CN109412955B - Ipran网络设备间链接关系确定方法及装置 - Google Patents

Ipran网络设备间链接关系确定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法及装置，包括：利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系和端口互联信息；根据路由器设备间的互联关系和端口互联信息构建IPRAN网的二层拓扑结构；采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接关联出脱网路由器设备间的连接关系，基于此对IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。该方案可以有效地、准确地发现IPRAN网络设备间的链接关系。

Description

IPRAN网络设备间链接关系确定方法及装置
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法及装置。
背景技术
各省电信的IPRAN(IP Radio Access Network，基于IP的传送网)网的网络拓扑复杂，仅通过三层IP无法发现设备间的链接关系，而传统的二层拓扑发现手段基本都是实验网级别的，无法应对实际系统中复杂的情况，其还存在以下缺陷：
1)只发现路由器设备之间的互联关系，无法合并构造出整个拓扑；
2)由于发现时存在设备脱网、端口down等情况，无法确定路由器的上下联口。
因此，维护人员没有切实可行的手段了解接入网情况，造成了接入维护困难、出现故障定位困难的现象。
发明内容
本发明实施例提供了一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法及装置，可以解决设备脱网、端口down等情况造成的无法确定路由器的上下联口问题，可以有效地、准确地发现IPRAN网络设备间的链接关系。
本发明实施例提供了一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法，该方法包括：
利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。
本发明实施例还提供了一种IPRAN网络设备间链接关系确定装置，该装置包括：
链路层发现协议分析模块，用于利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块，用于根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
VLAN/IP配置分析模块用于：
采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块还用于：
根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法的计算机程序。
在本发明实施例中，通过利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，可以构建IPRAN网的二层拓扑结构，对于设备脱网、端口down等情况造成的无法确定路由器的上下联口问题，可以通过采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址，判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系，最后根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。本发明可以有效地、准确地发现IPRAN网络设备间的链接关系。
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，对于本领域普通技术人员来讲，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是本发明实施例提供的一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种IPRAN网络设备间链接关系示意图；
图3是本发明实施例提供的一种与B1设备相连的设备链接关系示意图；
图4是本发明实施例提供的一种与B1设备相连的设备链接关系示意图(标注有与B1设备相邻设备的端口信息)；
图5是本发明实施例提供的一种与B1设备相连的设备链接关系示意图(标注有B1设备连接相邻设备的端口信息)；
图6是本发明实施例提供的一种IPRAN网的二层拓扑结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种IPRAN网络设备间链接关系确定装置结构图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
在本发明实施例中，提供了一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
步骤102：根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
步骤103：采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
步骤104：判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
步骤105：根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。
基于图2所示的实际的IPRAN网络设备间链接关系，详细描述本发明是如何实现IPRAN网络设备间链接关系的确定的。
随着网络技术的发展，接入网络的设备的种类越来越多，配置越来越复杂，来自不同设备厂商的设备也往往会增加自己特有的功能，这就导致在一个网络中往往会有很多具有不同特性的、来自不同厂商的设备，为了方便对这样的网络进行管理，就需要使得不同厂商的设备能够在网络中相互发现并交互各自的系统及配置信息。LLDP(Link LayerDiscovery Protocol，链路层发现协议)就是用于这个目的的协议。LLDP定义在802.1ab中，它是一个二层协议，它提供了一种标准的链路层发现方式。LLDP协议使得接入网络的一台设备可以将其主要的能力，管理地址，设备标识，接口标识等信息发送给接入同一个局域网络的其它设备。
在本发明实施例中，步骤101具体按照如下方式执行：
步骤1011：以预定的一个B路由器设备为发现起点路由器，确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备及所述相邻路由器设备的IP地址；
比如，以图2中的B1设备为发现起点，确定与此B1设备连接的所有设备，结果如图3所示。
步骤1012：确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息，如图4所示。
步骤1013：确定连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，如图5所示。
步骤102具体按照如下方式执行：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构。
在步骤101的具体执行过程中，还包括：
步骤1014：根据所述相邻路由器设备的IP地址，从所述相邻路由器设备中过滤掉与所述发现起点路由器处于同一网络层级的相邻路由器设备。
因为B设备之间、B-ER设备之间是直连的，邻居B设备、B设备上联设备(ER、SR)也会发现出来，一直找下去没有发现边界，因此IPRAN拓扑发现范围截止到同一网络层级路由器。
步骤1015：根据B1路由器设备的IP地址、与B1路由器设备的相邻路由器设备IP地址，过滤掉已经分析过的IP地址，对未分析过的IP地址，重复步骤1011至步骤1014，当没有未分析过的IP地址时，分析结束。
即B1路由器设备发现出下联的第一台A路由器设备，重复上述步骤，再发现这个A路由器设备的邻居关系，以此类推，直至所有路由器设备都发现完毕。
在本发明实施例中，步骤102还包括：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，确定所述发现起点路由器与所述相邻路由器设备构成连接环或者连接链上的路由器设备的标识。
比如，先从B1设备的端口开始扫描，最后再扫描B2设备，对已经扫描过的端口不再重复扫描。优先使用B1和B1端口标记，当B1有多个端口与A连接时，则优先使用和A相连的B1端口的描述小(按ASCII码排序靠前)的标记。即B1有多个端口连接不同的A，一个环占用一个端口，会有多个环。那B1的端口是有大小的，0/1/1、0/2/1、0/3/1口，从小到大逐一分析。
通过上面步骤1012，可以知道哪个A的哪个端口和B1连。对于A设备的环标识，使用对端A设备的环标识或使用对端B1设备的标识和端口，一个A设备只在一个环或链上。每次只确定起始B1设备端口相关的A设备，当对端设备为B1或没有设备时，查找结束。
对上述描述做实例验证。登录一台B设备路由器，通过lldp协议可以知道这台设备有几个邻居端口，且知道本设备端口与邻居设备端口之间的连接关系，并获得对端设备的IP管理地址，通过IP管理地址可以确定对端设备。
具体的程序如下：
<GL-PS-B-2.MCN.CX600>display lldp neighbor
GigabitEthernet1/0/0has 1neighbor: 连接对端设备的端口
neighbor 1:
ChassisId:f84a-bf66-7a52
PortIdSubtype:interfacename
PortId:GigabitEthernet2/0/2 对端设备的端口
……
……
……
SysCapSupported:bridge router
SysCapEnabled:bridge router
Management address:ipv4:4.120.0.2 对端设备IP地址
Expired time:111
在本发明实施例中，由于链路层发现协议无法发现脱网设备的连接关系，基于此，本发明提出一个辅助手段：通过分析设备配置脚本，对指定业务VLAN、管理VLAN分析，找到逻辑端口下配置的接口IP地址，通过接口地址互掩，分析出设备间链路连接，从而解决脱网设备无法根据链路层发现协议发现连接关系的难题。
具体的，举例说明步骤103和步骤104。
通过分析设备配置文件，找指定VLAN。这里vlan31是业务互联端口，vlan32是管理互联端口。分析设备1的配置文件，可以获得端口GigabitEthernet0/3/0.31的端口地址3.0.86.94 255.255.255.252、端口GigabitEthernet0/3/0.32的端口地址4.0.86.94255.255.255.252，再分析设备2的配置文件，可以获得端口GigabitEthernet0/4/0.31的端口地址3.0.86.93 255.255.255.252、端口GigabitEthernet0/4/0.32的端口地址4.0.86.93255.255.255.252，由于3.0.86.94 255.255.255.252与3.0.86.93255.255.255.252地址互掩，说明所分析的设备1与设备2有连接关系(且为直连关系)，且能分析出是设备1的GigabitEthernet0/3/0端口与设备2的GigabitEthernet0/4/0端口互联，为互联中继端口。
经过上述步骤，可以构建出如图6所示的IPRAN网的二层拓扑结构。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种IPRAN网络设备间链接关系确定装置，如下面的实施例所述。由于IPRAN网络设备间链接关系确定装置解决问题的原理与IPRAN网络设备间链接关系确定方法相似，因此IPRAN网络设备间链接关系确定装置的实施可以参见IPRAN网络设备间链接关系确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图7是本发明实施例的IPRAN网络设备间链接关系确定装置结构框图，如图7所示，包括：
链路层发现协议分析模块701，用于利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块702，用于根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
VLAN/IP配置分析模块703用于：
采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块702还用于：
根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构。
下面对该结构进行说明。
在本发明实施例中，所述链路层发现协议分析模块701具体用于：
按照如下方式利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息：
以预定的一个路由器设备为发现起点路由器，确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备及所述相邻路由器设备的IP地址；
确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息；
确定连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息；
所述IPRAN网的二层拓扑结构构建模块702具体用于：
按照如下方式根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构。
在本发明实施例中，所述IPRAN网的二层拓扑结构构建模块702还用于：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，确定所述发现起点路由器与所述相邻路由器设备构成连接环或者连接链上的路由器设备的标识。
在本发明实施例中，所述链路层发现协议分析模块703还用于：
在确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备及所述相邻路由器设备的IP地址之后，根据所述相邻路由器设备的IP地址，从所述相邻路由器设备中过滤掉与所述发现起点路由器处于同一网络层级的相邻路由器设备。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法的计算机程序。
综上所述，本发明提出的IPRAN网络设备间链接关系确定方法及装置利用的是设备上本身的链路层协议，不会给现网造成影响。对指定VLAN的分析可灵活配置，提升发现的灵活性。发现过程是对设备中继端口的单次遍历，而不是所有端口的两两比较，算法复杂度大大降低，发现效率提高。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种IPRAN网络设备间链接关系确定方法，其特征在于，包括：
利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构；
利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，包括：
以预定的一个路由器设备为发现起点路由器，确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备及所述相邻路由器设备的IP地址；
根据所述相邻路由器设备的IP地址，从所述相邻路由器设备中过滤掉与所述发现起点路由器处于同一网络层级的相邻路由器设备；
确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息；
确定连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息。
2.如权利要求1所述的IPRAN网络设备间链接关系确定方法，其特征在于，根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构，包括：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构。
3.如权利要求2所述的IPRAN网络设备间链接关系确定方法，其特征在于，根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构，还包括：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，确定所述发现起点路由器与所述相邻路由器设备构成连接环或者连接链上的路由器设备的标识。
4.一种IPRAN网络设备间链接关系确定装置，其特征在于，包括：
链路层发现协议分析模块，用于利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块，用于根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构；
VLAN/IP配置分析模块用于：
采集预定VLAN中的多个脱网路由器设备的配置文件，获取多个脱网路由器设备的接口IP地址；
判断多个脱网路由器设备的接口IP地址间是否存在互掩关系，若是，则对接口IP地址互掩的脱网路由器设备的接口进行拼接，关联出脱网路由器设备间的连接关系；
IPRAN网的二层拓扑结构构建模块还用于：
根据所述脱网路由器设备间的连接关系，对所述IPRAN网的二层拓扑结构进行修正，获得修正后的IPRAN网的二层拓扑结构；
所述链路层发现协议分析模块具体用于：
按照如下方式利用链路层发现协议分析出路由器设备间的互联关系以及端口互联信息：
以预定的一个路由器设备为发现起点路由器，确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备及所述相邻路由器设备的IP地址；
根据所述相邻路由器设备的IP地址，从所述相邻路由器设备中过滤掉与所述发现起点路由器处于同一网络层级的相邻路由器设备；
确定与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息；
确定连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息。
5.如权利要求4所述的IPRAN网络设备间链接关系确定装置，其特征在于，所述IPRAN网的二层拓扑结构构建模块具体用于：
按照如下方式根据所述路由器设备间的互联关系以及端口互联信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，构建IPRAN网的二层拓扑结构。
6.如权利要求5所述的IPRAN网络设备间链接关系确定装置，其特征在于，所述IPRAN网的二层拓扑结构构建模块还用于：
根据所述相邻路由器设备的IP地址、与所述发现起点路由器连接的相邻路由器设备的端口信息、连接相邻路由器设备的所述发现起点路由器的端口信息，确定所述发现起点路由器与所述相邻路由器设备构成连接环或者连接链上的路由器设备的标识。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一所述IPRAN网络设备间链接关系确定方法的计算机程序。
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