CN113452545B - 网络装置以及网络构成辨别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够辨别连接到网络的交换机构成的网络装置以及网络构成辨别方法，其第1指示部(101)通过广播消息或组播消息，向连接到网络(120)的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示，第2指示部(102)使将在网络(120)上不存在的虚拟地址设定为发送源的、请求返回的请求报文(例如Ping)向多个交换机的每一个送出，之后，获取部(103)从多个交换机的每一个，经由网络(120)获取MAC地址表。

Description

网络装置以及网络构成辨别方法
技术领域
本发明涉及一种能够辨别连接到网络的交换机构成的网络装置以及网络构成辨别方法。
背景技术
近年，随着IoT(Internet of Thing物联网)的普及，各种各样的设备都能够连接到网络(参照专利文件1、2)。当网络内像这样由多个设备构成时，掌握这些途径信息以及网络构成变得尤为重要。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2019-524013号公报
专利文献2：日本特许第6446891号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，由于连接到网络内的设备增加，掌握这些设备连接到哪个交换机(交换式集线器)变得尤为重要。此外，为了掌握设备的连接状态，掌握交换机的构成变得尤为重要。例如，在发生通信故障等的情况下，如果不掌握多个交换机的连接构成，会产生查明通信故障的原因需要大量的时间等的问题。
本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于能够掌握网络中多个交换机的连接构成。
用于解决问题的手段
本发明的网络装置具备：第1指示部，其被构成为通过广播消息向连接到网络的多个交换器的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示；第2指示部，其被构成为在第1指示部送出第1指示后，向多个交换机的每一个发送第2指示，第2指示使将在所述网络上不存在的IP地址设定为发送源的、请求返回的请求报文向多个交换机的每一个送出；获取部，其被构成为第2指示部发送第2指示后，从多个交换机的每一个，经由网络获取MAC地址表；第1处理部，其被构成为进行从获取部获取到的多个交换机的每一个的MAC地址表中去除除了多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理；第2处理部，其被构成为在进行了在第1处理后，进行在获取部获取到的MAC地址表中将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理；第3处理部，其被构成为在进行了第2处理后，进行将在1个端口上仅设定了末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理；第4处理部，其被构成为进行从获取部获取到的除了末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表中删除末端交换机的MAC地址的第4处理；第5处理部，其被构成为进行从获取部获取的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机，每检索到1个第1交换机时，在检索到的第1交换机不符合上位交换机的情况下，将第1交换机的MAC地址信息从获取部获取到的MAC地址表中删除的第5处理；辨别部，其被构成为基于由第5处理部检索到的第1交换机与在第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定1个MAC地址的第2交换机的连接关系，来辨别多个交换机彼此的连接状态；以及显示控制部，其被构成为将辨别部辨别出的多个交换机彼此的连接状态显示在显示部上。
在所述网络装置的一个构成例子中，第1指示是ARP请求或IPv6的邻居请求(Neighbor Solicitation)。
在所述网络装置的一个构成例子中，多个交换机是以SNMP协议连接的。
此外，本发明的网络构成辨别方法具备：第1工序，通过广播消息向连接到网络的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示；第2工序，在第1工序送出第1指示后，将向所述多个交换机的每一个发送第2指示，所述第2指示使将在所述网络上不存在的IP地址设定为发送源的、请求返回的请求报文向多个交换机的每一个送出；第3工序，在第2工序发送第2指示后，从多个交换机的每一个，经由网络获取MAC地址表；第4工序，进行从在第3工序获取到的多个交换机的每一个的MAC地址表中去除除了多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理；第5工序，在进行了第1处理后，进行在第3工序获取到的MAC地址表中将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理；第6工序，在进行了第2处理后，进行将在1个端口上仅设定了末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理；第7工序，进行从在第3工序获取到的除了末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表删除末端交换机的MAC地址的第4处理；第8工序，进行从在第3工序获取的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机，每当检索到1个第1交换机时，在检索到的第1交换机不符合上位交换机的情况下，将第1交换机的MAC地址信息从第3工序获取到的MAC地址表中删除的第5处理；第9工序，基于在第8工序检索到的第1交换机与第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定1个MAC地址的第2交换机的连接关系，来辨别多个交换机彼此的连接状态；以及第10工序，将在第9工序辨别出的多个交换机彼此的连接状态显示在显示部上。
在所述网络构成辨别方法的一个构成例子中，第1指示是ARP请求或IPv6的邻居请求(Neighbor Solicitation)。
在所述网络构成辨别方法的一个构成例子中，多个交换机是以SNMP协议连接的。
发明效果
如上所述，根据本发明，通过广播消息向网络送出用于获取MAC地址的第1指示后，从连接到网络的多个交换机的每一个获取MAC地址表，基于获取到的多个MAC地址表，来辨别多个交换机彼此的连接状态，因此能够掌握网络中多个交换机的连接构成。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的网络装置100的构成的构成图。
图2是表示本发明的实施方式的网络构成辨别方法的流程图。
图3是表示本发明的实施方式的网络装置100中的显示部111的显示例子的构成图。
图4是表示实施方式的网络装置100的硬件构成的构成图。
具体实施方式
以下，将参照图1来说明本发明的实施方式所涉及的网络装置100。网络装置100具备：第1指示部101、第2指示部102、获取部103、第1处理部104、第2处理部105、第3处理部106、第4处理部107、第5处理部108、辨别部109、显示控制部110、显示部111、连接部112以及输入部113。
第1指示部101通过广播消息向连接到网络120的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示。第1指示部101送出例如ARP(Address Resolution Protocol地址解析协议)请求作为第1指示。此外，第1指示也可以设为IPv6的邻居请求(NS)。网络装置100通过具有网络连接功能的连接部112，连接到网络120。网络120连接有例如构成建筑物管理系统的管理服务器、监控服务器、终端设备等。
此外，在图1所示的例子中，网络120连接(容纳)有交换机A131、交换机B132、交换机C133以及交换机D134。在该例子中，在交换机A131具备的多个端口的任一端口上连接有交换机B132、交换机C133。此外，在交换机B132具备的多个端口的任一端口上连接有D134。在该例子中，交换机C133、交换机D134是末端交换机。
第2指示部102在第1指示部101送出第1指示后，将第2指示向多个交换机的每一个发送(送出)，所述第2指示使将在网络120上不存在的IP地址(虚拟地址)设定为发送源的、请求返回的请求报文(例如Ping)向多个交换机的每一个送出。接受到该Ping的各个交换机将虚拟地址的ARP请求广播发送，因此，在全部交换机的MAC地址表登记除了本身(本身交换机)以外的交换机的MAC地址。
获取部103在第2指示部102发送第2指示后，从多个交换机的每一个，经由网络120获取MAC地址表。该获取是在交换机的MAC地址表更新前实施的。获取部103同时获取MAC地址表和相对应的交换机的识别信息。例如，如果多个交换机是以SNMP(Simple NetworkManagement Protocol简单网络管理协议)协议连接，则获取部103能够通过SNMP的协议，从多个交换机的每一个获取MAC地址表。另外，事前掌握设定在目标交换机的IP地址。
第1处理部104进行从获取部获取到的多个交换机的每一个的MAC地址表去除除了多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理。
在进行了第1处理后，第2处理部105进行在获取部103获取到的MAC地址表中，将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理。
在进行了第2处理后，第3处理部106进行将在1个端口上仅设定了末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理。
第4处理部107进行从获取部103获取到的除了末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表删除末端交换机的MAC地址的第4处理。
第5处理部108进行如下所示的第5处理。第5处理部108首先从获取部103获取到的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机。此外，第5处理部108每检索到1个第1交换机时，在检索到的第1交换机不符合上位交换机的情况下，将第1交换机的MAC地址信息从获取部103获取到的MAC地址表中删除。
辨别部109基于由第5处理部108检索到的第1交换机与第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定1个MAC地址的第2交换机的连接关系，来辨别多个交换机彼此的连接状态。显示控制部110将辨别部109辨别到的多个交换机彼此的连接状态显示在显示部111。
网络装置100例如根据从输入部113输入的指示，开始第1指示部101、第2指示部102、获取部103、第1处理部104、第2处理部105、第3处理部106、第4处理部107、第5处理部108、辨别部109以及显示控制部110的运作。
其次，将参照图2的流程图说明实施方式的网络装置的运作(网络构成辨别方法)。
首先，在步骤S101中，第1指示部101通过广播消息向连接到网络120的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示(ARP请求)(第1工序)。
第1指示部101送出第1指示后，在步骤S102中，第2指示部102向所述多个交换机的每一个发送第2指示，所述第2指示使将在网络102上不存在的IP地址设定为发送源的、请求返回的请求报文(例如Ping)向所述多个交换机的每一个送出(第2工序)。
接下来，第2指示部102发送第2指示后，在步骤S103中，获取部103从多个交换机的每一个，经由网络120获取MAC地址表(第3工序)。当获取部103获取MAC地址表时，在步骤S104中，第1处理部104进行从在第3工序获取到的多个交换机的每一个的MAC地址去除除了多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理(MAC地址表整理)(第4工序)。
接下来，由第1处理部104进行第1处理后，在步骤S105中，第2处理部105进行在获取到的MAC地址表中将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理(第5工序)。
接下来，在由第2处理部105进行的第2处理后，在步骤S106中，第3处理部106进行将在1个端口上仅设定了末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理(第6工序)。
接下来，在步骤S107中，第4处理部107进行从由获取部103获取到的MAC地址表中的、除了末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表删除末端交换机的MAC地址的第4处理(第7工序)。
接下来，在步骤S108中，第5处理部108从第3工序获取到的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机(第8工序)。
接下来，在步骤S109中，第5处理部108判定检索到的第1交换机是否符合上位交换机，换言之，判定在检索到的第1交换机上是否连接了末端交换机(第8工序)。
第5处理部108在检索到的第1交换机不符合上位交换机的情况下(步骤S109的“是”)，在步骤S110中，将此时检索到的第1交换机的MAC地址信息从获取的MAC地址表中删除(第8工序)。
在检索到的第1交换机符合上位交换机的情况下(步骤S109的“否”)，以及在步骤S110之后，在步骤S111中，第5处理部108确定检索到的第1交换机与在第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定了1个MAC地址的第2交换机的连接关系(第8工序)。
第5处理部108在对于全部交换机实施了所述第5处理(第8工序)后(步骤S112的“是”)，在步骤S113中，辨别部109基于第1交换机与第2交换机的连接关系，来辨别多个交换机彼此的连接状态(第9工序)。
通过所述处理，在图1所示例子中，首先，能够将交换机C133、交换机D134辨别为末端交换机，将交换机B辨别为交换机D134的上位交换机，将交换机A131辨别为交换机B132以及交换机C133的上位交换机。之后，在步骤S114中，显示控制部110将辨别出的多个交换机彼此的连接状态显示在显示部111(第10工序)。
辨别出的连接关系例如如图3所示显示在显示部111中。在显示部111的显示区域111a中，以树形式表示交换机A131、交换机B132、交换机C133和交换机D134的多级分层结构。
此外，使用鼠标等的输入设备，根据来自输入部113的输入指示等，在显示部111上操作指针，选择显示在显示部111上的交换机A131的图标，由此能够使表示连接到交换机A131的各个端口的设备的信息显示在显示区域111b上。例如，当显示控制部110检测到指针141与交换机A131的图标重叠的状态时，基于获取的交换机A131的MAC地址表信息，同时显示连接到交换机A131的各个端口的设备的信息(IP地址等)和表示设备的图标。
此外，如图4所示，所述的实施方式所涉及的网络装置100是具备：CPU(CentralProcessing Unit；中央处理单元)301、主存储装置302、外部存储装置303以及网络连接装置304等的电脑设备，CPU301根据在主存储装置302展开的程序而运行(执行程序)，由此也能够实现所述各个功能(网络构成辨别方法)。所述程序是用于电脑执行在所述实施方式所示的网络构成辨别方法的程序。网络连接装置304连接到网络305。此外，各个功能也能够分散到多个电脑设备。
如上所述，根据本发明，将用于获取MAC地址的第1指示通过广播消息向网络送出后，从连接到网络的多个交换机的每一个获取MAC地址表，基于获取到的多个MAC地址表来辨别多个交换机彼此的连接状态，因此，能够掌握网络中的多个交换机的连接构成。
另外，本发明并不限定于以上说明的实施方式，在本发明的技术性思想内，很明显地，由本领域的技术人员能够实施多种变形以及组合。
符号说明
100…网络装置，101…第1指示部，102…第2指示部，103…获取部，104…第1处理部，105…第2处理部，106…第3处理部，107…第4处理部，108…第5处理部，109…辨别部，110…显示控制部，111…显示部，112…连接部，113…输入部，120…网络，131…交换机A，132…交换机B，133…交换机C，134…交换机D。

Claims (6)

1.一种网络装置，其特征在于，具备：
第1指示部，其被构成为通过广播消息或组播消息，向连接到网络的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示；
第2指示部，其被构成为在所述第1指示部送出所述第1指示后，向所述多个交换机的每一个发送第2指示，所述第2指示使将在所述网络上不存在的IP地址设定为发送源的、请求返回的请求报文向所述多个交换机的每一个送出；
获取部，其被构成为在所述第2指示部发送所述第2指示后，从所述多个交换机的每一个，经由所述网络获取MAC地址表；
第1处理部，其被构成为进行从所述获取部获取到的所述多个交换机的每一个的MAC地址表中去除除了所述多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理；
第2处理部，其被构成为在进行了所述第1处理后，进行在所述获取部获取到的MAC地址表中将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理；
第3处理部，其被构成为在进行了所述第2处理后，进行将在1个端口上仅设定了所述末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理；
第4处理部，其被构成为进行从所述获取部获取到的除了所述末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表中删除所述末端交换机的MAC地址的第4处理；
第5处理部，其被构成为进行从所述第4处理部处理后得到的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机，每检索到1个所述第1交换机时，在检索到的所述第1交换机不符合所述上位交换机的情况下，将所述第1交换机的MAC地址信息从所述获取部获取到的MAC地址表中删除的第5处理；
辨别部，其被构成为基于由所述第5处理部检索到的所述第1交换机与在所述第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定1个MAC地址的第2交换机的连接关系，来辨别所述多个交换机彼此的连接状态；
以及显示控制部，其被构成为将所述辨别部辨别出的所述多个交换机彼此的连接状态显示在显示部上。
2.根据权利要求1所述的网络装置，其特征在于，
所述第1指示是ARP请求或IPv6的邻居请求。
3.根据权利要求1或2所述的网络装置，其特征在于，
所述多个交换机是以SNMP协议来连接的。
4.一种网络构成辨别方法，其特征在于，具备：
第1工序，其通过广播消息或组播消息，向连接到网络的多个交换机的每一个送出用于获取MAC地址的第1指示；
第2工序，其在所述第1工序送出所述第1指示后，将向所述多个交换机的每一个发送第2指示，所述第2指示使将在所述网络上不存在的IP地址设定为发送源的、请求返回的请求报文向多个交换机的每一个送出；
第3工序，其在所述第2工序发送所述第2指示后，从所述多个交换机的每一个，经由所述网络获取MAC地址表；
第4工序，其进行从在所述第3工序获取到的所述多个交换机的每一个的MAC地址表中去除除了所述多个交换机的MAC地址以外的MAC地址的第1处理；
第5工序，其在进行了所述第1处理后，进行在所述第3工序获取到的MAC地址表中将在1个端口上登记了除了本身交换机以外的全部MAC地址的MAC地址表的交换机设定为末端交换机的第2处理；
第6工序，其在进行了所述第2处理后，进行将在1个端口上仅设定了所述末端交换机的MAC地址的MAC地址表的交换机设定为连接到所述末端交换机的上一级的上位交换机的第3处理；
第7工序，其进行从在所述第3工序获取到的除了所述末端交换机以外的其他交换机的MAC地址表删除所述末端交换机的MAC地址的第4处理；
第8工序，其进行从在所述第7工序处理后得到的MAC地址表中检索在1个端口上仅设定了1个MAC地址的MAC地址表的第1交换机，每当检索到1个所述第1交换机时，在检索到的所述第1交换机不符合所述上位交换机的情况下，将所述第1交换机的MAC地址信息从所述第3工序获取到的MAC地址表中删除的第5处理；
第9工序，其基于在所述第8工序检索到的所述第1交换机与所述第1交换机的MAC地址表中在1个端口上仅设定1个MAC地址的第2交换机的连接关系，来辨别所述多个交换机彼此的连接状态；
以及第10工序，其将在所述第9工序辨别出的所述多个交换机彼此的连接状态显示在显示部上。
5.根据权利要求4所述的网络构成辨别方法，其特征在于，
所述第1指示是ARP请求或IPv6的邻居请求。
6.根据权利要求4或5所述的网络构成辨别方法，其特征在于，
所述多个交换机是以SNMP协议来连接的。
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