，将网元设备类型设置为其他设备；

c、在拓扑种子桶中任选一个网络设备作为种子网元，根据设备类型，匹配设备类型数据库，在拓扑面板创建网元、设备图标，并将其放入已拓扑桶中；

d、向种子网元发送查询设备邻接关系的报文，获取设备邻接关系；并将查询到的邻接设备加入到临时拓扑队列，在拓扑面板依次创建网元，设备图标，并建立拓扑关系；

e、将临时拓扑队列中的邻接设备与已拓扑桶中设备匹配，如果在已拓扑桶中，删除该邻接设备；如果不在已拓扑桶中，将其加入到待拓扑队列中；然后将待拓扑队列中的邻接设备与拓扑种子桶比较，如果在拓扑队列中的邻接设备在拓扑种子桶中，将该邻接设备从拓扑种子桶中移除；

f、依次从待拓扑队列中，取出邻接设备作为种子网元，将其转移到已拓扑桶中，并执行d-f步骤，直到待拓扑队列中无邻接设备；

g、执行c-f步骤，直到拓扑种子桶中所有种子网元拓扑完成；

h、临时拓扑队列、待拓扑队列、拓扑种子桶为空时拓扑完成。

所述方法，其中，步骤a，向网段内所有IP地址发送指定次数ICMP请求报文，根据是否得到回复确定网元是否存在，从而完成网元搜索，作为初始拓扑种子网元。

所述方法，其中，将邻接设备放入到待拓扑队列中，作为网元搜索和网元拓扑的种子网元。

所述方法，其中，从待拓扑队列中任选一个网元作为种子网元，通过查询该种子网元邻接关系MIB信息，得到该种子网元邻接关系信息。

所述方法，其中，定义设备类型数据库，根据设备类型数据库定义设备类型值。

所述方法，其中，通过发送SNMP报文来识别网元，根据报文返回值来确定设备类型和邻接关系。

所述方法，其中，通过向拓扑种子桶中的网元发送MIB查询报文，OID为1.3.6.1.2.1.1.2(sysObjectID)得到设备类型。

所述方法，其中，向种子网元发送查询设备邻接关系的MIB查询报文，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.3，得到邻接设备IP地址；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.7，得到邻接设备类型；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.1，得到当前种子网元端口ID；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.5，得到邻接设备端口ID。

所述方法，其中，通过查询SNMP邻接MIB信息，可以获取邻接设备IP地址、邻接设备类型、当前种子网元端口ID、邻接设备端口ID等信息。

所述方法，其中，不断搜索和循环，直至完成网元搜索和网元拓扑。

本发明的有益效果是：本发明提供一种简单、快速、高效的基于网元或网段自动拓扑的实现方法。只需要指定网元或网段即可对增个网络进行自动探测，自动发现网元及网元间的连接关系，并进行拓扑连线。提供了一种具有效率高、较高灵活性、精确度高等优点，且拓扑较为直观的对网络的管理方式。

附图说明

图1设备类型数据库显示图；

图2基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法流程图；

图3拓扑效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1指示了设备类型数据库的构造，DeviceType表示设备类型值；Device表示设备类型；当设备类型是SICOM3000时对应的值为0x10001-0x10006；当设备为SICOM3000BA时对应的值为0x40001-0x40002；当设备为SICOM3024时对应的值为0x20001-0x20010；当设备为SICOM3000BA时对应的值为0x40001-0x40002；当设备为SICOM3024EX时对应的值为0x30001；依次查询；

根据查询MIB信息中的设备返回值，将该返回值与设备类型数据库中的对应，即可知道该返回值对应的设备类型。

图2指示了基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法流程，

1)、以指定网段或网元作为搜索目标，向网段内所有IP地址发送指定次数ICMP请求报文，在指定时间里等待回应，如果得到回应，证明网元存在，将其存储在拓扑种子桶中，如果得不到回应，证明网元不存在，不做任何处理。

2)、通过向拓扑种子桶中的网元发送SNMP的MIB查询报文，OID为1.3.6.1.2.1.1.2(sysObjectID)，如果得到响应，证明其为网络设备，根据返回值与设备类型数据库比较获得设备类型，如果没有得到响应，将网元设备类型设置为其他设备；此时即已识别出了查询到的设备类型。

3)、在拓扑种子桶中任选一个通用设备作为种子网元，根据设备类型，匹配设备类型数据库，在拓扑面板创建网元、设备图标，并将其放入已拓扑桶中；

4)、向种子网元发送查询设备邻接关系的报文，获取设备邻接关系；向种子网元发送查询设备邻接关系的SNMP报文，邻接设备IP地址，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.3；邻接设备类型，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.7；当前种子网元端口ID，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.1；邻接设备端口ID，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.5。通过查询SNMP邻接MIB信息，可以获取邻接设备IP地址、邻接设备类型、当前种子网元端口ID、邻接设备端口ID等信息。并将查询到的邻接设备加入到临时拓扑队列，在拓扑面板依次创建网元，设备图标，并建立拓扑关系。

5)、将临时拓扑队列中的邻接设备与已拓扑桶中设备匹配，如果在已拓扑桶中，删除该邻接设备；如果不在已拓扑桶中，将其加入到待拓扑队列中；然后将待拓扑队列中的邻接设备与拓扑种子桶比较，如果待拓扑队列中的邻接设备在拓扑种子桶中，将该邻接设备从拓扑种子桶中移除；依次从待拓扑队列中，取出邻接设备作为种子网元，将其转移到已拓扑桶中，并执行4)-5)步骤，直到待拓扑队列中无邻接设备；执行3)-5)步骤，直到拓扑种子桶中所有种子网元拓扑完成；不断搜索和循环，直至完成网元搜索和网元拓扑，临时拓扑队列、待拓扑队列、拓扑种子桶为空时拓扑完成。

图3指示了拓扑效果。

基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法拓扑线程表示如下：

public void run(){

curOltId＝AllRealOltCollection.getMaxOltId()；

//创建指定设备

createSpecifyOlt(strSpecifyOltIp)；

//将指定设备推入notTopologyQueue

notTopologyQueue.addLast(specifyOlt)；

while(true){

if(notTopologyQueue.isEmpty()){

if(！momentQueue.isEmpty()){

Iterator it＝momentQueue.iterator()；

while(it.hasNext()){

notTopologyQueue.addLast((OltObject)it.next())；

}

momentQueue.clear()；

}

//如果notTopologyQueue和momentQueue都为空说明自动拓扑完成

else{

System.out.println(″Finish Automatic Topology″)；

break；

}

OltObject localOlt＝(OltObject)notTopologyQueue.getFirst()；

if(topologyDoneQueue.contains(localOlt)){

notTopologyQueue.remove(localOlt)；

continue；

}

//搜索邻接设备

findRemOlt(localOlt)；

//完成指定设备的拓扑

doTopology(localOlt)；

//从notTopologyQueue队列中删除指定设备

notTopologyQueue.remove(localOlt)；

//将指定设备放入topologyDoneQueue

topologyDoneQueue.add(localOlt)；

}

//搜索邻接设备如下：

private void findRemOlt(OltObject localOlt){

//发送SNMP报文得到邻接信息

StrNameValueType_ListHolder getData

AutoTopoSnmp.getInstance().getRemInfo(localOlt)；

if(getData ＝＝null‖getData.value.length＝＝0){

return；

}

StrNameValueType[]data＝getData.value；

localSlotNum

IpAddressConver.getIntLocalSlotNumF(Integer.parseInt(data[i].values[3]))；

localPortNum

IpAddressConver.getIntLocalPortNumF(Integer.parseInt(data[i].values[3]))；

remSlotNum＝IpAddressConver.getIntRemSlotNumF(data[i].values[2])；

remPortNum＝IpAddressConver.getIntRemPortNum(data[i].values[2])；

OltObject remOlt＝(OltObject)(AllRealOltCollection.getAllOltTable().get(remIp))；

int result

doTopology(localOlt，remOlt，localSlotNum，remSlotNum，localPortNum，remPortNum)；

}

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和实质之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims

1.基于拓扑桶算法的自动拓扑实现方法，通过LLDP协议及采用广度优先算法来实现精确拓扑关系，具体包括以下步骤：

d、向种子网元发送查询设备邻接关系的报文，获取设备邻接关系；并将查询到的邻接设备加入到临时拓扑队列，在拓扑面板依次创建网元、设备图标，并建立拓扑关系；

e、将临时拓扑队列中的邻接设备与已拓扑桶中设备匹配，如果在已拓扑桶中，删除该邻接设备；如果不在已拓扑桶中，将其加入到待拓扑队列中；然后将待拓扑队列中的邻接设备与拓扑种子桶比较，如果在待拓扑队列中的邻接设备在拓扑种子桶中，将该邻接设备从拓扑种子桶中移除；

g、执行c-f步骤，直到拓扑种子桶中所有种子网元拓扑完成；

2.根据权利要求1所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：步骤a，向网段内所有IP地址发送指定次数ICMP请求报文，根据是否得到回复确定网元是否存在，从而完成网元搜索，作为初始拓扑种子网元。

3.根据权利要求1所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：将邻接设备放入到待拓扑队列中，作为网元搜索和网元拓扑的种子网元。

4.根据权利要求1所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：从待拓扑队列中任选一个网元作为种子网元，通过查询该种子网元邻接关系MIB信息，得到该种子网元邻接关系信息。

5.根据权利要求1所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：定义设备类型数据库，根据设备类型数据库定义设备类型值。

6.根据权利要求1或5所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：通过发送SNMP报文来识别网元，根据报文返回值来确定设备类型和邻接关系。

7.根据权利要求6所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：通过向拓扑种子桶中的网元发送MIB查询报文，OID为1.3.6.1.2.1.1.2，得到设备类型。

8.根据权利要求6所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：向种子网元发送查询设备邻接关系的MIB查询报文，OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.3，得到邻接设备IP地址；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.7，得到邻接设备类型；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.1，得到当前种子网元端口ID；OID为1.3.6.1.4.1.26067.1.15.1.1.1.1.5，得到邻接设备端口ID。

9.根据权利要求1或8所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：通过查询SNMP邻接MIB信息，可以获取邻接设备IP地址、邻接设备类型、当前种子网元端口ID、邻接设备端口ID。

10.根据权利要求1所述的自动拓扑实现方法，其特征在于：不断搜索和循环，直至完成网元搜索和网元拓扑。