CN101631047A - 基于平面模式展示网络拓扑结构的方法 - Google Patents

Abstract

基于平面模式展示网络拓扑结构的方法，从数据库中读取网络内互联的设备信息，将每个设备信息构建成一个单独的网元对象，保存设备的名称、设备IP、设备型号，并载入整个网络拓扑系统中的资源层次；资源层次低的设备网元通过获取下联拓扑直接展示；从数据库中载入链路资源，根据链路方向将设备的上下联设备保存在设备对象中，为获取下联设备和告警上传作数据准备；由前台Webtopo发起ajax请求，给网元对象画“+”；在标记有“+”的设备上右键，获取下联设备；在工具条菜单中，通过相应的后台链路发现程序进行全网链路发现；获取到格式为json的数据后，进行解析链路告警根据告警级别和类型更改链路的样式。

Description

基于平面模式展示网络拓扑结构的方法

一、技术领域

本发明涉及到基于平面模式直观展示宽带城域网的网络拓扑结构。

二、背景技术

网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒体互联在一起有多种方法，实际上只有几种方式能适合LAN的工作。如果一个网络只连接几台设备，最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互联网络，具体使用的拓扑结构有三种：

星形拓扑结构、环形拓扑结构和总线型拓扑结构。

为了适应互联网的飞速发展，迫切的需要一种直观的平面拓扑图结构来展示城域网中错综复杂的互联设备，并且能实时监控设备以及整个网络的运行状态，便于网监人员能高效地维护整个网络的运行，保证互联网畅通。因此，本发明针对互联网的拓扑图结构特点，研发出基于平面模式展示的拓扑图，主要用到的技术有：ajax，corba，vml，json。主要功能有：拓扑自动发现、自动生成、自动布局以及告警实时监控等。

基于拓扑图监控的方式大量涌现出来，但是随着城域网日益壮大，需要管理的设备越来越多，链路也越来越复杂，传统的拓扑图在直观展示、性能监控、告警监控等方面上无法适应用户需求，主要体现在以及几个方面

1)网络拓扑层次不够直观清晰

用户使用拓扑图监控整个城域网运行时，总是希望能尽量贴近真实的拓扑结构，但目前的拓扑需要多次切换层次，无法体现出完整的拓扑。

2)发生告警时不能快速定位到故障源

当发生告警时，如果产生的告警不在用户监控的层次范围内，用户需要不断切换网络层次，或者需要在实时告警牌中定位设备，才能定位到真正的告警故障源。

3)无法在拓扑图中直观展示链路告警等

由于传统的拓扑图展示方式采用层次分层，导致上联设备和下联设备无法在同一层次中展示，进而链路发生告警时，无法立即关联到相应的链路。

4)网元无法缺乏自动布局，不够人性化

由于拓扑图中设备和链路非常多，网元需要按照连接关系手工整理，需要耗费大量的人力，缺乏人性化的自动布局方案。

现有的基于平面模式的拓扑展示目前还存在的缺点如下：由于城域网互联结构过于庞大，无法针对全网自动布局，仍需要用户手工和自动两种方式来布局拓扑。

三、发明内容：

本发明目的是：提出一种基于平面模式展示网络(尤其是比较大型的城域网)互联结构拓扑结构的方法，克服现有的基于平面模式展示网络的方法，同时为了便于网监人员直观的维护网络设备，兼容原来的拓扑层次方式，将所监控的网元对象直接放在同一个层次即同一个平面上展示，并且增加链路的上下联关系。

本发明的技术解决方案是：基于平面模式展示网络拓扑结构的方法：城域网网络拓扑结构指用于传输媒体互联设备(网元)构成网络拓扑，平面拓扑图网元的数据由后台独立的模块通过二层链路发现算法将发现的结果入数据库，并通知后台主控程序(模块)生成平面拓扑图，按资源层次顺序依次设置坐标：

1)从数据库中读取网络内互联的设备信息，将每个设备信息构建成一个单独的网元对象，保存设备的名称、设备IP、设备型号，并载入整个网络拓扑系统中的资源层次，按照资源层次对设备网元对象依次设置坐标；资源层次分层次展示，资源层次低的设备网元可以通过获取下联拓扑直接展示；

2)从数据库中载入链路资源，根据链路方向将设备的上下联设备保存在设备对象中，为获取下联设备和告警上传作数据准备。

3)由前台Webtopo发起ajax请求，最后通过corba调用后台主控程序获取平面拓扑图的json数据；经过解析器后，将设备和链路依次绘图，并根据每个网元对象中标志位：是否包含下联设备，如包括则给网元对象画“+”；

4)在标记有“+”的设备上右键菜单，选定并获取下联设备，并且通过后台自动布局菜单程序，进行网元的布局；

5)在工具条菜单程序中，通过“拓扑管理→拓扑发现”，选择不同的采集区域，通过相应的后台链路发现程序进行全网链路发现；待发现一部分数据后，再通知主控程序模块，读取发现的链路数据，加载到缓存中进行处理，处理完成后，将这些链路打上标记表示拓扑链路生成完毕；

6)前台web开启定时器，定时发起ajax请求，从后台主控程序获取当前拓扑图的网元告警和链路告警；获取到格式为json的数据后，进行解析，将网元告警等级和告警数量画在网元右上角，链路告警根据告警级别和类型更改链路的样式。

7)拓扑图上会开启定时器，通过ajax方法将告警安排json格式传输到拓扑图上，解析后对比网元上现有的告警数量，判断是否有新告警，来决定是否闪烁。

8)发生流量阈值和端口down告警时，告警能及时关联到链路：

当系统产生的告警通过corba传给后台主控模块时，会根据告警中oid判断是否是流量告警还是端口告警，分别解析告警对应的设备和端口。等待前台ajax请求获取告警后，进行数据解析，将告警直接关联到链路上，通过vml标签控制，将链路重绘成红色、粗体、断线等样式。

9)下联设备以扇形布局，提高拓扑图整理效率

获取下联设备时，会将所有该设备通过ajax请求并且以json格式传输到前台，直接展示到前台上，如果用户之前没有自动布局，则可以尝试使用右键菜单中的自动布局，此时前台会根据自动布局算法(现有常规的算法：如扇形分布、神经网络)将获取到的下联设备以扇形形状进行布局，并且自动保存坐标，记录用户本次操作。

10)拓扑图中网元增加右键菜单以及“二进制与”方式实现菜单定制

绘制平面拓扑图采用微软的VML(矢量标记语言)技术，通过增加鼠标右键响应事件，增加右键菜单显示功能，右键菜单的格式完全json格式，菜单可以无限制定制。

本发明的互联结构拓扑结构：

1)兼容网段层次展示，且所有网元支持同一个平面展示

为了便于网监人员能直观监控拓扑图，将展示平面化，链路直接设备与设备对联，根据资源层次关系确定上下联。由于拓扑图结构非常复杂，网元数量庞大，平面展示所有网元会引起性能瓶颈，因此需要根据资源层次分批展示，资源层次低的设备网元可以通过获取下联拓扑直接展示。

2)发生告警时，告警源能快速定位，提高监控效率

由于网元采用平面模式展示，只要系统中出现告警时，拓扑图上会开启定时器，通过ajax技术将告警安排json格式传输到拓扑图上，解析后会对比网元上现有的告警数量，判断是否有新告警，来决定是否闪烁。

3)发生流量阈值和端口down告警时，告警能及时关联到链路

当系统产生的告警通过corba传给后台主控模块时，会根据告警中oid判断是否是流量告警还是端口告警，分别解析告警对应的设备和端口。等待前台ajax请求获取告警后，进行数据解析，将告警直接关联到链路上，通过vml标签控制，将链路重绘成红色、粗体、断线等样式。

4)下联设备可以以扇形自动布局，提高拓扑图整理效率

获取下联设备时，会将所有该设备通过ajax请求并且以json格式传输到前台，直接展示到前台上，如果用户之前没有自动布局，则可以尝试使用右键菜单中的自动布局，此时前台会根据自动布局算法将获取到的下联设备以扇形形状进行布局，并且自动保存坐标，记录用户本次操作。

5)拓扑图中网元增加右键菜单以及“二进制与”方式实现菜单定制

绘制平面拓扑图采用微软的VML(矢量标记语言)技术，通过增加鼠标右键响应事件，增加右键菜单显示功能，右键菜单格式完全json格式，菜单可以无限制定制。

为了方便区分不同网元的右键菜单，采用计算机常用二进制机制以及“&”的运算特点绘制菜单。定义如下：

基本权限  二进制码

设备      1

网段      10

链路      100

空白      1000

告警牌    10000

多设备    100000

多网段    1000000

将菜单需要出现的位置进行分类，采用二进制定义，然后将每个菜单定义使用二进制数据格式，然后在不同的场景获取右键菜单时，将分类的二进制与各个菜单中定义的二进制相与，即作“&”运算，将运算后的结果和分类的二进制数相比，如不相等，则过滤此菜单，依次遍历即可。

本发明有益效果：与现有的技术相比有益效果如下，

1)平面模式展示方式，更贴近真实的物理拓扑，尤其是告警闪烁和链路告警，给用户监控整个城域网带来更大的便利。

2)拓扑图中网元采用手工和自动布局两种方式，用户可以结合这两种方式更灵活整理拓扑图，最大程度上满足用户操作习惯。

3)网元菜单支持定制，用户可以随时查看设备的性能、流量、告警、设备信息、设备端口等重要信息，并且用户能在拓扑图中直接对这些设备发起ping检测等命令，提高用户维护效率。

四、附图说明

图1整体平面拓扑图

图2拓扑图自动布局

五、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。平面拓扑图网元数据需要后台独立的模块通过一系列算法将发现的结果入库，并通知主控模块生成拓扑图，按资源层次顺序依次设置坐标等。详细实施步骤如下：

1)从数据库中读取设备信息，将每个设备信息构建成一个单独的网元对象，保存设备的名称、设备IP、设备型号等，并载入整个系统中的资源层次，按照资源层次对设备网元对象依次设置坐标。

2)从数据库中载入链路资源，根据链路方向将设备的上下联设备保存在设备对象中，为获取下联设备和告警上传作数据准备。

3)Webtopo发起ajax请求，最后通过corba调用后台主控程序获取平面拓扑图的json数据。经过解析器后，将设备和链路依次绘图，并根据每个网元对象中标志位：是否包含下联设备，给网元对象画“+”，如图1。

4)在标记有“+”的设备上右键，获取下联设备，并且可以通过自动布局菜单，进行合理布局，如图2。

5)菜单“拓扑管理→拓扑发现”，选择不同的采集区域，通过相应的后台进行全网链路发现。待发现一部分数据后，再通知主控模块，读取发现的链路数据，加载到缓存中进行处理，处理完成后，将这些链路打上标记表示拓扑链路生成完毕。

6)前台web开启定时器，定时发起ajax请求，想后台获取当前拓扑图的网元告警和链路告警。获取到格式为json的数据后，进行解析，将网元告警等级和告警数量画在网元右上角，链路告警根据告警级别和类型更改链路的样式。

以上步骤就是基于平面模式展示拓扑图的过程。具体使用Javascript脚本方式构建前台拓扑展示，即使用javascript脚本中的prototype属性，基于面向对象原理，将设备和链路封装成逻辑对象，采用VML绘图技术绘制整个拓扑图。采用corba技术，接受拓扑发现程序的通知，将全网的设备和链路构建一套完整的拓扑数据。

自动布局采用扇形算法，利用数据圆周计算算法，计算出下联所有设备的拓扑坐标，以及链路方向，从而可以灵活的布局拓扑图。网元菜单支持无限制定制，采用独特的二进制方式，并且使用“与”计算算法，巧妙的构建整个拓扑中网元构建菜单。

Claims (4)

1、基于平面模式展示网络拓扑结构的方法，其特征是步骤如下：

1)从数据库中读取网络内互联的设备信息，将每个设备信息构建成一个单独的网元对象，保存设备的名称、设备IP、设备型号，并载入整个网络拓扑系统中的资源层次，按照资源层次对设备网元对象依次设置坐标；资源层次分层次展示，资源层次低的设备网元通过获取下联拓扑直接展示；

2)从数据库中载入链路资源，根据链路方向将设备的上下联设备保存在设备对象中，为获取下联设备和告警上传作数据准备；

3)由前台Webtopo发起ajax请求，最后通过corba调用后台主控程序获取平面拓扑图的json数据；经过解析器后，将设备和链路依次绘图，并根据每个网元对象中标志位：是否包含下联设备，如包含给网元对象画“+”；

4)在标记有“+”的设备上右键菜单，获取下联设备，并且通过自动布局菜单，进行网元的布局；

5)在工具条菜单中，通过“拓扑管理→拓扑发现”，选择不同的采集区域，通过相应的后台链路发现程序进行全网链路发现；待发现一部分数据后，再通知主控程序模块，读取发现的链路数据，加载到缓存中进行处理，处理完成后，将这些链路打上标记表示拓扑链路生成完毕；

6)前台web开启定时器，定时发起ajax请求，后台主控程序获取当前拓扑图的网元告警和链路告警；获取到格式为json的数据后，进行解析，将网元告警等级和告警数量画在网元右上角，链路告警根据告警级别和类型更改链路的样式。

2、根据权利要求1所述的基于平面模式展示网络拓扑结构的方法，其特征是拓扑图上开启定时器，通过ajax方法将告警安排json格式传输到拓扑图上，解析后对比网元上现有的告警数量，判断是否有新告警，来决定是否闪烁。

3、根据权利要求1所述的基于平面模式展示网络拓扑结构的方法，其特征是发生流量阈值和端口down告警时，告警能及时关联到链路：当网络系统产生的告警通过corba传给后台主控程序时，根据告警中oid判断是否是流量告警还是端口告警，分别解析告警对应的设备和端口；等待前台ajax请求获取告警后，进行数据解析，将告警直接关联到链路上，通过vml标签控制，将链路重绘成红色、粗体、断线等样式。

4、根据权利要求1所述的基于平面模式展示网络拓扑结构的方法，其特征是下联设备以扇形自动布局，提高拓扑图整理效率；获取下联设备时，会将所有该设备通过ajax请求并且以json格式传输到前台，直接展示到前台上。

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