CN104410537B

CN104410537B - 一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法

Info

Publication number: CN104410537B
Application number: CN201410826217.8A
Authority: CN
Inventors: 张伟
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Zhicun Boyuan Education Technology Co ltd
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: CN104410537A

Abstract

本发明公开了一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法，通过使得多个网络设备与网络主机进行通讯形成网络系统，网络主机获取根网络设备的拓扑信息图，并搜索以根网络设备作为父节点的多个第1类网络设备，通过拓扑收集协议获取以对应的所述第n‑1类网络设备为父节点的多个第n类网络设备，最终通过设置每个网络设备的属性参数，最终在网络主机中形成网络系统的树状拓扑图。本发明提供的树状拓扑图逻辑清晰、简单且易实现，当网络系统发生故障时，能够使得网络管理人员快速定位网络故障，大大提高维护效率。

Description

一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法

技术领域

本发明涉及网络系统中一种拓扑树的生成方法，具体涉及一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法。

背景技术

随着网络的发展，网络设备（比如交换机、路由器和光网络产品）的应用越来越广泛，网络拓扑变得越来越复杂，网络的维护和管理也变得很重要。通过网络拓扑图，网管人员可以快速地定位网络中的故障，大大提高维护效率。目前关于网络拓扑显示的方案没有统一的标准，大多数的拓扑都是基于平面的拓扑图，未能显示树状拓扑图，使得拓扑图的逻辑不能够清晰、简单的被识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法，通过使得多个网络设备与网络主机进行通讯形成网络系统，网络主机获取根网络设备的拓扑信息图，并搜索以根网络设备作为父节点的多个第1类网络设备，通过拓扑收集协议获取以对应的所述第n-1类网络设备为父节点的多个第n类网络设备，最终通过设置每个网络设备的属性参数，最终在网络主机中形成网络系统的树状拓扑图。本发明提供的树状拓扑图逻辑清晰、简单且易实现，当网络系统发生故障时，能够使得网络管理人员快速定位网络故障，大大提高维护效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种树状网络拓扑图的生成系统，其特点是，该系统包含：

多个网络设备，每个所述网络设备发送设备属性信息；

网络主机，分别与所述多个网络设备进行通讯。

优选地，所述多个网络设备包含：根网络设备和N类网络设备；其中，

根网络设备包含拓扑信息图；

多个第1类网络设备，以所述根网络设备为父节点；

多个第n类网络设备，每个所述第n类网络设备以对应的所述第n-1类网络设备为父节点；

其中，n=2,3，……N，N>0，N为整数。

优选地，所述网络主机包含：

信息接收模块，用于获取所述多个网络设备发送的设备属性信息；

信息处理模块，与所述信息接收模块连接；

ID计数器，与所述信息处理模块连接；

存储模块，与所述信息处理模块连接。

优选地，

所述信息处理模块用于获取每个所述网络设备的设备属性信息、设置对应所述网络设备的网络节点信息，形成树状网络拓扑图；

所述ID计数器用于记录添加所述网络设备的数量；

所述存储模块用于存储形成后的树状网络拓扑图。

一种树状网络拓扑图的生成方法，其特点是，所述生成方法包含如下步骤：

S1，多个网络设备分别与网络主机进行通讯，每个所述网络设备将自身的设备属性信息发送至所述网络主机；

S2，所述网络主机获取根网络设备的拓扑信息图，并将该网络主机的ID计数器进行初始化设置；

S3，所述网络主机提取所述根网络设备的设备属性信息作为第一网络节点信息，并设置该根网络设备的第二网络节点信息；该网络主机根据获取的所述拓扑信息图，提取多个所述第1类网络设备的设备属性信息作为对应的第一网络节点信息，并分别设置多个所述第1类网络设备的第二网络节点信息；

S4，所述ID计数器判断计数值是否超过设定值，未超过执行步骤S5，超过时，所述网络主机将所有网络节点形成树状网络拓扑结构；结束；

S5，所述网络主机根据拓扑收集协议分别获取多个第n类网络设备的第一网络节点信息，并设置多个所述第n类网络设备的第二网络节点信息；

S6，将上述网络设备作为网络节点添加在树状网络拓扑结构中，跳转至所述步骤S4。

优选地，所述步骤S1包含：

每个所述网络设备根据自身功能属性设置设备属性信息；

每个设备属性信息包含对应所述网络设备的设备名称、增加函数、关闭函数、打开函数、删除函数；每个所述设备属性信息还包含该网络设备自身功能性函数；

所述网络主机的信息接收模块获取与其通讯的每个所述网络设备的设备属性信息。

优选地，所述步骤S2包含：

S2.1，所述信息接收模块获取所述根网络设备的拓扑信息图，该拓扑信息图包含作为该根网络设备的子设备的设备名称；

S2.2，所述网络主机的信息处理模块初始化ID计数器，并根据与该网络主机通讯的所有网络设备总数量M，设定所述ID计数器的上限为M。

优选地，所述步骤S3包含：

S3.1，所述网络主机的信息处理模块接收到所述信息接收模块发送的根网络设备的设备属性信息中的设备名称、增加函数、关闭函数、打开函数、删除函数及该网络设备对应的功能性函数作为该根网络设备的第一网络节点信息；

S3.2，所述信息处理模块根据获取的拓扑信息图，设置根网络设备的网络设备ID号为0、父节点号设置为-1、设置根网络设备的URL及设备图案作为该根网络设备的第二网络节点信息；并控制所述ID计数器累计加1；

S3.3，所述信息处理模块根据所述拓扑信息图，搜索到多个第1类网络设备的设备名称，该信息处理模块获取每个所述第1类网络设备的第一网络节点信息；

S3.4，所述信息处理模块将每个所述第1类网络设备的父节点号设置为0，根据该信息处理模块识别所有的第1类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第1类网络设备的ID号等于实时ID计数器的计数值，并依次递增设置其余所述第1类网络设备的ID号；

依次设置所有的第1类网络设备的设备URL及设备图案；并将每个网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为该网络设备第二网络节点信息；控制所述ID计数器将累计增加搜索到的第1类网络设备数量。

S3.5，所述信息处理模块将所述根网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的根节点网络节点信息；该信息处理模块将每个所述第一类网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的对应的第1类节点网络节点信息；

S3.6，所述信息处理模块将根节点网络节点信息、第1类节点网络节点信息分别形成树状拓扑的网络节点发送至存储模块。

优选地，所述步骤S4包含：

所述ID计数器判断计数值是否小于M，当计数值<M时，跳转至步骤S5；当计数值≥M时，所述网络主机将所有网络节点形成树状网络拓扑结构保存在存储模块中；流程结束。

优选地，所述步骤S5包含：

S5.1，所述信息处理模块根据每个所述第n-1类网络设备的拓扑收集协议，搜索到以该第n-1类网络设备为父节点的第n类网络设备，并将每个所述第n类网络设备的父节点号设为第n-1类网络设备的ID号，根据该信息处理模块识别所有的第n类网络设备的顺序，依次设置所述第n类网络设备的ID号、设备URL及设备图案；并将网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为第二网络节点信息；

S5.2，所述信息处理模块根据识别所有的第n类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第n类网络设备的ID号等于实时ID计数器的计数值，并依次递增设置其余所述第n类网络设备的ID号；

依次设置上述多个第n类网络设备的设备URL及设备图案；并将每个第n类网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为该第n类网络设备的第二网络节点信息；

S5.3，所述信息处理模块将每个所述第n类网络设备的设备属性信息作为第一网络节点信息，并将每个所述第n类网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成树状拓扑图中的第n类网络节点信息；

S5.4，所述信息处理模块控制所述ID计数器将累计增加搜索到的第n类网络设备数量。

优选地，所述步骤S6包含：

所述信息处理模块将由所述步骤S5形成的所有网络节点信息形成树状拓扑的网络节点；跳转至所述步骤S4。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的一种树状网络拓扑图的生成系统及其生成方法，通过形成树状拓扑图，能够便于网络管理人员能够快速定位网络中的故障，大大提高维护效率。本发明通过面向对象的设计方式，将每个网络节点设计成一个类，通过该类向拓扑图中方便地添加或删除该网络节点。

附图说明

图1为本发明一种树状网络拓扑图的生成系统的整体结构示意图。

图2为本发明一种树状网络拓扑图的生成方法的整体流程示意图。

图3为本发明一种树状网络拓扑图的生成方法的具体流程示意图。

图4为本发明一种树状网络拓扑图的生成方法的实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

一种树状网络拓扑图的生成系统，该系统包含：多个网络设备、网络主机。其中，每个网络设备发送设备属性信息；网络主机分别与多个网络设备进行通讯。

本发明中，多个网络设备包含：根网络设备和N类网络设备。其中，根网络设备中包含拓扑信息图；以根网络设备为父节点的多个第1类网络设备；多个第n类网络设备。每个第n类网络设备以对应的第n-1类网络设备为父节点；其中，n=2,3，……N，N>0，N为整数。

本发明中的网络设备种类繁多，包括交换机、路由器、光网络产品等。

如图1所示，网络主机包含：信息接收模块11、信息处理模块12、ID计数器13及存储模块14。其中，信息处理模块12与信息接收模块11连接；ID计数器13与信息处理模块12连接；存储模块14与信息处理模块12连接。

信息接收模块11用于获取多个网络设备发送的设备属性信息。信息处理模块12用于获取每个网络设备的设备属性信息、设置对应网络设备的网络节点信息，形成树状网络拓扑图。ID计数器13用于记录添加网络设备的数量。存储模块14用于存储形成后的树状网络拓扑图。

如图2所示，一种树状网络拓扑图的生成方法，生成方法包含如下步骤：

S1，多个网络设备分别与网络主机进行通讯，每个网络设备将自身的设备属性信息发送至网络主机。该步骤S1包含：

每个网络设备根据自身功能属性设置设备属性信息。

每个设备属性信息包含对应网络设备的设备名称、增加函数add()、关闭函数close()、打开函数open()、删除函数delete()；每个设备属性信息还包含该网络设备自身功能性函数。

本实施例中，根据网络设备的不同，还包含具有网络设备自身特性的功能性函数。例如，当网络设备为路由器时，包含功能性函数route()等。

网络主机的信息接收模块11获取与其通讯的每个网络设备的设备属性信息。

S2，网络主机获取根网络设备的拓扑信息图，并将该网络主机的ID计数器13进行初始化设置。该步骤S2包含：

S2.1，信息接收模块11获取根网络设备的拓扑信息图，该拓扑信息图包含作为该根网络设备的子设备的设备名称。

S2.2，网络主机的信息处理模块12初始化ID计数器13，并根据与该网络主机通讯的所有网络设备总数量M，设定ID计数器13的上限为M。

如图3所示，S3，网络主机提取根网络设备的设备属性信息作为第一网络节点信息，并设置该根网络设备的第二网络节点信息；该网络主机根据获取的拓扑信息图，提取多个第1类网络设备的设备属性信息作为对应的第一网络节点信息，并分别设置多个第1类网络设备的第二网络节点信息。该步骤S3包含：

S3.1，网络主机的信息处理模块12接收到信息接收模块11发送的根网络设备的设备属性信息中的设备名称、增加函数、关闭函数、打开函数、删除函数及该网络设备对应的功能性函数作为该根网络设备的第一网络节点信息。

S3.2，信息处理模块12根据获取的拓扑信息图，设置根网络设备的网络设备ID号为0、父节点号设置为-1、设置根网络设备的URL及设备图案作为该根网络设备的第二网络节点信息；并控制ID计数器13累计加1。

S3.3，信息处理模块12根据拓扑信息图，搜索到多个第1类网络设备的设备名称，该信息处理模块12获取每个第1类网络设备的第一网络节点信息。

S3.4，信息处理模块12将每个第1类网络设备的父节点号设置为0，根据该信息处理模块12识别所有的第1类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第1类网络设备的ID号等于实时ID计数器13的计数值，并依次递增设置其余所述第1类网络设备的ID号；

该信息处理模块12依次设置所有的第1类网络设备的设备URL及设备图案；并将每个网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为该网络设备第二网络节点信息；控制ID计数器13将累计增加搜索到的第1类网络设备数量。

本实施例中，设置所有的第1类网络设备的父节点号pid =0，每个第1类网络设备的ID号可以依据信息接收模块11获取所有的第1类网络设备的设备属性信息的次序设定。

本实施例中，当第1类网络设备数量为3个时，由于在设置根网络设备过程中，ID计时器13已经进行加1计数；则当完成步骤S3.4时，计时器13的累计值为4。

S3.5，信息处理模块12将根网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的根节点网络节点信息；该信息处理模块12将每个第一类网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的对应的第1类节点网络节点信息。

S3.6，信息处理模块12将根节点网络节点信息、第1类节点网络节点信息分别形成树状拓扑的网络节点发送至存储模块14。

S4，ID计数器13判断计数值是否超过设定值，未超过执行步骤S5，超过时，网络主机将所有网络节点形成树状网络拓扑结构；结束。该步骤S4包含：

ID计数器13判断计数值是否小于M，当计数值<M时，跳转至步骤S5；当计数值≥M时，网络主机将所有网络节点形成树状网络拓扑结构保存在存储模块14中；流程结束。

本实施例中，当信息接收模块11获取的所有网络设备的数量为20时，则信息处理模块12控制ID计数器13设置的设定值为20，则当ID计数器13的计数值≥20时，信息处理模块12将所有形成的网络节点形成树状网络拓扑结构，并将该树状网络拓扑结构保存至存储模块14中；流程结束。

S5，网络主机根据拓扑收集协议分别获取多个第n类网络设备的第一网络节点信息，并设置多个第n类网络设备的第二网络节点信息。该步骤S5包含：

S5.1，信息处理模块12根据每个第n-1类网络设备的拓扑收集协议，搜索到以该第n-1类网络设备为父节点的第n类网络设备，并将每个第n类网络设备的父节点号设为第n-1类网络设备的ID号，根据该信息处理模块12识别所有的第n类网络设备的顺序，依次设置第n类网络设备的ID号、设备URL及设备图案；并将网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为第二网络节点信息。

S5.2，信息处理模块12根据识别所有的第n类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第n类网络设备的ID号等于实时ID计数器13的计数值，并依次递增设置其余所述第n类网络设备的ID号；

信息处理模块12依次设置上述多个第n类网络设备的设备URL及设备图案；并将每个第n类网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为该第n类网络设备的第二网络节点信息。

S5.4，信息处理模块12控制ID计数器13将累计增加搜索到的第n类网络设备数量。

本实施例中，信息处理模块12根据每个第1类网络设备的拓扑收集协议，搜索到以该第1类网络设备为父节点的第2类网络设备，并将每个第2类网络设备的父节点号设为第1类网络设备的ID号，根据该信息处理模块12识别所有的第2类网络设备的顺序，依次设置第2类网络设备的ID号、设备URL及设备图案；并将网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为第二网络节点信息。

则对应于第1类网络设备的ID号为1的子节点所有第2类网络设备的父节点号均设为1，每个第2类网络设备依次设置设备ID号。信息处理模块12根据此时ID计数器13的计数值对应设置每个第2类网络设备的ID号。

信息处理模块12根据每个第2类网络设备的拓扑收集协议，搜索到以该第2类网络设备为父节点的第3类网络设备，并将每个第3类网络设备的父节点号设为对应第2类网络设备的ID号，根据该信息处理模块12识别所有的第2类网络设备的顺序，依次设置第2类网络设备的ID号、设备URL及设备图案；并将网络设备的ID号、父节点号、设备URL及设备图案作为第二网络节点信息。

S6，将上述网络设备作为网络节点添加在树状网络拓扑结构中，跳转至步骤S4。该步骤S6包含：

信息处理模块12将由步骤S5形成的所有网络节点信息形成树状拓扑的网络节点；跳转至步骤S4。

如图4所示，经过本发明提供的树状网络拓扑图生成方法生成的树状网络拓扑图。其中root为根网络设备，shanghai、hangzhou 、Windows、Hello、172.16.161.221、172.17.227.212、172.17.227.219、172.17.227.216均为第1类网络设备，songjiang为以shanghai为父节点的第2类网络设备，ddddddddd为以hangzhou为父节点的第2类网络设备。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述生成方法包含如下步骤：

S2，所述网络主机获取根网络设备的拓扑信息图，并将该网络主机的 ID 计数器进行初始化设置；

S3，所述网络主机提取所述根网络设备的设备属性信息作为第一网络节点信息，并设置该根网络设备的第二网络节点信息；该网络主机根据获取的所述拓扑信息图，提取多个第 1 类网络设备的设备属性信息作为对应的第一网络节点信息，并分别设置多个第 1 类网络设备的第二网络节点信息；

S4，所述 ID 计数器判断计数值是否超过设定值，未超过执行步骤 S5，超过时，所述网络主机将所有网络节点形成树状网络拓扑结构；结束；

S5，所述网络主机根据拓扑收集协议分别获取多个第 n 类网络设备的第一网络节点信息，并设置每个所述第 n 类网络设备的第二网络节点信息；

S6，将上述网络设备作为网络节点添加在树状网络拓扑结构中，跳转至所述步骤 S4；

多个第 1 类网络设备，以根网络设备为父节点；

多个第 n 类网络设备，每个第 n 类网络设备以对应的第 n-1 类网络设备为父节点；其中，n=2,3，……N，N>0，N 为整数。

2.如权利要求1所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S1包含：

每个所述网络设备根据自身功能属性设置设备属性信息；

每个设备属性信息包含该网络设备的设备名称、增加函数、关闭函数、打开函数、删除函数；每个所述设备属性信息还包含该网络设备自身功能性函数；

3.如权利要求2所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S2包含：

S2.1，所述信息接收模块获取所述根网络设备的拓扑信息图，该拓扑信息图包含以该根网络设备为父节点的网络设备的设备名称；

S2.2，所述网络主机的信息处理模块初始化 ID 计数器，并根据与该网络主机通讯的所有网络设备总数量 M，设定所述 ID 计数器的上限为 M。

4.如权利要求2所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S3包含：

S3.2，所述信息处理模块设置根网络设备的网络设备ID号为0、父节点号设置为-1、设置根网络设备的URL及设备图案作为该根网络设备的第二网络节点信息；并控制所述ID计数器累计加 1 ；

S3.3，所述信息处理模块根据所述拓扑信息图，搜索到多个第 1 类网络设备的设备名称，该信息处理模块获取每个所述第 1 类网络设备的第一网络节点信息；

S3.4，所述信息处理模块将每个所述第 1 类网络设备的父节点号设置为 0，根据该信息处理模块识别所有的第 1 类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第 1 类网络设备的ID 号等于实时 ID 计数器的计数值，并依次递增设置其余所述第 1 类网络设备的ID 号；

依次设置所有的第 1 类网络设备的设备 URL 及设备图案；并将每个网络设备的 ID号、父节点号、设备 URL 及设备图案作为该网络设备第二网络节点信息；控制所述 ID 计数器将累计增加搜索到的第 1 类网络设备数量；

S3.5，所述信息处理模块将所述根网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的根节点网络节点信息；该信息处理模块将每个所述第 1 类网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成拓扑图中的对应的第 1 类节点网络节点信息；

S3.6，所述信息处理模块将根节点网络节点信息、第 1 类节点网络节点信息分别形成树状拓扑的网络节点发送至存储模块。

5.如权利要求3所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S4包含：

所述 ID 计数器判断计数值是否小于 M，当计数值 <M 时，跳转至步骤 S5 ；当计数值≥ M时，所述信息处理模块将所有网络节点形成树状网络拓扑结构保存在存储模块中；流程结束。

6.如权利要求4所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S5包含：

S5.1，所述信息处理模块根据每个所述第 n-1 类网络设备的拓扑收集协议，搜索到以该第 n-1 类网络设备为父节点的多个第 n 类网络设备，并将多个所述第 n 类网络设备的父节点号均设为第 n-1 类网络设备的 ID 号；

S5.2，所述信息处理模块根据识别所有的第 n 类网络设备的顺序，设置第一个识别到的所述第 n 类网络设备的 ID 号等于实时 ID 计数器的计数值，并依次递增设置其余所述第n 类网络设备的 ID 号；

依次设置上述多个第 n 类网络设备的设备 URL 及设备图案；并将每个第 n 类网络设备的 ID 号、父节点号、设备 URL 及设备图案作为该第 n 类网络设备的第二网络节点信息；

S5.3，所述信息处理模块将每个所述第 n 类网络设备的设备属性信息作为第一网络节点信息，并将每个所述第 n 类网络设备的第一网络节点信息、第二网络节点信息合并形成树状拓扑图中的第 n 类网络节点信息；

S5.4，所述信息处理模块控制所述 ID 计数器将累计增加搜索到第 n 类网络设备数量。

7.如权利要求6所述的树状网络拓扑图的生成方法，其特征在于，所述步骤S6包含：

所述信息处理模块将由所述步骤 S5 形成的所有网络节点信息形成树状拓扑的网络节点添加在树状网络拓扑结构中；跳转至所述步骤 S4。