CN105162703A - 基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法和系统，本发明所采用的协议主要是Fping和SNMP协议，其中Fping协议主要用来快速发现网络中接入或已运行的设备；再利用SNMP协议获取这些设备的信息，主要通过获取这些信息来确定网络设备的级联关系或监控信息。实现了：高效：根据与ping和tracert协议比较的结果，利用Fping可以快速发现网络中的接入设备或正在运行的设备，提高设备发现的时间效率；智能：利用SNMP协议获取网络拓扑结构智能化、自动化，结合系统资源监控软件，可以实时的掌握整个计算机网络的状态。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络拓扑发现，具体地，涉及基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法和系统。
背景技术
混合协议是指：在多种协议基础上实现计算机网络拓扑发现。自动发现是指：利用协议或相关技术可以对网络中的设备进行自动检测并识别其设备类型(电脑主机或服务器、交换机、路由器、防火墙等网络设备)。
目前网络拓扑发现技术主要是基于ping+SNMP技术或tracert+SMMP技术，这些技术方案主要是利用ping或tracert技术可以确定网络中连接的或已经在运行的设备，然后通过SNMP获取已连接入网或正在运行设备的信息或对这些设备进行监控。其中，ping协议是通过ICMP协议恢复请求以检测主机是否存在，此搜索过程中必须要等待某一主机连接超时或发回反馈信息，且单次ping一个主机，故时间效率与工作效率低；tracert协议主要是用来显示数据包到达目的主机所经过的路径，并显示每个到达节点的时间，其将数据包遍历整个网络的全部路径、节点IP以及花费的时间都显示出来，这样的缺点是浪费了系统资源，而且时间效率与工作效率比较低。
综上所述，利用ping或tracert技术发现网络中接入的设备或运行的设备的效率比较低，对于大型网络，遍历整个网络需要的时间比较很长，网络设备发现的时间效率比较低，这两种技术方案在实际中是不可取的。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法。
根据本发明提供的一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法，包括如下步骤：
步骤1：获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
步骤2：优选地根据广度优先遍历算法思想，从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
步骤3：将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回步骤2继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
步骤4：依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
步骤5：遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
步骤6：遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
步骤7：判断子网队列是否为空；若为空，则进入步骤8；若不为空，则返回步骤4继续执行；
步骤8：完整显示网络拓扑。
优选地，在步骤4中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。
根据本发明提供的一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成系统，包括如下装置：
第一获取装置：用于获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
第二获取装置：用于从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
第一处理装置：用于将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回触发第二获取装置继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
第一搜索装置：用于依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
第一遍历装置：用于遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
第二遍历装置：用于遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
第一判断装置：用于判断子网队列是否为空；若为空，则触发第一显示装置继续执行；若不为空，则返回触发第一搜索装置继续执行；
第一显示装置：用于完整显示网络拓扑。
优选地，在第一搜索装置中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用的技术方案是基于Fping+SNMP技术，从而可以快速发现网络设备，提高网络设备发现的时间效率。
2、高效：根据与ping和tracert协议比较的结果，利用Fping可以快速发现网络中的接入设备或正在运行的设备，提高设备发现的时间效率。
3、智能：利用SNMP协议获取网络拓扑结构智能化、自动化，结合系统资源监控软件，可以实时的掌握整个计算机网络的状态。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明所提供方法的流程示意图。
图2为本发明所提供方法中采用主机和交换机两个队列的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的基于混合协议多级网络拓扑智能发现及生成方法和系统所采用的协议主要是Fping和SNMP协议，其中Fping协议主要用来快速发现网络中接入或已运行的设备；再利用SNMP协议获取这些设备的信息，主要通过获取这些信息来确定网络设备的级联关系或监控信息。
基于混合协议多级网络拓扑智能发现及生成技术主要分为网络拓扑发现和物理拓扑发现。网络拓扑发现主要指网络层设备的发现。
具体地，根据本发明提供的一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法，包括如下步骤：
步骤1：获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
步骤2：优选地根据广度优先遍历算法思想，从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
步骤3：将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回步骤2继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
步骤4：依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
步骤5：遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
步骤6：遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
步骤7：判断子网队列是否为空；若为空，则进入步骤8；若不为空，则返回步骤4继续执行；
步骤8：完整显示网络拓扑。
优选地，在步骤4中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。也就是说，本发明利用Fping+SNMP技术可以提高网络设备发现的时间效率，其中Fping协议可以指定所需要ping的主机数量范围或一个主机列表文件，实现简单。其在发现设备过程中，fping发送消息时，如果对方没有反应，fping会接着给下个主机发送数据包，循环往复，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时ping；如果某一主机ping通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果没有ping通，说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。在网络设备的发现构成，fping协议与ping和tracert协议相比，其提高了设备发现的时间效率，实现能够快速发现网络设备，节约了系统资源。
与上述基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法相应的，本发明还提供了一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成系统，包括如下装置：
第一获取装置：用于获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
第二获取装置：用于从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
第一处理装置：用于将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回触发第二获取装置继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
第一搜索装置：用于依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
第一遍历装置：用于遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
第二遍历装置：用于遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
第一判断装置：用于判断子网队列是否为空；若为空，则触发第一显示装置继续执行；若不为空，则返回触发第一搜索装置继续执行；
第一显示装置：用于完整显示网络拓扑。
优选地，在第一搜索装置中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (4)
1.一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
步骤2：从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
步骤3：将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回步骤2继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
步骤4：依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
步骤5：遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
步骤6：遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
步骤7：判断子网队列是否为空；若为空，则进入步骤8；若不为空，则返回步骤4继续执行；
步骤8：完整显示网络拓扑。
2.根据权利要求1所述的基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成方法，其特征在于，在步骤4中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。
3.一种基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成系统，其特征在于，包括如下装置：
第一获取装置：用于获取管理工作站的网络默认的路由地址，并将网络默认的路由地址作为拓扑发现的起始点；
第二获取装置：用于从起始点开始，利用SNMP协议获取默认路由地址，获取与默认路由地址直接相连的路由器；
第一处理装置：用于将该路由器的路由地址作为将后续拓扑的起始点，返回触发第二获取装置继续执行搜索，直到构建出整个路由器与路由器、路由器与子网之间的拓扑结构；其中，将搜索出的路由器和子网分别存放到路由器队列和子网队列中；
第一搜索装置：用于依次从子网队列中取出某一子网IP地址，利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备，获取这些设备的IP地址；然后通过SNMP协议将这些设备加以区分，保存到两个队列中，一个是主机队列，一个是交换机队列；
第一遍历装置：用于遍历交换机队列，利用SNMP协议获取交换机之间的级联关系；
第二遍历装置：用于遍历主机队列，利用SNMP协议获取交换机与主机之间的级联关系；
第一判断装置：用于判断子网队列是否为空；若为空，则触发第一显示装置继续执行；若不为空，则返回触发第一搜索装置继续执行；
第一显示装置：用于完整显示网络拓扑。
4.根据权利要求3所述的基于混合协议的多级网络拓扑智能发现及生成系统，其特征在于，在第一搜索装置中，在利用Fping协议搜索路由器下的子网的接入设备或正在运行的设备的过程中，向一主机利用fping命令发送消息时，如果对方没有反应，则fping命令接着给下一个主机发送数据包，直到有主机反应，而不是等待没有反应的主机给于反应，实现多主机同时检查网络连通状态；如果检查到某一主机的网络连通，则此主机被打上标记，并从等待列表中移除，如果检查到某一主机的网络没有连通，则说明主机无法到达，主机仍然在等待列表中，等待后续操作。
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