CN113872787A - 网络拓扑发现方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了一种网络拓扑发现方法、装置和计算机可读存储介质，属于通信技术领域。在该方法中，根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息。根节点设备可以根据该端口状态变化消息携带的第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，确定第一子节点设备的第一端口存在链路连接，且可以确定第一端口是与第二子节点设备之间存在链路连接。因而根节点设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对第二子节点设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

Description

网络拓扑发现方法、装置和计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种网络拓扑发现方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

随着网络规模的增大，基于拓扑的网络应用场景越来越多，因此，拓扑是整个网络运营的核心。但随着网络节点数的增多，端口数量成倍增加，使用人工方式来配置或发现拓扑变得十分困难。

发明内容

本申请提供了一种网络拓扑发现方法、装置和计算机可读存储介质，可以正确发现网络拓扑。

第一方面，提供了一种网络拓扑发现方法。在该方法中，根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息。该端口状态变化消息携带第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，该端口状态变化消息用于指示第一端口与第二子节点设备之间存在链路连接，第一端口为第一子节点设备的端口。

在本申请中，根节点设备接收到第一子节点设备发送的端口状态变化消息时，可以确定第一子节点设备的第一端口存在链路连接，且可以确定第一端口是与第二子节点设备之间存在链路连接。因而根节点设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对第二子节点设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

该端口状态变化消息中可以携带第二子节点设备的标识，也可以不携带第二子节点设备的标识。

一种可能的情况中，根节点设备可以根据端口状态变化消息向第二子节点设备发送链路发现消息，该链路发现消息包括第二子节点设备的标识。

在本申请中，在该链路发现消息中携带第二子节点设备的标识的情况下，即使该链路发现消息在向第二子节点设备发送的过程中经过了二层网络被转发到多个子节点设备，也可以保证仅有第二子节点设备对该链路发现消息进行响应，继而可以保证正确发现网络拓扑。

其中，根节点设备根据端口状态变化消息向第二子节点设备发送链路发现消息的操作可以为：根节点设备根据第一子节点设备的标识和第一端口的标识，确定多个出端口的标识，该多个出端口的标识为从根节点设备到第二子节点设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识，然后向第二子节点设备发送链路发现消息，该链路发现消息包括该多个出端口的标识和第二子节点设备的标识。

该链路发现消息的目的地址可以为广播地址，以便该链路发现消息可以穿越二层网络向下一节点设备传递。

在本申请中，根节点设备可以根据第一子节点设备的标识，确定从根节点设备到第一子节点设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识，然后在确定出的出端口的标识后添加第一端口的标识，就可以得到到达第二子节点的路径上的多个出端口的标识。在该链路发现消息包括该多个出端口的标识的情况下，接收到该链路发现消息的节点设备可以根据该多个出端口的标识对该链路发现消息进行转发，直至转发至第二子节点设备。第二子节点设备接收到该链路发现消息时，可以根据该链路发现消息中携带的第二子节点设备的标识对该链路发现消息进行响应。

另一种可能的情况中，该端口状态变化消息还携带第二端口的标识，第二端口为第二子节点设备中与第一端口之间存在链路连接的端口。

这种情况下，根节点设备可以直接确定第一子节点设备的第一端口与第二子节点设备的的第二端口之间存在链路。

进一步地，根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息之前，根节点设备还可以通过第三端口接收第一子节点设备发送的端口上线消息。该端口上线消息携带第一子节点设备的标识和第四端口的标识，第四端口的标识指示发送端口上线消息的端口，第三端口为根节点设备的端口，第四端口为第一子节点设备的端口。

该端口上线消息的目的地址可以是广播地址，以便该端口上线消息可以穿越二层网络向S1设备的邻居节点设备传递。

在本申请中，根节点设备可以根据该端口上线消息指示第一子节点设备将第四端口设为上行口，如此便于后续第一子节点设备通过上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

第二方面，提供了一种网络拓扑发现装置，该网络拓扑发现装置具有实现上述第一方面中网络拓扑发现方法行为的功能。该网络拓扑发现装置包括多个模块，该多个模块用于实现上述第一方面所提供的网络拓扑发现方法。

第三方面，提供了一种网络拓扑发现装置，该网络拓扑发现装置的结构中包括处理器和存储器，存储器用于存储支持该网络拓扑发现装置执行上述第一方面所提供的网络拓扑发现方法的程序，以及存储用于实现上述第一方面所述的网络拓扑发现方法所涉及的数据。处理器被配置为用于执行存储器中存储的程序。该网络拓扑发现装置还可以包括通信总线，通信总线用于在处理器与存储器之间建立连接。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的网络拓扑发现方法。

第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的网络拓扑发现方法。

上述第二方面、第三方面、第四方面和第五方面所获得的技术效果与上述第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。

第六方面，提供了一种网络拓扑发现方法。在该方法中，第一子节点设备通过第一端口接收第二子节点设备发送的端口上线消息，该端口上线消息携带第二子节点设备的标识，第一端口为第一子节点设备的端口。之后，第一子节点设备向根节点设备发送端口状态变化消息，该端口状态变化消息携带第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，该端口状态变化消息用于指示第一端口与第二子节点设备之间存在链路连接。

在本申请中，第一子节点设备可以向根节点设备发送端口状态变化消息。根节点设备可以根据该端口状态变化消息携带的第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，确定第一子节点设备的第一端口存在链路连接，且可以确定第一端口是与第二子节点设备之间存在链路连接。因而根节点设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对第二子节点设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

可选地，该端口上线消息还携带第二端口的标识，第二端口的标识指示发送端口上线消息的端口，第二端口为第二子节点设备的端口。相应地，该端口状态变化消息还携带第三端口的标识。如此可以便于根节点设备根据该端口状态变化消息直接确定第一子节点设备的第一端口与第二子节点设备的的第二端口之间存在链路。

其中，第一子节点设备向根节点设备发送端口状态变化消息的操作可以为：若第一端口不是上行口且第一子节点设备存在上行口，则第一子节点设备通过上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

也就是说，第一子节点设备在通过第一子节点设备的第一端口接收到第二子节点设备发送的端口上线消息时，可以先判断第一端口是否为上行口；若第一端口为上行口，则不做操作；若第一端口不为上行口，则确定第一子节点设备是否存在上行口；若第一子节点设备不存在上行口，则不做操作；若第一子节点设备存在上行口，则通过该上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

第七方面，提供了一种网络拓扑发现装置，该网络拓扑发现装置具有实现上述第六方面中网络拓扑发现方法行为的功能。该网络拓扑发现装置包括多个模块，该多个模块用于实现上述第六方面所提供的网络拓扑发现方法。

第八方面，提供了一种网络拓扑发现装置，该网络拓扑发现装置的结构中包括处理器和存储器，存储器用于存储支持该网络拓扑发现装置执行上述第六方面所提供的网络拓扑发现方法的程序，以及存储用于实现上述第六方面所述的网络拓扑发现方法所涉及的数据。处理器被配置为用于执行存储器中存储的程序。该网络拓扑发现装置还可以包括通信总线，通信总线用于在处理器与存储器之间建立连接。

第九方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第六方面所述的网络拓扑发现方法。

第十方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第六方面所述的网络拓扑发现方法。

上述第七方面、第八方面、第九方面和第十方面所获得的技术效果与上述第六方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种网络拓扑架构的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种园区网络拓扑架构的示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种网络拓扑架构的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种网络拓扑发现方法的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种计算机设备的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种网络拓扑发现装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种网络拓扑发现装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。

应当理解的是，本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，对本申请实施例涉及的应用场景予以说明。

图1是本申请实施例提供的一种网络拓扑架构的示意图，该网络拓扑架构包括根节点设备(ROOT)10、一个或多个第一子节点设备11(图1中仅示例了一个第一子节点设备)、以及一个或多个第二子节点设备12(图1中仅示例了一个第二子节点设备)，当然，该网络拓扑架构还可以包括更多的子节点设备。根节点设备10、第一子节点设备11、第二子节点设备12均可以是交换机、路由器等。

其中，根节点设备、第一子节点设备和第二子节点设备具有一个或多个端口。在该示例中，根节点设备的端口连接第一子节点设备的一个端口，第一子节点设备的另一个端口连接第二子节点设备的端口。根节点设备与第一子节点设备直连；第二子节点设备通过第一子节点设备连接至根节点设备，即第二子节点设备与根节点设备非直连。

本申请实施例可应用于任何网络架构，如企业网络、园区网络、数据中心网络等。下面对园区网络进行举例说明：

图2是本申请实施例提供的一种园区网络拓扑架构的示意图。如图2所示，主要有三种交换机，一种是接入交换机(access switch，ACC)，其下行端口连接终端、上行端口连接汇聚交换机(aggregation switch，AGG)。一种是汇聚交换机，其下行端口连接接入交换机、上行端口连接核心交换机。一种是核心交换机，其下行端口连接汇聚交换机、上行端口是园区网络出口。在接入交换机和汇聚交换机上还可以接入接入点(access point，AP)。此外，还可以加入其他现有设备，如可以加入二层交换机等。核心交换机可以作为园区网络中的根节点设备，汇聚交换机和接入交换机可以作为园区网络中的子节点设备。

图2仅给出了三级网络的简单示例，实际部署时接入交换机、汇聚交换机和核心交换机的数量以及网络的层级数可以根据网络规模、应用类型等因素确定。

本申请实施例提供一种网络拓扑发现方法，以实现自动发现上述网络拓扑关系。

下面结合图3所示的网络拓扑架构来对本申请实施例提供的网络拓扑发现方法进行说明，且以根节点设备为ROOT设备、第一子节点设备为S1设备、第二子节点设备为S6设备、第一端口为S1设备的端口2、第二端口为S6设备的端口1、第三端口为ROOT设备的端口1、第四端口为S1设备的端口1为例来进行说明。

本申请实施例中所述的节点设备的标识用于唯一标识该节点设备，如该节点设备的标识可以为该节点设备的电子序列号(electronic serial number，ESN)、介质访问控制(media access control，MAC)地址等。本申请实施例中所述的端口的标识用于唯一标识该端口，如该端口的标识可以为该端口的编号等。

图4是本申请实施例提供的一种网络拓扑发现方法的流程图。参见图4，该方法包括：

步骤401：S1设备检测到S1设备的端口1存在链路连接时，通过S1设备的端口1发送端口上线消息，该端口上线消息携带S1设备的标识。

S1设备检测到自身的端口1对应的链路被连接上时，可以通过自身的端口1发送携带有S1设备的标识的端口上线消息。这种情况下，与S1设备的端口1连接的邻居节点设备可以接收到该端口上线消息。

该端口上线消息的目的地址可以是广播地址，以便该端口上线消息可以穿越二层网络向S1设备的邻居节点设备传递。进一步地，该端口上线消息中还可以携带S1设备的端口1的标识，S1设备的端口1的标识指示发送该端口上线消息的端口。

步骤402：ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收到S1设备发送的端口上线消息时，根据该端口上线消息指示S1设备将S1设备的端口1设为上行口。

ROOT设备与S1设备直连，且是通过ROOT设备的端口1和S1设备的端口1实现ROOT设备与S1设备的直连。因而ROOT设备可以通过ROOT设备的端口1接收到S1设备通过S1设备的端口1发送的端口上线消息。

具体地，ROOT设备根据该端口上线消息指示S1设备将S1设备的端口1设为上行口的操作可以通过如下两种可能的方式实现：

第一种可能的方式：若该端口上线消息中未携带S1设备的端口1的标识，则ROOT设备通过ROOT设备的端口1向S1设备发送链路发现消息；若S1设备通过S1设备的端口1接收到该链路发现消息，则通过S1设备的端口1向ROOT设备发送链路发现应答消息，该链路发现应答消息包括S1设备的标识和S1设备的端口1的标识；若ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收到该链路发现应答消息，则确定ROOT设备的端口1与S1设备的端口1之间存在链路，通过ROOT设备的端口1向S1设备发送端口角色更新消息；若S1设备通过S1设备的端口1接收到该端口角色更新消息，则根据该端口角色更新消息对S1设备的端口1进行角色设置，然后通过S1设备的端口1向ROOT设备发送端口角色更新应答消息，该端口角色更新应答消息用于指示端口角色设置成功或失败；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收该端口角色更新应答消息。

该端口角色更新消息包括S1设备的标识、S1设备的端口1的标识和S1设备的端口1的角色信息，该端口角色更新消息用于指示S1设备根据S1设备的端口1的角色信息进行角色设置。在本申请实施例中，该端口角色更新消息用于指示S1设备设置S1设备的端口1为上行口。S1设备接收到该端口角色更新消息后，解析消息类型，识别出消息类型为端口角色更新消息后，根据其中携带的S1设备的端口1的角色信息，将S1设备的端口1设为上行口。

第二种可能的方式：若该端口上线消息中携带S1设备的端口1的标识，则ROOT设备确定ROOT设备的端口1与S1设备的端口1之间存在链路，通过ROOT设备的端口1向S1设备发送端口角色更新消息；若S1设备通过S1设备的端口1接收到该端口角色更新消息，则根据该端口角色更新消息对S1设备的端口1进行角色设置，然后通过S1设备的端口1向ROOT设备发送端口角色更新应答消息，该端口角色更新应答消息用于指示端口角色设置成功或失败；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收该端口角色更新应答消息。

进一步地，在ROOT设备指示S1设备将S1设备的端口1设为上行口后，若S1设备为首次发现设备，则还可以进行设备发现流程。具体地，ROOT设备通过ROOT设备的端口1向S1设备发送设备发现消息，该设备发现消息包括S1设备的标识；S1设备通过S1设备的端口1接收到该设备发现消息时，通过S1设备的端口1向ROOT设备发送设备发现应答消息；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收该设备发现应答消息。

S1设备收到设备发现消息后，解析消息类型，识别出消息类型为设备发现消息后，构造设备发现应答消息，该设备发现应答消息携带S1设备的标识、S1设备的所有端口的标识、状态(up/down)和能力(如链路带宽)等设备信息。

通过上述步骤401-步骤402，在S1设备检测到端口的链路被连接上时，可以通过消息交互使ROOT设备发现存在的拓扑关系，实现网络拓扑的发现。

上述对ROOT设备直连的S1设备的网络拓扑发现过程进行了说明，下面与ROOT设备非直连的S6设备的网络拓扑发现过程进行说明。

步骤403：S6设备检测到S6设备的端口1存在链路连接时，通过S6设备的端口1发送端口上线消息，该端口上线消息中携带S6设备的标识。

S6设备检测到自身的端口1对应的链路被连接上时，可以通过自身的端口1发送携带有S6设备的标识的端口上线消息。这种情况下，与S6设备的端口1连接的邻居节点设备可以接收到该端口上线消息。

该端口上线消息的目的地址可以是广播地址，以便该端口上线消息可以穿越二层网络(如图3中的CS设备)向S6设备的邻居节点设备传递。进一步地，该端口上线消息中还可以携带S6设备的端口1的标识，S6设备的端口1的标识指示发送该端口上线消息的端口。

在图3所示的网络拓扑架构中，S6设备与二层网络设备，即CS设备连接。S6设备发送的该端口上线消息到达CS设备后，CS设备通过剩余的所有端口将该端口上线消息转发出去。此时该端口上线消息会到达S3设备、S4设备、以及S1设备。

步骤404：S1设备通过S1设备的端口2接收到S6设备发送的端口上线消息时，向ROOT设备发送端口状态变化消息，该端口状态变化消息携带S1设备的标识、S1设备的端口2的标识和S6设备的标识。

S1设备可以是S6设备的邻居节点设备。也即，S1设备可以是通过S1设备的端口2、S6设备的端口1与S6设备直连，也可以是通过S1设备的端口2、二层网络(如图3中的CS设备)、S6设备的端口1与S6设备连接。

S1设备通过S1设备的端口2接收到S6设备发送的端口上线消息时，确定S1设备的端口2与S6设备之间的链路被连接上，则可以向ROOT设备发送端口状态变化消息，该端口状态变化消息用于指示S1设备的端口2与S6设备之间存在链路连接。

当该端口上线消息中携带S6设备的端口1的标识时，该端口状态变化消息中也可以携带S6设备的端口1的标识。

其中，S1设备向ROOT设备发送端口状态变化消息时，可以S1设备当S1设备的端口2不是上行口且S1设备存在上行口时，通过该上行口向ROOT设备发送端口状态变化消息。

也就是说，S1设备在通过S1设备的端口2接收到S6设备发送的端口上线消息时，可以先判断S1设备的端口2是否为上行口；若S1设备的端口2为上行口，则不做操作；若S1设备的端口2不为上行口，则确定S1设备是否存在上行口；若S1设备不存在上行口，则不做操作；若S1设备存在上行口，则通过该上行口向ROOT设备发送端口状态变化消息。

在本申请实施例中，在步骤402中已将S1设备的端口1设为上行口，因而S1设备可以通过S1设备的端口1向ROOT设备发送端口状态变化消息。

对于S6设备的邻居节点设备中除S1设备之外的其他邻居节点设备，如对于图3中所示的S3设备和S4设备。若S3设备通过S3设备的端口1接收到S6设备发送的端口上线消息，由于S3设备的端口1为上行口，所以S3设备不做操作。同样，若S4设备通过S4设备的端口1接收到S6设备发送的端口上线消息，由于S4设备的端口1为上行口，所以S4设备不做操作。

步骤405：ROOT设备接收到S1设备发送的端口状态变化消息时，根据该端口状态变化消息对S6设备进行链路发现。

ROOT设备可以通过ROOT设备的端口1接收S1设备发送的端口状态变化消息。ROOT设备接收到S1设备发送的端口状态变化消息时，可以确定S1设备的端口2存在链路连接，且可以确定S1设备的端口2是与S6设备之间存在链路连接。因而ROOT设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对S6设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

如果ROOT设备进一步收集关于哪个端口与S1设备相连的信息，ROOT设备可以通过如下两种可能的方式收集该信息。

第一种可能的方式：若该端口状态变化消息中携带S6设备的端口1的标识，则ROOT设备可以确定S1设备的端口2与S6设备的端口1之间存在链路。

第二种可能的方式：若该端口状态变化消息中未携带S6设备的端口1的标识，则ROOT设备根据该端口状态变化消息向S6设备发送链路发现消息，该链路发现消息包括S6设备的标识；S6设备通过S6设备的端口1接收到该链路发现消息时，仅在该链路发现消息携带S6设备的标识时，通过S6设备的端口1向ROOT设备发送链路发现应答消息，该链路发现应答消息包括S6设备的标识和S6设备的端口1的标识；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收到该链路发现应答消息时，确定S1设备的端口2与S6设备的端口1之间存在链路。

本申请实施例中，在该链路发现消息中携带S6设备的标识的情况下，即使该链路发现消息在向S6设备发送的过程中经过了二层网络被转发到多个子节点设备，也可以保证仅有S6设备对该链路发现消息进行响应，继而可以保证正确发现网络拓扑。

进一步地，ROOT设备在对S6设备进行链路发现后，还可以对S6设备的端口1进行端口角色更新。具体地，ROOT设备通过ROOT设备的端口1向S6设备发送端口角色更新消息；若S6设备通过S6设备的端口1接收到该端口角色更新消息，则根据该端口角色更新消息对S6设备的端口1进行角色设置，然后通过S6设备的端口1向ROOT设备发送端口角色更新应答消息，该端口角色更新应答消息用于指示端口角色设置成功或失败；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收该端口角色更新应答消息。

该端口角色更新消息包括S6设备的标识、S6设备的端口1的标识和S6设备的端口1的角色信息，该端口角色更新消息用于指示S6设备根据S6设备的端口1的角色信息进行角色设置。在本申请实施例中，该端口角色更新消息用于指示S6设备设置S6设备的端口1为上行口。S6设备接收到该端口角色更新消息后，解析消息类型，识别出消息类型为端口角色更新消息后，根据其中携带的S6设备的端口1的角色信息，将S6设备的端口1设为上行口。

进一步地，若S6设备为首次发现设备，则还可以进行设备发现流程。具体地，ROOT设备通过ROOT设备的端口1向S6设备发送设备发现消息，该设备发现消息包括S6设备的标识；S6设备通过S6设备的端口1接收到该设备发现消息时，通过S6设备的端口1向ROOT设备发送设备发现应答消息；ROOT设备通过ROOT设备的端口1接收该设备发现应答消息。

S6设备收到设备发现消息后，解析消息类型，识别出消息类型为设备发现消息后，构造设备发现应答消息，该设备应答消息携带S6设备的标识、S6设备的所有端口的标识、状态和能力等设备信息。

通过上述步骤403-步骤405，在S6设备检测到端口的链路被连接上时，可以通过消息交互使ROOT设备发现存在的拓扑关系，可以实现网络拓扑的发现。

一种可能的情况中，当S6设备的标识为S6设备的MAC地址时，该链路发现消息的目的地址可以为S6设备的MAC地址。这种情况下，ROOT设备根据该端口状态变化消息向S6设备发送链路发现消息时，由于该链路发现消息的目的地址为S6设备的MAC地址，所以该链路发现消息可以穿越二层网络被准确传递到S6设备。

另一种可能的情况中，该链路发现消息的目的地址可以为广播地址，以便该链路发现消息可以穿越二层网络向下一节点设备传递。这种情况下，ROOT设备根据该端口状态变化消息向S6设备发送链路发现消息的操作可以为：ROOT设备根据S1设备的标识和S1设备的端口2的标识，确定多个出端口的标识，该多个出端口的标识为从ROOT设备到S6设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识；向S6设备发送链路发现消息，该链路发现消息包括该多个出端口的标识和S6设备的标识。

ROOT设备可以根据S1设备的标识，确定从ROOT设备到S1设备的路径上的的多个设备各自的出端口的标识，然后在确定出的出端口的标识后添加S1设备的端口2的标识，就可以得到到达S6设备的路径上的多个出端口的标识。

在该链路发现消息包括该多个出端口的标识的情况下，接收到该链路发现消息的节点设备可以根据该多个出端口的标识对该链路发现消息进行转发，直至转发至S6设备。S6设备接收到该链路发现消息时，可以根据该链路发现消息中携带的S6设备的标识对该链路发现消息进行响应。

示例地，该链路发现消息的消息头中包含多个出端口标识，还包含与每个出端口标识对应的校验标志位和设备校验值，该校验标志位用于指示是否需要校验。例如，该校验标志位为0时可以指示不需要校验，该校验标志位为1时可以指示需要校验。

例如，该链路发现消息的消息头可以如下表1所示：

表1

Dest MAC Address(源MAC地址)
	Src MAC Address(目的MAC地址)
EtherType(以太网类型)
	PacketType(消息类型)
RemainPathNum(剩余出端口个数)
	OutportName(出端口标识)
CheckFlag(校验标志位)
	CheckESN(设备校验值)
……
	OutportName(出端口标识)
CheckFlag(校验标志位)
	CheckESN(设备校验值)
Payload(载荷)

本申请实施例中仅以上表1为例来对该链路发现消息的消息头进行说明，上表1并不对本申请实施例构成限定。

一种可能的方式中，该多个出端口的标识和S6设备的标识均可以携带于该链路发现消息的消息头中。该链路发现消息的消息头中的多个出端口的标识中除最后一个出端口的标识之外的其他出端口的标识对应的校验标志位指示不需要校验，该最后一个出端口的标识对应的校验标志位指示需要校验，且该最后一个出端口的标识对应的设备校验值为S6设备的标识。

某个出端口的标识对应的校验标志位和设备校验值，用于指示与这个出端口连接的下一节点设备是否需要校验。由于与该多个出端口中的最后一个出端口连接的下一节点设备是ROOT设备想要进行链路发现的S6设备，因而该最后一个出端口的标识对应的校验标志位指示需要校验，且该最后一个出端口的标识对应的设备校验值为S6设备的标识。

为了便于理解，假设该链路发现消息的消息头如下表2所示，下面结合表2来对该链路发现消息的从ROOT设备传输到S6设备的过程进行说明，此过程包括如下步骤(1)-步骤(6)。

表2

本申请实施例中仅以上表1为例来对该链路发现消息的消息头进行说明，上表1并不对本申请实施例构成限定。

(1)ROOT设备根据该链路发现消息的消息头中的出端口标识ROOT.1，将该链路发现消息从ROOT设备的端口1发出，且在发出前将出端口个数减1以及将出端口标识ROOT.1剥离。

(2)S1设备接收到该链路发现消息时，查看该链路发现消息的消息头中的校验标志位，发现校验标志位为0，则将校验标志位和设备校验值剥离。S1设备查看剩余出端口个数，发现剩余出端口个数为1，仍需进行转发。S1设备根据出端口标识S1.2，将该链路发现消息从S1设备的端口2发出，且在发出前将出端口个数减1以及将出端口标识S1.2剥离。

(3)CS设备接收到该链路发现消息时，将该链路发现消息转发到S3设备、S4设备和S6设备。

(4)S3设备接收到该链路发现消息时，查看该链路发现消息的消息头中的校验标志位，发现校验标志位为1，则将自身的标识与设备校验值进行比对。由于设备校验值是S6设备的标识，所以会比对失败，此时S3设备丢弃该链路发现消息。

(5)S4设备接收到该链路发现消息时，查看该链路发现消息的消息头中的校验标志位，发现校验标志位为1，则将自身的标识与设备校验值进行比对。由于设备校验值是S6设备的标识，所以会比对失败，此时S4设备丢弃该链路发现消息。

(6)S6设备接收到该链路发现消息时，查看该链路发现消息的消息头中的校验标志位，发现校验标志位为1，则将自身的标识与设备校验值进行比对。由于设备校验值是S6设备的标识，所以比对成功。之后，S6设备将校验标志位和设备校验值剥离。S1设备查看剩余出端口个数，发现剩余出端口个数为0，则对该链路发现消息进行响应。

图5是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备可以是根节点设备，如可以是图3中所示的ROOT设备。参见图5，该计算机设备包括多个处理器501、通信总线502、存储器503以及多个通信接口504。

处理器501可以是微处理器(包括中央处理器(central processing unit，CPU)等)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或者可以是一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信总线502可包括一通路，用于在上述组件之间传送信息。

存储器503可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmableread-Only memory，EEPROM)、光盘(包括只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)、压缩光盘、激光盘、数字通用光盘、蓝光光盘等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器503可以是独立存在，并通过通信总线502与处理器501相连接。存储器503也可以和处理器501集成在一起。

通信接口504使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网、无线接入网(radio access network，RAN)、无线局域网(wireless local areanetwork，WLAN)等。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器501可以包括一个或多个CPU，如图5中所示的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，计算机设备可以包括多个处理器，如图5中所示的处理器501和处理器505。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(如计算机程序指令)的处理核。

其中，存储器503用于存储执行本申请方案的程序代码510，处理器501用于执行存储器503中存储的程序代码510。该计算机设备可以通过处理器501以及存储器503中的程序代码510，来实现上文图4实施例提供的网络拓扑发现方法中由ROOT设备执行的操作。

图6是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备可以是第一子节点设备，如可以是图3中所示的S1设备。参见图6，该计算机设备包括多个处理器601、通信总线602、存储器603以及多个通信接口604。

处理器601可以是微处理器(包括CPU等)、ASIC，或者可以是一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信总线602可包括一通路，用于在上述组件之间传送信息。

存储器603可以是ROM、RAM、EEPROM、光盘(包括CD-ROM、压缩光盘、激光盘、数字通用光盘、蓝光光盘等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备，或者是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器603可以是独立存在，并通过通信总线602与处理器601相连接。存储器603也可以和处理器601集成在一起。

通信接口604使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网、RAN、WLAN等。

在具体实现中，作为一种实施例，处理器601可以包括一个或多个CPU，如图6中所示的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，计算机设备可以包括多个处理器，如图6中所示的处理器601和处理器605。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(如计算机程序指令)的处理核。

其中，存储器603用于存储执行本申请方案的程序代码610，处理器601用于执行存储器603中存储的程序代码610。该计算机设备可以通过处理器601以及存储器603中的程序代码610，来实现上文图4实施例提供的网络拓扑发现方法中由S1设备执行的操作。

图7是本申请实施例提供的一种网络拓扑发现装置的结构示意图，该装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的部分或者全部，该计算机设备可以为图5所示的计算机设备。该装置应用于根节点设备。

参见图7，该装置包括：接收模块701。

接收模块701，用于接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息，端口状态变化消息携带第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，端口状态变化消息用于指示第一端口与第二子节点设备之间存在链路连接，第一端口为第一子节点设备的端口。

可选地，该装置还包括：

发送模块，用于根据端口状态变化消息向第二子节点设备发送链路发现消息，链路发现消息包括第二子节点设备的标识。

可选地，发送模块用于：

根据第一子节点设备的标识和第一端口的标识，确定多个出端口的标识，该多个出端口的标识为从根节点设备到第二子节点设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识；向第二子节点设备发送链路发现消息，链路发现消息包括多个出端口的标识和第二子节点设备的标识。

可选地，链路发现消息的目的地址为广播地址。

可选地，端口状态变化消息还携带第二端口的标识，第二端口为第二子节点设备中与第一端口之间存在链路连接的端口。

可选地，接收模块701还用于：

通过第三端口接收第一子节点设备发送的端口上线消息，端口上线消息携带第一子节点设备的标识和第四端口的标识，第四端口的标识指示发送端口上线消息的端口，第三端口为根节点设备的端口，第四端口为第一子节点设备的端口。

可选地，端口上线消息的目的地址为广播地址。

在本申请实施例中，根节点设备可以接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息，并根据该端口状态变化消息携带的第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，确定第一子节点设备的第一端口存在链路连接，且可以确定第一端口是与第二子节点设备之间存在链路连接。因而根节点设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对第二子节点设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

图8是本申请实施例提供的一种网络拓扑发现装置的结构示意图，该装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的部分或者全部，该计算机设备可以为图6所示的计算机设备。该装置应用于第一子节点设备。

参见图8，该装置包括：接收模块801和发送模块802。

接收模块801，用于通过第一端口接收第二子节点设备发送的端口上线消息，端口上线消息携带第二子节点设备的标识，第一端口为第一子节点设备的端口；

发送模块802，用于向根节点设备发送端口状态变化消息，端口状态变化消息携带第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，端口状态变化消息用于指示第一端口与第二子节点设备之间存在链路连接。

可选地，发送模块802用于：

若第一端口不是上行口且第一子节点设备存在上行口，则通过上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

可选地，端口上线消息还携带第二端口的标识，第二端口的标识指示发送端口上线消息的端口，第二端口为第二子节点设备的端口。

可选地，端口状态变化消息还携带第三端口的标识。

在本申请实施例中，第一子节点设备可以向根节点设备发送端口状态变化消息。根节点设备可以根据该端口状态变化消息携带的第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，确定第一子节点设备的第一端口存在链路连接，且可以确定第一端口是与第二子节点设备之间存在链路连接。因而根节点设备可以根据该端口状态变化消息准确实现对第二子节点设备的链路发现，可以保证正确发现网络拓扑。

需要说明的是：上述实施例提供的网络拓扑发现装置在发现网络拓扑时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的网络拓扑发现装置与网络拓扑发现方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如：同轴电缆、光纤、数据用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如：红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质，或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如：数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD))或半导体介质(例如：固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

以上所述为本申请提供的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种网络拓扑发现方法，其特征在于，所述方法包括：

根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息，所述端口状态变化消息携带所述第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，所述端口状态变化消息用于指示所述第一端口与所述第二子节点设备之间存在链路连接，所述第一端口为所述第一子节点设备的端口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息之后，还包括：

所述根节点设备根据所述端口状态变化消息向所述第二子节点设备发送链路发现消息，所述链路发现消息包括所述第二子节点设备的标识。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根节点设备根据所述端口状态变化消息向所述第二子节点设备发送链路发现消息，包括：

所述根节点设备根据所述第一子节点设备的标识和所述第一端口的标识，确定多个出端口的标识，所述多个出端口的标识为从所述根节点设备到所述第二子节点设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识；

所述根节点设备向所述第二子节点设备发送链路发现消息，所述链路发现消息包括所述多个出端口的标识和所述第二子节点设备的标识。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述链路发现消息的目的地址为广播地址。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述端口状态变化消息还携带第二端口的标识，所述第二端口为所述第二子节点设备中与所述第一端口之间存在链路连接的端口。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述根节点设备接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息之前，还包括：

所述根节点设备通过第三端口接收所述第一子节点设备发送的端口上线消息，所述端口上线消息携带所述第一子节点设备的标识和第四端口的标识，所述第四端口的标识指示发送所述端口上线消息的端口，所述第三端口为所述根节点设备的端口，所述第四端口为所述第一子节点设备的端口。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述端口上线消息的目的地址为广播地址。

8.一种网络拓扑发现方法，其特征在于，所述方法包括：

第一子节点设备通过第一端口接收第二子节点设备发送的端口上线消息，所述端口上线消息携带所述第二子节点设备的标识，所述第一端口为所述第一子节点设备的端口；

所述第一子节点设备向根节点设备发送端口状态变化消息，所述端口状态变化消息携带所述第一子节点设备的标识、所述第一端口的标识和所述第二子节点设备的标识，所述端口状态变化消息用于指示所述第一端口与所述第二子节点设备之间存在链路连接。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一子节点设备向根节点设备发送端口状态变化消息，包括：

若所述第一端口不是上行口且所述第一子节点设备存在上行口，则所述第一子节点设备通过所述上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述端口上线消息还携带第二端口的标识，所述第二端口的标识指示发送所述端口上线消息的端口，所述第二端口为所述第二子节点设备的端口。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述端口状态变化消息还携带所述第三端口的标识。

12.一种网络拓扑发现装置，其特征在于，应用于根节点设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收第一子节点设备发送的端口状态变化消息，所述端口状态变化消息携带所述第一子节点设备的标识、第一端口的标识和第二子节点设备的标识，所述端口状态变化消息用于指示所述第一端口与所述第二子节点设备之间存在链路连接，所述第一端口为所述第一子节点设备的端口。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

发送模块，用于根据所述端口状态变化消息向所述第二子节点设备发送链路发现消息，所述链路发现消息包括所述第二子节点设备的标识。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述发送模块用于：

根据所述第一子节点设备的标识和所述第一端口的标识，确定多个出端口的标识，所述多个出端口的标识为从所述根节点设备到所述第二子节点设备的路径上的多个设备各自的出端口的标识；向所述第二子节点设备发送链路发现消息，所述链路发现消息包括所述多个出端口的标识和所述第二子节点设备的标识。

15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述链路发现消息的目的地址为广播地址。

16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述端口状态变化消息还携带第二端口的标识，所述第二端口为所述第二子节点设备中与所述第一端口之间存在链路连接的端口。

17.如权利要求12-16任一所述的装置，其特征在于，所述接收模块还用于：

通过第三端口接收所述第一子节点设备发送的端口上线消息，所述端口上线消息携带所述第一子节点设备的标识和第四端口的标识，所述第四端口的标识指示发送所述端口上线消息的端口，所述第三端口为所述根节点设备的端口，所述第四端口为所述第一子节点设备的端口。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述端口上线消息的目的地址为广播地址。

19.一种网络拓扑发现装置，其特征在于，应用于第一子节点设备，所述装置包括：

接收模块，用于通过第一端口接收第二子节点设备发送的端口上线消息，所述端口上线消息携带所述第二子节点设备的标识，所述第一端口为所述第一子节点设备的端口；

发送模块，用于向根节点设备发送端口状态变化消息，所述端口状态变化消息携带所述第一子节点设备的标识、所述第一端口的标识和所述第二子节点设备的标识，所述端口状态变化消息用于指示所述第一端口与所述第二子节点设备之间存在链路连接。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述发送模块用于：

若所述第一端口不是上行口且所述第一子节点设备存在上行口，则通过所述上行口向根节点设备发送端口状态变化消息。

21.如权利要求19或20所述的装置，其特征在于，所述端口上线消息还携带第二端口的标识，所述第二端口的标识指示发送所述端口上线消息的端口，所述第二端口为所述第二子节点设备的端口。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述端口状态变化消息还携带所述第三端口的标识。

23.一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中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-11任意一项所述的方法。

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