CN115277418A - 一种bgp网络运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种BGP网络运维系统，涉及传感器技术领域，包括：探针、BGPPAM分析器、数据库和WEB服务器；所述探针与所述BGPPAM分析器连接，用于对外提供多对接口并实现与所述BGPPAM分析器的通信；所述BGPPAM分析器与所述数据库连接，用于获取所述探针的BGP报文并对其进行处理计算，同时将计算结果写入所述数据库；所述数据库与所述WEB服务器连接，用于接收和存储所述BGPPAM分析器写入的数据；所述WEB服务器用于查询所述数据库中的数据；本发明通过BGP连接是否震荡来判断网络状况，提供给运维人员更多的网络信息，可实现管理网与业务网的隔离，避免了对业务网的设备干扰。

Description

一种BGP网络运维系统

技术领域

本发明涉及网络运维技术领域，具体而言，涉及一种BGP网络运维系统。

背景技术

当前网络中，边界网关协议BGP(Border Gateway Protocol)使用频繁。BGP是为TCP/IP(传输控制协议/因特网互联协议)互联网而设计的外部网关路由协议(或域间路由协议)，用于多个自治域AS(Autonomous System)之间。BGP为距离矢量路由协议，但其既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。在互联网中，BGP的主要功能是与其它自治域AS的BGP交换网络可达信息，其中，各个自治域AS可以运行不同的内部网关路由协议。在网络运维过程中，可以通过BGP连接是否震荡来判断网络状况。可以提供给运维人员更多的网络信息。

现有技术中，通常是通过SNMP网络管理协议去直接获取网络设备上的BGP信息；或通过具有BGP speaker功能的网络设备与网络中的BGP设备建立邻居来获取该设备上的路由。这两种方法都需要与真实的业务网络通信，会对业务网中的设备有一定的干扰。

基于此，本申请提出一种BGP网络运维系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种BGP网络运维系统，其能够解决上述问题。

本发明的技术方案为：

本申请提供一种BGP网络运维系统，包括：探针、BGPPAM分析器、数据库和WEB服务器；上述探针与上述BGPPAM分析器连接，用于对外提供多对接口并实现与上述BGPPAM分析器的通信；上述BGPPAM分析器与上述数据库连接，用于获取上述探针的BGP报文并对其进行处理计算，同时将计算结果写入上述数据库；上述数据库与上述WEB服务器连接，用于接收和存储上述BGPPAM分析器写入的数据；上述WEB服务器用于查询上述数据库中的数据。

进一步地，上述探针包括交换器件、抓包模块和网络通信模块，上述交换器件用于对外提供多对接口并接入业务网以实现接口对之间的通信，上述抓包模块用于抓取上述交换器件上的BGP报文，上述网络通信模块用于与上述BGPPAM分析器通信并将上述BGP报文发送给上述BGPPAM分析器。

进一步地，上述BGPPAM分析器包括通信模块、预处理模块、邻居计算模块、路由计算模块和数据库接口，上述通信模块与上述探针通信连接，用于与上述探针进行网络通信并接收BGP报文；上述预处理模块与上述通信模块连接，用于将接收的BGP报文进行预处理；上述邻居计算模块的一端与上述预处理模块连接，其另一端与上述数据库接口连接，用于对预处理后的BGP报文进行邻居关系计算以得到BGP邻居信息和邻居异常事件；上述路由计算模块的一端与上述预处理模块连接，其另一端与上述数据库接口连接，用于使用预处理后的BGP报文进行计算以得到BGP路由信息；上述数据库接口与上述数据库连接，用于将BGP邻居信息、邻居异常事件和BGP路由信息写入到上述数据库。

进一步地，上述BGP邻居信息包括设备ID、AS和邻居表，上述BGP路由信息包括RECV路由表、SEND路由表和LOCAL路由表。

进一步地，上述预处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行处理以得到BGP网络信息、BGP协议类型和BGP协议数据包；

根据上述BGP协议类型将上述BGP网络信息和上述BGP协议数据包提交到邻居计算模块或路由计算模块。

进一步地，上述将接收到的BGP报文进行处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行解析以得到报文的BGP网络信息；

将相同BGP网络信息的BGP报文按TCP滑动窗口协议进行去重、排序和重组处理以得到BGP协议数据；

将BGP协议数据进行解析以得到BGP数据长度和BGP协议类型；

按BGP数据长度将BGP协议数据进行分割以得到多个BGP协议数据包。

进一步地，上述BGP网络信息包括BGP报文的源IP地址、目的IP地址、源端口和目的端口。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种BGP网络运维系统，通过BGP连接是否震荡来判断网络状况，可以获取网络中的BGP邻居信息和BGP路由信息，然后以可视化的方式显示出BGP的部署状态和路由信息，提供给运维人员更多的网络信息，实现了管理网与业务网的隔离，避免了对业务网的设备干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一种BGP网络运维系统的示意性结构框图；

图2为BGPPAM分析器的示意性结构框图；

图3为BGPPAM分析器对BGP报文的解析流程图；

图4为定时器处理流程图；

图5为邻居计算模块的计算流程图；

图6为路由计算模块的计算流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1，图1所示为本申请实施例提供的一种BGP网络运维系统的示意性结构框图。

本申请提供的一种BGP网络运维系统，包括：探针、BGPPAM分析器、数据库和WEB服务器；探针与BGPPAM分析器连接，用于对外提供多对接口并实现与BGPPAM分析器的通信；BGPPAM分析器与数据库连接，用于获取探针的BGP报文并对其进行处理计算，同时将计算结果写入数据库；数据库与WEB服务器连接，用于接收和存储BGPPAM分析器写入的数据；WEB服务器用于查询数据库中的数据。

作为一种优选的实施方式，探针包括交换器件、抓包模块和网络通信模块，交换器件用于对外提供多对接口并接入业务网以实现接口对之间的通信，抓包模块用于抓取交换器件上的BGP报文，网络通信模块用于与BGPPAM分析器通信并将BGP报文发送给BGPPAM分析器。

请参阅图2，图2所示为BGPPAM分析器的示意性结构框图。

作为一种优选的实施方式，BGPPAM分析器包括通信模块、预处理模块、邻居计算模块、路由计算模块和数据库接口，通信模块与探针通信连接，用于与探针进行网络通信并接收BGP报文；预处理模块与通信模块连接，用于将接收的BGP报文进行预处理；邻居计算模块的一端与预处理模块连接，其另一端与数据库接口连接，用于对预处理后的BGP报文进行邻居关系计算以得到BGP邻居信息和邻居异常事件；路由计算模块的一端与预处理模块连接，其另一端与数据库接口连接，用于使用预处理后的BGP报文进行计算以得到BGP路由信息；数据库接口与数据库连接，用于将BGP邻居信息、邻居异常事件和BGP路由信息写入到数据库。

作为一种优选的实施方式，BGP邻居信息包括设备ID、AS和邻居表，BGP路由信息包括RECV路由表、SEND路由表和LOCAL路由表。

其中，BGP邻居信息还包括写表时间戳，写表时间戳为数据库接口读取的设备的当前时间，数据库接口读取了写表时间戳之后需要立即将BGP邻居信息写到数据库；设备ID为设备表的关键字，表示唯一代表业务网中的设备，在业务网中由BGP协议生成，并携带在BGPOPEN报文中的BGP identifier字段中进行发送；AS为设备表中设备ID所代表的设备在业务网中的自治域号；邻居表包含一个或者多个邻居节点，邻居节点包含邻居关系属性、holdtime，邻居关系属性为<邻居本地地址、邻居远端地址>的有序二元组，邻居关系属性为邻居表的关键字；邻居异常事件为BGP邻居的holdtime超时事件，可表明此邻居或邻居之间可能发生了链路断开、设备损坏等导致报文收发异常的事件，邻居异常事件包括邻居关系属性和异常时间；路由计算模块主要用于计算BGP路由信息，BGP路由信息包括设备ID、写表时间戳以及设备表中的RECV路由表、SEND路由表和LOCAL路由表，其中RECV路由表用于存储此设备接收到的路由，SEND路由表用于存储此设备发送出去的路由，LOCAL路由表用于存储根据RECV路由表和SEND路由表计算出的最优路由，每个路由表中都包含一条或多条路由，该路由包含路由前缀和多个路由属性信息，每个路由属性信息中包含下一跳属性信息。

另外，WEB服务器可读取数据库中的BGP邻居信息、邻居异常事件和BGP路由信息，并根据BGP邻居信息、邻居异常事件和BGP路由信息中的写表时间或者异常时间在界面进行动态的显示。

作为一种优选的实施方式，预处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行处理以得到BGP网络信息、BGP协议类型和BGP协议数据包；

根据BGP协议类型将BGP网络信息和BGP协议数据包提交到邻居计算模块或路由计算模块。

其中，BGP协议类型包括BGP OPEN报文、BGP KEEPALIVE报文、BGP UPDATE报文、BGPNOTIFICATION报文和其他类型报文，BGP OPEN报文、BGP KEEPALIVE报文、BGPNOTIFICATION报文由预处理模块发送给邻居计算模块进行计算，BGP UPDATE报文由预处理模块发送给路由计算模块进行计算。

作为一种优选的实施方式，将接收到的BGP报文进行处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行解析以得到报文的BGP网络信息；

将相同BGP网络信息的BGP报文按TCP滑动窗口协议进行去重、排序和重组处理以得到BGP协议数据；

将BGP协议数据进行解析以得到BGP数据长度和BGP协议类型；

按BGP数据长度将BGP协议数据进行分割以得到多个BGP协议数据包。

作为一种优选的实施方式，BGP网络信息包括BGP报文的源IP地址、目的IP地址、源端口和目的端口。

本发明所提供的系统的工作原理流程如下：

请参阅图3，图3所示为BGPPAM分析器对BGP报文的解析流程图。

首先，BGPPAM分析器的通信模块收到探针发送的BGP报文之后，发送给预处理模块，预处理模块计算出BGP网络信息、BGP协议类型以及BGP协议数据包，所述的BGP网络信息包含报文源IP地址、目的IP地址、源端口和目的端口，将相同的BGP网络信息的BGP报文按照TCP滑动窗口协议进行处理得到BGP数据包，解析BGP数据包得到BGP协议类型，然后对BGP协议类型进行判断，若该报文是BGP OPEN报文、BGP KEEPALIVE报文或BGP NOTIFICATION报文，则交由邻居计算模块计算BGP邻居并写表，BGP OPEN报文和BGP KEEPALIVE报文还需为计算出的邻居设置或更新定时器；若该报文是BGP UPDATE报文，则交由路由计算模块进行计算BGP路由并写表。

请参阅图4，图4所示为定时器处理流程图。

当邻居的定时器超时时，邻居计算模块删除该定时器所在邻居，并生成邻居异常事件，然后写BGP邻居表和异常事件表，由数据库接口将邻居异常事件写到数据库中。

请参阅图5，图5所示为邻居计算模块的计算流程图。

输入参数BGP网络信息、BGP数据包和BGP协议类型，然后进行判断报文类型是BGPOPEN报文、BGP KEEPALIVE报文还是BGP NOTIFICATION报文，若是BGP OPEN报文，则邻居计算模块解析BGP OPEN报文，得到BGP identifier、AS和holdtime信息，使用BGP identifier作为设备ID查找/创建设备表，使用BGP网络信息中的IP地址和目的IP地址组成的有序二元组在设备表的邻居表中创建一个邻居节点，为此邻居节点设置时间为holdtime的定时器，然后利用数据库接口将设备表中的设备ID、邻居表和设备当前时间组织成BGP邻居信息写入数据库；若是BGP KEEPALIVE报文，则使用BGP网络信息中的目的IP地址和源IP地址组成的有序二元组为邻居关系属性遍历所有的设备表的邻居表，找到邻居节点、邻居表和路由表，重置此邻居节点的定时器，然后利用数据库接口将设备表中的设备ID、邻居表和设备当前时间组织成BGP邻居信息写入数据库；若是BGP NOTIFICATION报文，则使用BGP网络信息中的目的IP地址和源IP地址组成的有序二元组<目的IP地址、源IP地址>和<源IP地址、目的IP地址>，为邻居关系属性遍历所有的设备表的邻居表，找到邻居节点、邻居表和路由表，删除此邻居表中的邻居节点，然后利用数据库接口将设备表中的设备ID、邻居表和设备当前时间组织成BGP邻居信息写入数据库，此时BGPPAM分析器对该报文的计算完成，即邻居计算模块的邻居计算完成。

请参阅图6，图6所示为路由计算模块的计算流程图。

路由计算模块的计算流程如下：

首先输入参数BGP网络信息、BGP数据包和BGP协议类型；

然后使用BGP网络信息中的目的IP地址和源IP地址组成的有序二元组<目的IP地址、源IP地址>，遍历所有设备表的邻居表，找到邻居节点、邻居表和设备表，并设置操作路由表为此设备表中的SEND路由表；同时使用BGP网络信息中的目的IP地址和源IP地址分别组成的有序二元组<源IP地址、目的IP地址>，遍历所有设备表的邻居表，找到邻居节点、邻居表和设备表，并设置操作路由表为此设备表中的RECV路由表。

解析BGP数据包中的路由及路由的操作参数；

判断是否只得到一条路由；

若否，则表示BGP数据包解析完成，数据库接口将设备表中的设备ID、LOCAL路由表和设备当前时间组成的BGP路由信息写到数据库；

若是则在操作路由表中查找此路由；若找到，则查看其操作参数，若操作参数为添加则更新此路由，若操作参数为删除则删除此路由；若没找到，且操作参数为添加则添加此路由；

以路由的前缀为关键字查找RECV路由表和SEND路由表，结合收到和发送出去的路由计算出最优路由并写入到LOCAL路由表中，然后再一次判断回到上述步骤判断是否依然解析只得到一条路由，重复以上操作，直到解析得到不止一条路由为止，最终数据库接口将BGP路由信息写到数据库，完成路由计算模块的路由计算。

可以理解，图中所示的结构仅为示意，一种BGP网络运维系统还可包括比图中所示更多或者更少的组件，或者具有与图中所示不同的配置。图中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统或方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能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，本申请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部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、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。

综上所述，本申请实施例提供的一种BGP网络运维系统，首先通过探针对外提供多对接口并实现与BGPPAM分析器的通信，再通过BGPPAM分析器获取探针的BGP报文进行处理计算并将计算结果写入数据库，然后通过数据库接收和存储BGPPAM分析器写入的数据，最后通过WEB服务器查询数据库中的数据，进而实现通过BGP连接是否震荡来判断网络状况，获取网络中的BGP邻居信息和BGP路由信息，然后以可视化的方式显示出BGP的部署状态和路由信息，提供给运维人员更多的网络信息，进一步实现了管理网与业务网的隔离，避免了对业务网的设备干扰。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种BGP网络运维系统，其特征在于，包括：探针、BGPPAM分析器、数据库和WEB服务器；所述探针与所述BGPPAM分析器连接，用于对外提供多对接口并实现与所述BGPPAM分析器的通信；所述BGPPAM分析器与所述数据库连接，用于获取所述探针的BGP报文并对其进行处理计算，同时将计算结果写入所述数据库；所述数据库与所述WEB服务器连接，用于接收和存储所述BGPPAM分析器写入的数据；所述WEB服务器用于查询所述数据库中的数据。

2.如权利要求1所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述探针包括交换器件、抓包模块和网络通信模块，所述交换器件用于对外提供多对接口并接入业务网以实现接口对之间的通信，所述抓包模块用于抓取所述交换器件上的BGP报文，所述网络通信模块用于与所述BGPPAM分析器通信并将所述BGP报文发送给所述BGPPAM分析器。

3.如权利要求2所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述BGPPAM分析器包括通信模块、预处理模块、邻居计算模块、路由计算模块和数据库接口，所述通信模块与所述探针通信连接，用于与所述探针进行网络通信并接收BGP报文；所述预处理模块与所述通信模块连接，用于将接收的BGP报文进行预处理；所述邻居计算模块的一端与所述预处理模块连接，其另一端与所述数据库接口连接，用于对预处理后的BGP报文进行邻居关系计算以得到BGP邻居信息和邻居异常事件；所述路由计算模块的一端与所述预处理模块连接，其另一端与所述数据库接口连接，用于使用预处理后的BGP报文进行计算以得到BGP路由信息；所述数据库接口与所述数据库连接，用于将BGP邻居信息、邻居异常事件和BGP路由信息写入到所述数据库。

4.如权利要求3所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述BGP邻居信息包括设备ID、AS和邻居表，所述BGP路由信息包括RECV路由表、SEND路由表和LOCAL路由表。

5.如权利要求3所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述预处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行处理以得到BGP网络信息、BGP协议类型和BGP协议数据包；

根据所述BGP协议类型将所述BGP网络信息和所述BGP协议数据包提交到邻居计算模块或路由计算模块。

6.如权利要求5所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述将接收到的BGP报文进行处理的方法包括：

将接收到的BGP报文进行解析以得到报文的BGP网络信息；

将相同BGP网络信息的BGP报文按TCP滑动窗口协议进行去重、排序和重组处理以得到BGP协议数据；

将BGP协议数据进行解析以得到BGP数据长度和BGP协议类型；

按BGP数据长度将BGP协议数据进行分割以得到多个BGP协议数据包。

7.如权利要求5所述的一种BGP网络运维系统，其特征在于，所述BGP网络信息包括BGP报文的源IP地址、目的IP地址、源端口和目的端口。

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