CN110351398B - 一种外部设备识别监测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外部设备识别监测方法及系统，涉及设备识别监测技术领域，其包括步骤：当新的外部设备接入交换设备时，网管向交换设备发送探测命令；探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，探测命令用于控制接入端口掉线，再连接；交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文；交换设备将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管；网管根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，交换设备将MAC地址存储在ARP表中；交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈。本发明，可快速有效地获取新的外部设备的MAC地址，识别该外部设备的设备类型，并对其进行实时监测。

Description

一种外部设备识别监测方法及系统
技术领域
本发明涉及设备识别监测技术领域，具体涉及一种外部设备识别监测方法及系统。
背景技术
在实际网络拓扑环境中，各个交换设备均会通过网线连接不同数量以及不同品牌的外部设备，比如摄像机、光端机等。
现有的交换设备对各外部设备进行实时监测时，需要在网管上对外部设备进行手动配置，而手动配置需要预先知道外部设备的IP和MAC地址。在不知道外部设备的IP和MAC地址的情况下，交换设备无法识别这些外部设备，因此也无法对其状态进行实时监测。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种外部设备识别监测方法及系统，可快速有效地识别外部设备的MAC地址，并对其进行实时监测。
本发明第一方面提供一种外部设备识别监测方法，其包括步骤：
当新的外部设备接入交换设备时，网管向交换设备发送探测命令；探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，探测命令用于控制接入端口掉线down，再连接up；
交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文；ARP报文中包含该外部设备的MAC地址；交换设备将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管；
网管根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，交换设备将MAC地址存储在ARP表中；
交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈。
基于第一方面，在可能的实施例中，根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，具体包括：
将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；当二者一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
基于第一方面，在可能的实施例中，向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求后，若接收到针对ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；
若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并响应给网管。
基于第一方面，在可能的实施例中，将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，具体包括：
判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项；若存在，则忽略；若不存在，则将MAC地址上报给网管。
基于第一方面，在可能的实施例中，还包括：
当需要移除外部设备时，网管发送删除命令给交换设备；
交换设备响应删除命令，删除ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项。
本发明第二方面提供一种外部设备识别监测系统，其包括：
网管模块，设置于网管内，其用于当新的外部设备接入交换设备时，向交换设备发送探测命令；探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，探测命令用于控制接入端口掉线down，再连接up；其还用于根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型；
识别模块，设置于交换设备内，其用于接收并解析外部设备发送的ARP报文；ARP报文中包含该外部设备的MAC地址；其还用于将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，以及将该MAC地址存储在ARP表中；
监控模块，设置于交换设备内，其用于定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈。
基于第二方面，在可能的实施例中，网管模块还用于：
将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；当二者一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
基于第二方面，在可能的实施例中，监控模块还用于判断外部设备状态，若接收到针对ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并响应给网管。
基于第二方面，在可能的实施例中，识别模块还用于判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项，若存在，则忽略；若不存在，则将MAC地址上报给网管。
基于第二方面，在可能的实施例中，还包括删除模块，设置于网管内，其用于当需要移除外部设备时，向交换设备发送删除命令；
监控模块还用于响应删除命令，删除ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的外部设备识别监测方法，通过控制新的外部设备的接入端口down，再up，该接入端口接入的所有外部设备均会发送携带自身MAC地址的ARP报文，然后通过交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文，即可快速有效地获取新的外部设备的MAC地址；同时，网管还可根据交换设备上报的MAC地址识别该外部设备的设备类型。
(2)本发明的外部设备识别监测方法，通过交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈，以实现对外部设备的实时监测和显示。
附图说明
图1为本发明实施例提供的外部设备识别监测方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种外部设备识别监测方法，其包括步骤：
S1.当新的外部设备接入交换设备时，网管向交换设备发送探测命令；探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，探测命令用于控制接入端口掉线down，再连接up。
网管可以控制接入端口的连接状态，当设置为端口down时，外部设备与交换设备为断开状态；当设置为端口up时，外部设备与交换设备为连接状态。当接入端口连接状态重启时，接入该接入端口的所有外部设备均会广播一个免费的ARP报文，该ARP报文携带了外部设备自身的IP和MAC地址。
S2.交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文；ARP报文中包含该外部设备的IP和MAC地址；交换设备将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管。
S3.网管根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，交换设备将该MAC地址存储在交换设备的ARP表中，用于后续的监测和管理。
S4.交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈。交换设备根据是否收到外部设备的应答报文，来上报外部设备的状态。
本实施例的识别监测方法，通过控制接入端口的状态改变，即通过控制新的外部设备的接入端口down，再up，使该接入端口接入的所有外部设备发送携带自身MAC地址的ARP报文，然后通过交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文，快速有效地获取新的外部设备的MAC地址，及时发现新增的外部设备的设备类型。另外，通过交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，实现对外部设备的状态进行实时监测和显示，当外部设备的状态出现异常时，可及时发现，便于运维管理。
本实施例中，当接入端口连接状态重启后，交换设备开始自动探测，获取外部设备广播的ARP报文。上述步骤S2中，将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，具体包括：
判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项；若存在，则忽略；若不存在，则将MAC地址上报给网管。
上述步骤S3中，根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，具体包括：
将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；网管内存储有各厂家MAC地址前缀。根据MAC地址可以判断出该外部设备是哪一个厂家生产的。在实际工程中，一个交换设备连接的同一类外部设备来自同一厂家。
当将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
网管在确认接收到的MAC地址对应的外部设备需要被添加进行监测后，下发添加指令给交换设备，交换设备将该MAC地址存储在自身ARP表中。
上述步骤S4中，向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，所有接收到ARP单播请求的外部设备，发现ARP目的IP与自身IP相同后，将自身MAC地址写到该报文中，并发回给交换设备，以此实现对外部设备的监测功能。若接收到针对ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并有相关的告警信息响应给网管。
操作人员还可在网管设置该外部设备的相关值，比如外部设备名称、是否进行监测、监测时间间隔等，交换设备中也会存储该外部设备的相关值，便于交换设备实时监测。
交换设备对每个存储了相关值的外部设备均可实时监测，一旦发现外部设备状态异常，就将该异常信息上报给网管，通过网管显示该异常信息。
本实施例的识别监测方法还包括S5.当需要移除外部设备时，网管发送删除命令给交换设备。然后交换设备响应删除命令，删除ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项，同时将存储在交换设备中的该外部设备的相关值删除，即可不再进行监测该外部设备。
本发明实施例还提供一种外部设备识别监测系统，其包括网管模块、识别模块和监测模块。
网管模块设置于网管内，网管模块用于当新的外部设备接入交换设备时，向交换设备发送探测命令；探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，探测命令用于控制接入端口掉线down，再连接up。网管模块还用于根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型。
识别模块设置于交换设备内，识别模块用于接收并解析外部设备发送的ARP报文；ARP报文中包含该外部设备的MAC地址。识别模块还用于将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，以及将该MAC地址存储在自身ARP表中。
监控模块设置于交换设备内，该监控模块用于定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈。
本实施例中，上述网管模块还用于：将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；当二者一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
上述监控模块还用于判断外部设备状态，若接收到针对ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并响应给网管。
上述识别模块还用于判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项，若存在，则忽略；若不存在，则将MAC地址上报给网管。
优选地，本实施例的识别监测系统还包括删除模块，删除模块设置于网管内，其用于当需要移除外部设备时，向交换设备发送删除命令。监控模块还用于响应删除命令，删除ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项。
本发明的识别监测系统，适用于上述各识别监测方法，通过控制接入端口的状态改变，快速有效地获取新的外部设备的MAC地址；通过交换设备定期向ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，实现对外部设备的实时监测；避免了现有技术可能因大量的ARP广播报文，导致的网络拥塞，或被误认为ARP攻击。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种外部设备识别监测方法，其特征在于，其包括步骤：
当新的外部设备接入交换设备时，网管向交换设备发送探测命令；所述探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，所述探测命令用于控制所述接入端口掉线down，再连接up；
交换设备接收并解析外部设备发送的ARP报文；所述ARP报文中包含该外部设备的MAC地址；交换设备将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管；
网管根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，交换设备将所述MAC地址存储在所述ARP表中；
交换设备定期向所述ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈；
向所述ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求后，若接收到针对所述ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；
若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并响应给所述网管；
所述将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，具体包括：
判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项；若存在，则忽略；若不存在，则将所述MAC地址上报给网管。
2.如权利要求1所述的外部设备识别监测方法，其特征在于，所述根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型，具体包括：
将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；当二者一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
3.如权利要求1所述的外部设备识别监测方法，其特征在于，还包括：
当需要移除外部设备时，网管发送删除命令给交换设备；
交换设备响应删除命令，删除所述ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项。
4.一种外部设备识别监测系统，其特征在于，其包括：
网管模块，设置于网管内，其用于当新的外部设备接入交换设备时，向交换设备发送探测命令；所述探测命令中携带新的外部设备的接入端口的端口信息，所述探测命令用于控制所述接入端口掉线down，再连接up；其还用于根据接收到的MAC地址识别外部设备的设备类型；
识别模块，设置于交换设备内，其用于接收并解析外部设备发送的ARP报文；所述ARP报文中包含该外部设备的MAC地址；其还用于将不存在于自身ARP表中的MAC地址上报给网管，以及将该MAC地址存储在所述ARP表中；
监控模块，设置于交换设备内，其用于定期向所述ARP表中对应的外部设备发送ARP单播请求，要求外部设备进行MAC地址反馈；
所述监控模块还用于判断外部设备状态，若接收到针对所述ARP单播请求返回的应答报文，则表示外部设备状态正常；若未收到应答报文，间隔一定时间再次发送，发送三次未收到应答，则表示外部设备状态异常，并响应给所述网管；
所述识别模块还用于判断交换设备自身ARP表中是否存在ARP报文中包含的MAC地址的ARP表项，若存在，则忽略；若不存在，则将所述MAC地址上报给网管。
5.如权利要求4所述的外部设备识别监测系统，其特征在于，所述网管模块还用于：
将接收到的MAC地址前三个字节与厂家MAC地址前缀进行比较；当二者一致时，确定外部设备为该厂家终端设备。
6.如权利要求4所述的外部设备识别监测系统，其特征在于：还包括删除模块，设置于网管内，其用于当需要移除外部设备时，向交换设备发送删除命令；
所述监控模块还用于响应删除命令，删除所述ARP表中与删除命令匹配的MAC地址表项。
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