CN108833129A - 一种网络拓扑发现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络拓扑发现方法和装置，所述方法包括：获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息；根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。应用本发明可以提高发现的网络拓扑的完整性和准确性。

Description

一种网络拓扑发现方法和装置

技术领域

本发明涉及网络拓扑发现技术领域，特别是指一种网络拓扑发现方法和装置。

背景技术

直观的网络拓扑配置信息不仅能反映网络中各个网络设备的布局状况,方便用户多角度观察网络结构,快速诊断和排除网络故障,而且对网络流量监控、异常告警、防范网络攻击具有重要意义。然而随着网络规模的不断扩大与网络结构的日益复杂,拓扑配置信息的获取变得愈来愈困难。

目前提出的网络拓扑发现方法主要有基于SNMP(简单网络管理协议)路由表法、基于ARP(地址解析协议)地址转换表法和基于Ping和Traceroute主动探测法。虽然以上方法在其适用的领域都能很好地工作,但是它们也存在一些明显的不足。例如,基于SNMP路由表的方法要求待发现的网络设备必须支持SNMP；基于ARP协议的方法要求待发现的网络设备支持ARP协议；基于DNS ZoneTransfer的方法则需要DNS(域名系统)服务的支持；基于ICMP(Internet控制报文协议)的方法在一定程度上加重了网络的负荷等。总之，它们采用的拓扑信息来源比较单一，使得发现的网络拓扑很难做到完整和准确；并且它们大都依赖于具体的协议或服务来实现，在实际应用中具有各自的局限性。由于网络中存在着如路由器、交换机、网桥、集线器、中继器、子网、主机等种类众多、类型各异的网络设备,其中路由器、子网工作在网络层，交换机、网桥和集线器工作在链路层，主机工作在应用层。在同一层面上发现和显示所有的网络设备非常困难,并且会降低网络拓扑图的直观性,不便于网络管理员观察和研究网络拓扑。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种网络拓扑发现方法和装置，提高发现的网络拓扑的完整性和准确性。

基于上述目的本发明提供一种网络拓扑发现方法，包括：

获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；

将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；

根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息；

根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

其中，所述待发现网络资源的类别具体为：

主机设备的PC服务器、工控机、或专用服务器类别；或者

网络设备的路由器、交换机、负载均衡器类别；或者

终端设备的台式机、手持终端、笔记本电脑、平板电脑类别；或者

设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者

外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者

系统软件的业务系统类别；或者

基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别。

进一步，在所述生成网络拓扑后，还包括：

将生成的网络拓扑进行存储与显示。

进一步，在所述生成网络拓扑后，还包括：

将上述的待发现网络资源作为已识别出的网络资源进行存储后，继续从与该网络资源相关联的其它网络资源中、未识别出的网络资源中获取MIB信息；

进而根据新获取的MIB信息继续网络资源的类别的识别，和相关联的其它网络资源的发现。

本发明还提供一种网络拓扑发现装置，包括：

信息采集模块，用于采集获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；

资源类别比对模块，用于将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；

关联资源发现模块，根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息；

网络拓扑生成模块，用于根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

本发明实施例的技术方案中，由于预先建立了包括物理实体，以及逻辑软件在内的各种类别的网络资源的特征信息的网络资源模型；因此，将待发现的网络资源的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，可以确定出包括物理实体，以及逻辑软件在内的各种类别的网络资源。并且，根据预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，可以有针对性地从所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息，有利于基于该待发现的网络资源，建立与之相关联的网络拓扑。这样，构建的网络拓扑可以包括物理拓扑和逻辑拓扑，不仅可反映主机、路由器等网络实体的连接情况，还可反映IP(网络之间互连协议)层通信设备的状况，如:机器配置、设备状态、和资源使用情况等，提高发现的网络拓扑的完整性和准确性；从而提供一个高效、准确、界面友好的网络拓扑显示图，使网络管理的准确度和效率更高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种网络拓扑发现方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种网络拓扑发现装置内部结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明的发明人考虑到，网络拓扑具体可以分为物理拓扑和逻辑拓扑；物理拓扑中的每一个实体直接连接在物理传输链路上；一个物理拓扑可以对应多个逻辑拓扑，每一个逻辑拓扑是该物理拓扑在某个层次上的抽象。综合构建包括物理拓扑和逻辑拓扑在内的网络拓扑，不仅可反映主机、路由器等网络实体的连接情况，还可反映IP(网络之间互连协议)层通信设备的状况，如:机器配置、设备状态、流量监控和资源使用情况等。一个高效、准确、界面友好的网络拓扑发现能够使网络管理的准确度和效率更高。

下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。

本发明的技术方案中，将物理拓扑中的网络实体，以及逻辑拓扑中的软件资源都统称为网络资源。针对实体的或软件的网络资源，预先建立网络资源模型。在网络资源模型中可以包括各类别的网络资源的特征信息，还可包括各类别的网络资源之间的关联关系。

比如，可以将网络资源划分为如下表1所示的类别：

表1

针对各类别的网络资源，在网络资源模型中建立该类别的网络资源的特征信息；并建立不同类别的网络资源之间的关联关系。

基于预先建立的网络资源模型，本发明实施例提供的一种网络拓扑发现方法，流程如图1所示，包括如下步骤：

S101：获取待发现网络资源的MIB(管理信息库)信息。

事实上，拓扑发现所需要的大部分信息可以从设备的MIB来获取，例如系统信息，接口信息，桥基本信息，IP地址信息，路由信息等；因此，本步骤中，可以先获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息。

S102：将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别。

本步骤中，可以多获取的MIB信息进行分析，来识别所述待发现网络资源具体为哪种类别的的网络资源：将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，根据特征信息的匹配情况确定出所述待发现网络资源的类别。

其中，所述待发现网络资源的类别具体可以是上述表一中的一种类别，比如为：

主机设备的PC服务器、工控机、或专用服务器类别；或者

网络设备的路由器、交换机、负载均衡器类别；或者

终端设备的台式机、手持终端、笔记本电脑、平板电脑类别；或者

设备子资源的内存、网卡、CPU(中央处理器)类别；或者

外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者

系统软件的业务系统类别；或者

基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别。

S103：根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息。

比如，对于待发现网络资源为网络设备的路由器类别的情况，可以根据所述网络资源模型，确定出与所述网络设备的路由器类别具有关联关系的类别包括：网络设备的路由器和交换机类别；进而，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息可以包括：所述待发现网络资源的端口连接的下一跳路由器的信息或交换机的信息。

再如，对于待发现网络资源为主机设备的PC(个人计算机)服务器、或专用服务器类别的情况，可以根据所述网络资源模型，确定出与所述PC服务器、或专用服务器类别具有关联关系的类别包括：设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者系统软件的业务系统类别；或者基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别；进而，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息可以包括：所述待发现网络资源的内存、网卡、CPU，或者打印机、扫描仪、投影仪，或者业务系统，或者数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件的信息。

再如，对于待发现网络资源为终端设备的台式机、或笔记本电脑的情况，根据所述网络资源模型，确定出与所述台式机、或笔记本电脑类别具有关联关系的类别包括：设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者系统软件的业务系统类别；或者基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别；进而，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息可以包括：所述待发现网络资源的内存、网卡、CPU，或者打印机、扫描仪、投影仪，或者业务系统，或者数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件的信息。

S104：根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

在根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑后，可以将上述的待发现网络资源作为已识别出的网络资源进行存储，将上述发现的网络拓扑作为已发现网络拓扑进行存储与显示。之后，可以继续从与该网络资源相关联的其它网络资源中、未识别出的网络资源(即待发现的网络资源)中获取MIB信息，并进而根据新获取的MIB信息继续网络资源的类别的识别，和相关联的其它网络资源的发现。

基于上述的网络拓扑生成方法，本发明实施例提供的一种网络拓扑发现装置，如图2所示，包括：信息采集模块201、资源类别比对模块202、关联资源发现模块203、网络拓扑生成模块204。

其中，信息采集模块201用于采集获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；

资源类别比对模块202用于将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；其中，所述待发现网络资源的类别具体可以是：主机设备的PC服务器、工控机、或专用服务器类别；或者网络设备的路由器、交换机、负载均衡器类别；或者终端设备的台式机、手持终端、笔记本电脑、平板电脑类别；或者设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者系统软件的业务系统类别；或者基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别。

关联资源发现模块203根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息。

网络拓扑生成模块204用于根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

进一步，上述装置还可以包括：拓扑记录模块205、拓扑显示模块206。

其中，拓扑记录模块205用于存储已发现的网络拓扑，并将所述待发现网络资源作为已识别出的网络资源进行存储；并将与该网络资源相关联的其它网络资源中、未识别出的网络资源反馈至所述信息采集模块作为待发现的网络资源；

拓扑显示模块206用于显示所述拓扑记录模块存储的已发现的网络拓扑。

本发明实施例的技术方案中，由于预先建立了包括物理实体，以及逻辑软件在内的各种类别的网络资源的特征信息的网络资源模型；因此，将待发现的网络资源的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，可以确定出包括物理实体，以及逻辑软件在内的各种类别的网络资源。并且，根据预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，可以有针对性地从所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息，有利于基于该待发现的网络资源，建立与之相关联的网络拓扑。这样，构建的网络拓扑可以包括物理拓扑和逻辑拓扑，不仅可反映主机、路由器等网络实体的连接情况，还可反映IP(网络之间互连协议)层通信设备的状况，如:机器配置、设备状态、和资源使用情况等，提高发现的网络拓扑的完整性和准确性；从而提供一个高效、准确、界面友好的网络拓扑显示图，使网络管理的准确度和效率更高。

在根据所述系统的状态转换关系，利用遍历算法找到多条状态间转换路径后，从中筛选出包含预设的参数组合情况的状态间转换路径；进而，再将将筛选出的状态间转换路径生成对应的测试用例。相比于由所有的参数的各种组合

本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网络拓扑发现方法，包括：

获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；

将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；

根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息；

根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待发现网络资源的类别具体为：

主机设备的PC服务器、工控机、或专用服务器类别；或者

网络设备的路由器、交换机、负载均衡器类别；或者

终端设备的台式机、手持终端、笔记本电脑、平板电脑类别；或者

设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者

外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者

系统软件的业务系统类别；或者

基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息，具体为：

对于所述待发现网络资源为网络设备的路由器类别的情况，根据所述网络资源模型，确定出与所述网络设备的路由器类别具有关联关系的类别包括：网络设备的路由器和交换机类别；

通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息包括：所述待发现网络资源的端口连接的下一跳路由器的信息或交换机的信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息，具体为：

对于所述待发现网络资源为主机设备的PC服务器、或专用服务器类别的情况，根据所述网络资源模型，确定出与所述PC服务器、或专用服务器类别具有关联关系的类别包括：设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者系统软件的业务系统类别；或者基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别；

通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息包括：所述待发现网络资源的内存、网卡、CPU，或者打印机、扫描仪、投影仪，或者业务系统，或者数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件的信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息，具体为：

对于所述待发现网络资源为终端设备的台式机、或笔记本电脑的情况，根据所述网络资源模型，确定出与所述台式机、或笔记本电脑类别具有关联关系的类别包括：设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者系统软件的业务系统类别；或者基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别；

通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息包括：所述待发现网络资源的内存、网卡、CPU，或者打印机、扫描仪、投影仪，或者业务系统，或者数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件的信息。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，在所述生成网络拓扑后，还包括：

将生成的网络拓扑进行存储与显示。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述生成网络拓扑后，还包括：

将上述的待发现网络资源作为已识别出的网络资源进行存储后，继续从与该网络资源相关联的其它网络资源中、未识别出的网络资源中获取MIB信息；

进而根据新获取的MIB信息继续网络资源的类别的识别，和相关联的其它网络资源的发现。

8.一种网络拓扑发现装置，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于采集获取待发现网络资源的管理信息库MIB信息；

资源类别比对模块，用于将获取的MIB信息与预先建立的网络资源模型中各类别的网络资源的特征信息进行比较，确定所述待发现网络资源的类别；

关联资源发现模块，根据所述网络资源模型中各类别的网络资源之间的关联关系，通过所述MIB信息发现与所述待发现网络资源相关联的其它网络资源的信息；

网络拓扑生成模块，用于根据发现的其它网络资源及其与所述待发现网络资源的关联关系生成网络拓扑。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述待发现网络资源的类别具体为：

主机设备的PC服务器、工控机、或专用服务器类别；或者

网络设备的路由器、交换机、负载均衡器类别；或者

终端设备的台式机、手持终端、笔记本电脑、平板电脑类别；或者

设备子资源的内存、网卡、CPU类别；或者

外部设备的打印机、扫描仪、投影仪类别；或者

系统软件的业务系统类别；或者

基础软件的数据库、操作系统、中间件、存储备份软件、运维管理软件、工具软件类别。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

拓扑记录模块，用于存储已发现的网络拓扑，并将所述待发现网络资源作为已识别出的网络资源进行存储；并将与该网络资源相关联的其它网络资源中、未识别出的网络资源反馈至所述信息采集模块作为待发现的网络资源；

拓扑显示模块，用于显示所述拓扑记录模块存储的已发现的网络拓扑。