CN108924011A - 用于ospf+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种监测节点的工作方法，应用于通信技术领域，该方法包括：采集各监测区域内的链路状态信息，根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送该拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，本发明实施例还公开了一种用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质，通过采集域内的链路状态信息，对域内的链路状态进行跟踪，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

Description

用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质。

背景技术

随着Internet网络规模的指数增长，其带宽容量和底层拓扑结构都发生了巨大变化，网络结构日益复杂。同时，网络中可能包含成千上万的设备，它们之间的连接关系非常复杂，手工管理网络拓扑就变成一件非常繁琐甚至不可能的任务。网络拓扑的自动发现就是为了解决这个问题而提出的。网络拓扑发现的主要目的是获取和维护网络拓扑信息，即网络节点的存在性信息和它们之间的连接关系信息，并在此基础上绘制出整个网络拓扑图。网络管理人员通过网络拓扑信息还能对网络故障进行定位，发现网络瓶颈，从而优化整个网络。

从采集网络拓扑信息的方式上来看，当前常用的技术有：

1、网络探测工具Ping和TraceRoute。在网络中关注的节点上部署主机，发起到不同节点的主动测量并收集数据。再对收集到的数据进行分析，得到网络拓扑的动态特性。利用这些工具能在一定程度上提供少量反映网络拓扑情况的信息。但是Ping和TraceRoute只能从本机发起，测量方式是点到多点，不能做到任意点到点的测量；而且探测效率低，获得的拓扑信息有限，不利于对拓扑状况作进一步的分析。再者，这种方法响应时间较长。

2、基于简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)技术的路由查询。SNMP协议在当前网络管理得到普遍应用，通过SNMP访问路由器中的路由表对象ipRouteTable，可以分析得到网络拓扑结构的有关信息。另外，查询开放式最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)组中的相关MIB数据也能得到网络拓扑信息。但是由于SNMP采用轮询(Polling)机制进行数据采集，速度慢，不能满足网络实时监控的需要；设备商对SNMP支持的标准不统一；而且SNMP以用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)方式传播数据，无法获得可靠的传输保证。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质，旨在解决现有技术中采集网络拓扑信息效率低、速度慢的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种监测节点的工作方法，包括：

采集各监测区域内的链路状态信息；

根据所述链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送所述拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

本发明实施例第二方面提供一种终端的工作方法，包括：

获取服务器中的拓扑更新信息，所述拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成；

根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

本发明实施例第三方面提供一种服务器的工作方法，包括：

保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，所述拓扑更新信息由所述监测节点采集的对应监测区域内的链路状态信息生成。

本发明实施例第四方面提供一种监测节点，包括：

采集模块，用于采集各监测区域内的链路状态信息；

确认模块，用于根据所述链路状态信息，确认拓扑更新信息

发送模块，用于发送所述拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

本发明实施例第五方面提供了一种终端，包括：

获取模块，用于获取服务器中的拓扑更新信息，所述拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成；

构建模块，用于根据所述拓扑更新消息，构建所述自治系统内的拓扑变化视图；

展示模块，用于展示所述拓扑变化视图。

本发明实施例第六方面提供了一种服务器，包括：

保存模块，用于保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，所述拓扑更新信息由所述各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成。

本发明实施例第七方面提供了一种用于OSPF+路由协议的监测系统，所述监测系统运行所述OSPF+路由协议，所述系统包括本发明实施例第四方面提供的监测节点、本发明实施例第五方面提供的终端和本发明实施例第六方面提供的服务器。

本发明实施例第八方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的监测节点的工作方法。

从上述本发明实施例可知，本发明提供的用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质，监测节点采集各监测区域内的链路状态信息，根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送该拓扑更新信息给服务器，终端访问服务器以获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，通过采集域内的链路状态信息，对域内的链路状态进行跟踪，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的监测节点的工作方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例提供的监测节点的布设示意图；

图3为本发明第一实施例提供的监测节点邻接模式的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的终端的工作方法的流程示意图；

图5为本发明第三实施例提供的服务器的工作方法的流程示意图；

图6为本发明第四实施例提供的监测节点的结构示意图；

图7为本发明第五实施例提供的终端的结构示意图；

图8为本发明第六实施例提供的服务器的结构示意图；

图9为本发明第七实施例提供的用于OSPF+路由协议的监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

OSPF+路由协议是基于OSPF路由协议所实现的国际互联网上的主要内部网关协议，于OSPF路由协议相同的，运行于单个自治系统(Autonomous System，AS)内，采用链路状态算法。AS内划分有多个区域(Area)，每个区域中的每台路由器上都有一个链路状态数据库(Link State Database，LSDB)，其中存放有OSPF+关于整个区域的链路状态信息。

链路状态信息包括router-LSA、network-LSA、两类summary-LSA和AS-external-LSA。其中router-LSA和network-LSA描述本区域的链路状态信息，两类summary-LSA和AS-external-LSA分别描述了AS内部其他区域和AS外部的链路状态信息。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的监测节点的工作方法的流程示意图，该方法包括：

S101、采集各监测区域内的链路状态信息；

AS内为多个区域之间相对独立，彼此并不知道对方的详细拓扑信息，各个区域通过边界路由器相连。所有边界路由器组成骨干区域。骨干区域的默认标识为Area0，用于与所有其他区域之间的信息交换。本发明实施例中，示例性的，如图2所示，将AS分为3个区域，分别为Area0、Area1和Area2。其中Area0表示骨干区域。

进一步地，由于在一个运行OSPF+路由协议的AS中可能有多个区域，而多数的链路状态信息(Link State Advertisement，LSA)只具有区域内的传播能力，即监测节点只能收到自己所在区域内的这类LSA。因此，对于具有多个区域的自治系统，我们应该在每个区域内至少部放一个监测节点用以获取该区域内的链路状态信息。在本发明实施例中，示例性的，监测节点的设置如图2所示。

其中，router-LSA、network-LSA这些对于拓扑发现非常关键的LSA，只具有区域内的传播能力，即监测节点只能收到自己所在区域内的router-LSA、network-LSA。

其中，为了使监测节点对网络运行的影响达到最小，将各监测节点均放置在对应区域的末端，仅与邻居路由器建立邻接关系(邻接模式，如图3所示)。即监测节点作为一个类路由器运行，仅从邻居路由器采集所有LSA便可采集整个区域的链路状态信息，且无需向邻居路由器转发自己存储的LSA，以保证监测节点对网络运行的影响达到最小，同时加快交换过程。

S102、根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息；

监测节点采集网络中发布的LSA消息，如果采集到未处理的新LSA，则将该LSA消息加入到服务器中。如果采集到LSA是已处理过的旧LSA消息，则对数据库中相关的LSA消息执行更新操作。

监测节点采用最小生成树算法(Shortest Path First，SPF)，计算出监测区域内各节点的最佳路由，并判断是否存在节点的最佳路由与该节点的上次路由不相同，若存在，则根据该节点的最佳路由，生成该拓扑更新信息。

S103、发送该拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

本发明实施例中，采集各监测区域内的链路状态信息，根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送该拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。通过采集域内的链路状态信息，对域内的链路状态进行跟踪，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

请参阅图4，图4为本发明第二实施例提供的终端的工作方法的流程结意图，该方法包括：

S201、获取服务器中的拓扑更新信息，该拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成；

监测节点采集对应监测区域内的链路状态信息，并根据该链路状态信息生成拓扑更新信息，再将其发送给服务器保存，使终端能获取服务器中保存的拓扑更新信息。

S202、根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

根据各监测节点对应的拓扑更新信息，生成相应的拓扑变化视图，即生成AS内各区域的对应的拓扑变化视图。合并AS内各区域的对应的拓扑变化视图，得到整个AS范围内的拓扑变化视图。

进一步地，在客户端上展示该拓扑变化视图。该拓扑变化视图可以以图标来表示路有器，连接图标的线段表示路由器间的链路，图上标注了路由器的ID。这种图简单明了，易于展示网络拓扑变化的全貌。其中，服务器内的每条拓扑更新都包含了一个时间戳，用来表示在给定的链路上拓扑变化发生的时间。

本发明实施例中，终端获取服务器中的拓扑更新信息，再根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

请参阅图5，图5为本发明第三实施例提供的服务器的工作方法的流程结构示意图，该方法包括：

S301、保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，该拓扑更新信息由该监测节点采集的对应监测区域内的链路状态信息生成。

当用户通过终端触发访问服务器的操作时，终端获取服务器中保存的各监测节点发送的拓扑更新信息，以便客户端查询。进而使终端能根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

其中，该拓扑更新信息由监测节点采集的对应监测区域内的链路状态信息生成。

本发明实施例中，服务器保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问服务器，获取该拓扑更新信息，进而构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。快速可靠的保存区域内的链路状态变化，为终端提供服务。

请参阅图6，图6为本发明第四实施例提供的监测节点的结构示意图，该监测节点包括：

采集模块401，用于采集各监测区域内的链路状态信息。

确认模块402，用于根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息。

发送模块403，用于发送该拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

其中，为确保监测节点对网络只有非常小的影响，在邻接模式下工作的监测节点具有以下特点：

1、监测节点自身不创建任何LSA。其他路由器没有接收到OSPF+监测节点产生的LSA，就不可能将其加入到路由表的计算，也就不可能成为任何目标地址的下一跳，从而实现了OSPF+监测节点不进行数据包转发的要求。

2、设置路由器的优先级为0，阻止服务器成为广播和非广播-多路访问网络(Non-Broadcast Multiple Access，NBMA)网段上的指定路由器或备份指定路由器。

3、在链路状态信息的交换过程中，服务器不需要将自己的LSA通告出去，仅接收邻居路由器的LSA即可。这样可以加快交换过程。

4、洪泛过程中只接收LSA，不转发LSA。以减少监测节点对网络资源的占用，更重要的是不让监测节点的运行或者产生错误影响到原路由网络的正常运行。

其中洪泛过程是指接收到信息的节点以广播方式向相邻节点转发的模式。

5、将OSPF+监测节点配置在末梢区域。

本发明实施例中，采集各监测区域内的链路状态信息，根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送该拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。通过采集域内的链路状态信息，对域内的链路状态进行跟踪，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

请参阅图7，图7为本发明第五实施例提供的终端的结构示意图，该终端包括：

获取模块501，用于获取服务器中的拓扑更新信息，该拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成。

监测节点采集对应监测区域内的链路状态信息，并根据该链路状态信息生成拓扑更新信息，再将其发送给服务器保存，使终端能获取服务器中保存的拓扑更新信息。

构建模块502，用于根据该拓扑更新消息，构建该自治系统内的拓扑变化视图。

根据各监测节点对应的拓扑更新信息，生成相应的拓扑变化视图，即生成AS内各区域的对应的拓扑变化视图。合并AS内各区域的对应的拓扑变化视图，得到整个AS范围内的拓扑变化视图。

进一步地，在客户端上展示该拓扑变化视图。该拓扑变化视图可以以图标来表示路有器，连接图标的线段表示路由器间的链路，图上标注了路由器的ID。这种图简单明了，易于展示网络拓扑变化的全貌。其中，服务器内的每条拓扑更新都包含了一个时间戳，用来表示在给定的链路上拓扑变化发生的时间。

本发明实施例中，终端获取服务器中的拓扑更新信息，再根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

请参阅图8，图8为本发明第六实施例提供的服务器的结构示意图，该服务器包括：

保存模块601，用于保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问该服务器，获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，该拓扑更新信息由该各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成。

当用户通过终端触发访问服务器的操作时，终端获取服务器中保存的各监测节点发送的拓扑更新信息，以便客户端查询。进而使终端能根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

其中，该拓扑更新信息由监测节点采集的对应监测区域内的链路状态信息生成。

本发明实施例中，服务器保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问服务器，获取该拓扑更新信息，进而构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。快速可靠的保存区域内的链路状态变化，为终端提供服务。

请参阅图9，图9为本发明第七实施例提供的用于OSPF+路由协议的监测系统的结构示意图，该监测系统包括前述图6所示实施例中描述的监测节点、前述图7所示实施例中描述的终端和前述图8所示实施例中描述的该服务器。

在本发明实施例中，监测节点采集各监测区域内的链路状态信息，根据该链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送该拓扑更新信息给服务器，终端访问服务器以获取该拓扑更新信息，并根据该拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，通过采集域内的链路状态信息，对域内的链路状态进行跟踪，可快速准确可靠地完成网络拓扑发现，实时监测拓扑变化，并通过终端及时准确地呈现。

进一步地，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的终端中，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述图1至图3所示实施例中描述的监测节点的工作方法。进一步地，该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的一种用于OSPF+路由协议的监测系统、相关设备、方法及介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种监测节点的工作方法，至少一个所述监测节点位于监测区域中，至少一个所述监测区域位于单个自治系统内，其特征在于，所述方法包括：

采集各监测区域内的链路状态信息；

根据所述链路状态信息，确认拓扑更新信息，并发送所述拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

2.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，所述根据所述链路状态信息，确认拓扑更新信息包括：

根据所述链路状态信息，采用最小生成树算法，计算所述监测区域内各节点的最佳路由；

判断是否存在节点的最佳路由与所述节点的上次路由不相同；

若存在，则根据所述节点的最佳路由，生成所述拓扑更新信息。

3.一种终端的工作方法，其特征在于，所述方法包括：

获取服务器中的拓扑更新信息，所述拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成；

根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

4.根据权利要求3所述的工作方法，其特征在于，所述根据所述拓扑更新信息，构建所述自治系统内的拓扑变化视图包括：

根据所述拓扑更新消息，按照预设规则，生成各所述监测区域的拓扑变化视图；

整合各所述监测区域的拓扑变化视图，得到所述自治系统内的拓扑变化视图。

5.一种服务器的工作方法，其特征在于，所述方法包括：

保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，所述拓扑更新信息由所述监测节点采集的对应监测区域内的链路状态信息生成。

6.一种监测节点，其特征在于，所述监测节点包括：

采集模块，用于采集各监测区域内的链路状态信息；

确认模块，用于根据所述链路状态信息，确认拓扑更新信息；

发送模块，用于发送所述拓扑更新信息给服务器，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图。

7.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

获取模块，用于获取服务器中的拓扑更新信息，所述拓扑更新信息由各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成；

构建模块，用于根据所述拓扑更新消息，构建所述自治系统内的拓扑变化视图；

展示模块，用于展示所述拓扑变化视图。

8.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：

保存模块，用于保存各监测节点发送的拓扑更新信息，以使得终端能通过访问所述服务器，获取所述拓扑更新信息，并根据所述拓扑更新信息，构建并展示自治系统内的拓扑变化视图，所述拓扑更新信息由所述各监测节点采集的各监测区域内的链路状态信息生成。

9.一种用于OSPF+路由协议的监测系统，所述监测系统运行所述OSPF+路由协议，其特征在于，所述监测系统包括如权利要求6所述的监测节点、如权利要求7所述的终端和如权利要求8所述的服务器。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述的监测节点的工作方法。