CN102075364B - 一种直连链路的确定方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直连链路的确定方法和设备，该方法包括：网管设备获取三层设备和子网的分布信息；当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。本发明中，提高网管基于拓扑的性能分析、告警分析的准确度。

Description

一种直连链路的确定方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种直连链路的确定方法和设备。

背景技术

拓扑作为网管设备具有的功能，可实时呈现网络的运行情况、直观捕捉故障来源，方便用户的网络管理。其中，拓扑从结构上可分为IP层网络拓扑和链路层网络拓扑。

具体的，链路层网络拓扑称为二层拓扑，依据MAC(MediaAccess Control，介质访问控制)地址学习表进行拓扑计算，可显示出网络的物理连接关系，表示的是实际网络组网。

IP层网络拓扑称为三层拓扑，显示逻辑连接关系，相对于二层拓扑，由于三层没有可准确计算连接关系的信息，因此三层拓扑只是实际组网的一种近似模拟。由于当前处在IP网络层的设备一般为具有转发功能的路由器，其不属于任何子网，且与子网是桥接关系，因此三层拓扑表示的是路由器与路由器之间、以及路由器与子网之间的连接关系。

进一步的，目前对三层拓扑的计算依据三层设备的IP地址信息，具体算法包括：(1)路由器与路由器之间的PPP链路(该PPP链路与PPP协议是不同概念，由于相应算法是基于PPP接口的直连特性的，可称为路由器与路由器之间的PPP直连链路算法)：如果两个路由器的两个接口通过IP地址计算对应在同一个子网，且两个接口均是PPP接口，则这两个接口之间为PPP直连链路；如果两个接口并不都是PPP接口，但这个子网是30位的掩码，则这两个接口也可以直连。(2)路由器与子网之间的连接链路：对于其他不能直连且有IP地址的接口，通过IP地址计算对应的子网，之后创建路由器与子网之间的连接链路。

如图1所示的一种路由器设备配置示意图，某小型网络中有路由器设备A、B、C；设备A的接口a1是PPP接口且IP地址配置是192.168.1.1/24，接口a2不是PPP接口且IP地址配置是192.168.2.1/30，接口a3不是PPP接口且IP地址配置是192.168.3.1/24；设备B的接口b1是PPP接口且IP地址配置是192.168.1.10/24，接口b2不是PPP接口且IP地址配置是192.168.4.1/24；设备C的接口c1是PPP接口且IP地址配置是192.168.2.2/30，接口c2不是PPP接口且，IP地址配置是192.168.4.10/24。

基于上述组网，按照现有三层拓扑的计算方法，设备A的a1接口与设备B的b1接口对应在192.168.1.0/24子网，且都是PPP接口，则a1接口和b1接口可以直连；设备A的a2接口与设备C的c1接口对应在192.168.2.0/30子网，且不都是PPP接口，但子网掩码是30位，则a2接口和c1接口可以直连；设备A的a3接口没有与其同子网的接口，通过IP地址计算，a3接口可以与子网192.168.3.0/24相连；设备B的b2接口有与其同子网的c2接口，但b2接口和c2接口不满足上述路由器直连的条件，因此b2接口和c2接口分别与子网192.168.4.0/24相连。基于上述连接关系，可得到如图2所示的三层拓扑图。

现有技术的上述算法利用路由器的转发特性和三层设备的PPP链路直连特性，依据接口IP地址进行拓扑计算，得到的拓扑可以很大程度的模拟出实际的三层组网。

但在实际应用中，用户可对不是PPP类型的接口配置直连链路，而且配置的IP掩码也可不是30位的；例如，对于如上组网，用户可对设备B的接口b2和设备C的接口c2配置直连，此时对于这种组网，现有三层拓扑的计算方法无法识别出上述配置情况。

发明内容

本发明提供一种直连链路的确定方法和设备，以确定接口之间的直连链路。

为了达到上述目的，本发明提供一种直连链路的确定方法，应用于包括网管设备和多个三层设备的系统中，该方法包括以下步骤：

所述网管设备获取三层设备和子网的分布信息；

当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述网管设备获取三层设备和子网的分布信息，具体包括：

所述网管设备通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息，所述MIB信息中携带三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息；

所述网管设备根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息；

所述网管设备根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息获取三层设备和子网的分布信息。

所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，具体包括：

所述网管设备获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且所述第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，所述网管设备确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，具体包括：

所述网管设备获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，所述第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且所述第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，所述网管设备扫描所述第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；

如果没有接收到所述第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，所述网管设备确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，之后还包括：

所述网管设备在网络拓扑图中绘制所述第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

一种网管设备，应用于包括所述网管设备和多个三层设备的系统中，该网管设备包括：

获取模块，用于获取三层设备和子网的分布信息；

确定模块，用于当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述获取模块，具体用于通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息，所述MIB信息中携带三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息；

根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息；

根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息获取三层设备和子网的分布信息。

所述确定模块，具体用于获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且所述第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述确定模块，具体用于获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，所述第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且所述第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，扫描所述第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；

如果没有接收到所述第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

还包括：

处理模块，用于在网络拓扑图中绘制所述第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

在原有拓扑架构的基础上，可以更加直观地表示实际组网，提高拓扑模拟的精确度，并提高网管基于拓扑的性能分析、告警分析的准确度。

附图说明

图1是现有技术中一种路由器设备配置示意图；

图2是现有技术中基于图1的路由器设备配置所对应的三层拓扑图；

图3是本发明提供的一种直连链路的确定方法流程图；

图4是本发明中基于图1的路由器设备配置所对应的三层拓扑图；

图5是本发明提出的一种网管设备结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

本发明提出一种直连链路的确定方法，该方法应用于包括网管设备和多个三层设备的系统中，该网管设备用于管理网络中的各设备；网络中的设备可以为二层设备、三层设备。对于网管设备，可通过SNMP(Simple NetworkManagement Protocol，简单网络管理协议)消息读取网络中各设备的MIB(Management Information Base，管理信息库)信息，从而获得各设备的相关信息；该信息包括但不限于：设备中各接口的IP地址信息、掩码信息、设备类型信息(如设备为二层设备或者三层设备)、设备的接口类型等信息。其中，上述图1中各信息可从MIB信息中读取。

如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301，网管设备通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息。本发明中，需要使用该MIB信息中携带的三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息。

步骤302，网管设备根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息。例如，当读取到设备A的接口1的MIB信息为IP地址是192.168.4.10、掩码是24时，则确定接口1对应的子网信息为192.168.4.0/24；当读取到设备A的接口1的MIB信息为IP地址是192.168.4.10、掩码是16时，则确定接口1对应的子网信息为192.168.0.0/16。

步骤303，网管设备根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息确定三层设备和子网的分布信息。其中，该分布信息为：三层设备的接口与子网的连接情况。例如，三层设备A有接口1、2、3、4，三层设备B有接口5、6、7、三层设备C有接口8、9，三层设备D有接口10，则分布信息可为接口1与接口5通过子网A连接，接口2、6、8通过子网B连接，接口3、7、9、10通过子网C连接，接口4与子网D连接。

步骤304，当分布信息为第一三层设备(如三层设备A)的第一接口(如接口1)和第二三层设备(如三层设备B)的第二接口(如接口5)通过一个子网(如子网A)连接时，则网管设备根据第一接口的ARP(Address ResolutionProtocol，地址解析协议)信息和第二接口的ARP信息确定第一接口和第二接口之间为直连链路。

情况1：网管设备通过获取第一接口的ARP信息和第二接口的ARP信息；当第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，网管设备确定第一接口和第二接口之间为直连链路。

需要注意的是，当三层设备A的ARP表中有第一接口对应了三层设备B的第二接口的IP地址，且三层设备B的ARP表中有第二接口对应了三层设备A的第一接口的IP地址时，则说明第一接口和第二接口之间可以通信。而且由于第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息、第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息则第一接口和第二接口之间必然不会通过其他设备进行通信，因此，第一接口和第二接口为直接通信，第一接口与第二接口之间为直连链路。

情况2：网管设备获取第一接口的ARP信息和第二接口的ARP信息；当第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，网管设备扫描(如通过ping的方式扫描)第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；如果没有接收到第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，网管设备确定第一接口和第二接口之间为直连链路。

需要注意的是，当三层设备A的ARP表中有第一接口对应了三层设备B的第二接口的IP地址，且三层设备B的ARP表中有第二接口对应了三层设备A的第一接口的IP地址时，如果第一接口还对应了其他IP地址和/或第二接口还对应了其他IP地址，则需要进一步判断第一接口和第二接口对应的子网是否为空子网(空子网是网络中没有属于这个子网的二层设备)，本发明实施例中可采用ping的方式进行确定。如果该子网为空子网，则第一接口与第二接口之间为直连链路。

步骤305，网管设备在网络拓扑图中绘制第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

综上所述，本发明实施例中，针对三层设备之间的直连链路，可以利用接口的ARP信息来进一步模拟三层设备间的连接情况，以准确确定接口之间的直连链路。

本发明实施例提供的方法(通过ARP信息确定直连链路)可以与现有的直连链路确定方式(两个路由器的两个接口对应在同一个子网，且两个接口均是PPP接口，则这两个接口之间为PPP直连链路；两个接口并不都是PPP接口，但这个子网是30位的掩码，则这两个接口之间为PPP直连链路)配合使用。在已有三层拓扑计算方法基础上，对于两个三层设备通过空子网连接的情况，即使接口类型不是PPP类型，子网掩码小于30位，只要满足两个三层设备的ARP表中包含对端IP地址，则可以认为这两台三层设备是直连的。

以下结合图1所示的应用场景进行详细说明，在现有算法的基础上，a1接口和b1接口可以直连；a2接口和c1接口可以直连；a3接口可以与子网192.168.3.0/24相连；b2接口和c2接口分别与子网192.168.4.0/24相连。

本发明实施例中，如果实际组网中用户配置设备B的接口b2和设备C的接口c2直连，则两端接口的ARP表中会有对端的接口IP地址，即设备B的ARP表中，接口b2将对应接口c2的IP地址192.168.4.10/24，设备C的ARP表中，接口c2将对应接口b2的IP地址192.168.4.1/24。

通过采用本发明实施例提供的技术方案，由于子网192.168.4.0/24内只有2个三层设备(设备B和设备C)通过空子网相连，且ARP表中有对端的IP地址，则接口b2与接口c2之间为直连链路，得到如图4所示的三层拓扑示意图。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明还提出了一种网管设备，应用于包括所述网管设备和多个三层设备的系统中，如图5所示，该网管设备包括：

获取模块11，用于获取三层设备和子网的分布信息；

确定模块12，用于当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述获取模块11，具体用于通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息，所述MIB信息中携带三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息；

根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息；

根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息获取三层设备和子网的分布信息。

所述确定模块12，具体用于获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且所述第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

所述确定模块12，具体用于获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；

当所述第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，所述第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且所述第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，扫描所述第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；

如果没有接收到所述第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

该网管设备还包括：

处理模块13，用于在网络拓扑图中绘制所述第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直连链路的确定方法，应用于包括网管设备和多个三层设备的系统中，其特征在于，该方法包括以下步骤：

所述网管设备获取三层设备和子网的分布信息；

当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路；

其中，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，具体包括：

所述网管设备获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；当所述第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，所述第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且所述第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，所述网管设备扫描所述第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；如果没有接收到所述第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，所述网管设备确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网管设备获取三层设备和子网的分布信息，具体包括：

所述网管设备通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息，所述MIB信息中携带三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息；

所述网管设备根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息；

所述网管设备根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息获取三层设备和子网的分布信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，还包括：

当所述第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且所述第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，所述网管设备确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述网管设备根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路，之后还包括：

所述网管设备在网络拓扑图中绘制所述第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

5.一种网管设备，应用于包括所述网管设备和多个三层设备的系统中，其特征在于，该网管设备包括：

获取模块，用于获取三层设备和子网的分布信息；

确定模块，用于当所述分布信息为第一三层设备的第一接口和第二三层设备的第二接口通过一个子网连接时，根据所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路；

其中，所述确定模块，具体用于获取所述第一接口的ARP信息和所述第二接口的ARP信息；当所述第一接口的ARP信息中包含第二接口的IP地址信息，所述第二接口的ARP信息中包含第一接口的IP地址信息，且所述第一接口的ARP信息和/或第二接口的ARP信息中还包含其他设备的IP地址时，扫描所述第一接口和第二接口对应的子网内的所有IP地址；如果没有接收到所述第一接口的IP地址信息以及第二接口的IP地址信息之外的IP地址的回应，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

6.如权利要求5所述的网管设备，其特征在于，

所述获取模块，具体用于通过SNMP消息读取网络中各三层设备的MIB信息，所述MIB信息中携带三层设备各接口的IP地址信息、掩码信息；

根据各接口的IP地址信息和掩码信息确定各接口对应的子网信息；

根据各接口对应的子网信息以及各接口的IP地址信息获取三层设备和子网的分布信息。

7.如权利要求5所述的网管设备，其特征在于，

所述确定模块，还用于当所述第一接口的ARP信息中仅包含第二接口的IP地址信息，且所述第二接口的ARP信息中仅包含第一接口的IP地址信息时，确定所述第一接口和第二接口之间为直连链路。

8.如权利要求5-7任一项所述的网管设备，其特征在于，还包括：

处理模块，用于在网络拓扑图中绘制所述第一接口和第二接口之间为直连链路的情况。

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