CN116545861A - 网络拓扑图生成方法、装置和设备 - Google Patents

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CN116545861A CN202310423697.2A CN202310423697A CN116545861A CN 116545861 A CN116545861 A CN 116545861A CN 202310423697 A CN202310423697 A CN 202310423697A CN 116545861 A CN116545861 A CN 116545861A
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赵阳
陆仲达
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    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Abstract

本发明实施例提供一种网络拓扑图生成方法、装置和设备,该方法包括:基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。本发明实施例的方法提高了网络拓扑图生成的效率和准确性。

Description

网络拓扑图生成方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及网络技术领域,尤其涉及一种网络拓扑图生成方法、装置和设备。
背景技术
随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,对于许多企业而言,网络设备支撑越来越深入到核心业务,影响策略制定和企业的发展。网络的可靠性、可用性提出了越来越高的要求,于此同时,企业网络变的越来越复杂,因此,对于一个单位而言,需要更快,更直观的展示网络之间的链路。
相关技术中,根据网络设备的信息手动配置拓扑图,通过操作设备节点之间的链路形成拓扑图,但由于设备数量众多,网络复杂,导致效率较低。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明实施例提供一种网络拓扑图生成方法、装置和设备。
具体地,本发明实施例提供了以下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种网络拓扑图生成方法,包括:
基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图。
进一步地,所述目标网络协议包括:安全外壳SSH协议和简单网络管理协议SNMP协议;所述基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,包括:
基于所述SSH协议对目标网络中的至少一个服务器设备进行扫描,获取各个所述服务器设备的第一属性信息;所述第一属性信息包括网卡列表属性;
基于所述SNMP协议对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描,获取各个所述交换机设备和路由器设备的第二属性信息;所述第二属性信息包括以下至少一项:网际互连协议IP地址路由列表、IP地址信息列表、地址解析协议ARP列表、媒体介入控制层MAC地址列表、基桥列表、树端口列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表。
进一步地,所述基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图,包括:
基于所述第一属性信息和所述第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;
基于所述第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;
根据所述目标网络的二层设备拓扑图和三层设备拓扑图,得到所述目标网络的网络拓扑图。
进一步地,所述基于所述第一属性信息和所述第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;根据所述目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图,包括:
根据所述第二属性信息中的MAC地址表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系;
根据所述第二属性信息中的ARP列表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系;
根据所述第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;
根据所述第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系;
根据所述第一链路关系、第二链路关系、第三链路关系和第四链路关系,确定目标网络的二层设备拓扑图。
进一步地,所述根据所述第二属性信息中的MAC地址表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的MAC地址表中的对端设备MAC地址与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;所述第一设备和所述第二设备是目标网络中不同的二层设备;
若匹配成功,则确定所述第一设备和所述第二设备之间存在链路关系;
所述根据所述第二属性信息中的ARP列表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的ARP列表与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;
若匹配成功,则确定所述第一设备和所述第二设备之间存在链路关系。
进一步地,所述基于所述第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;根据所述目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图,包括:
基于所述第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图。
进一步地,所述基于所述第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系,包括:
将第三设备的第二属性信息中的IP地址路由列表与第四设备的IP地址信息列表性进行匹配,获得匹配结果;所述第三设备和所述第四设备是目标网络中不同的三层设备;
若匹配成功,则确定所述第三设备和所述第四设备之间存在链路关系。
进一步地,所述基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图之后,还包括:
根据所述第一属性信息、所述第二属性信息及预设的对应关系,确定所述目标网络的网络类型;所述目标网络的网络类型包括公有网络和私有网络;所述预设的对应关系包括所述目标网络中设备的IP地址与网络类型的对应关系。
第二方面,本发明实施例还提供了一种网络拓扑图生成装置,包括:
获取模块,用于基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
处理模块,用于基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
生成模块,用于基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述网络拓扑图生成方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述网络拓扑图生成方法。
第五方面,本发明实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述网络拓扑图生成方法。
本发明实施例提供的网络拓扑图生成方法、装置和设备,通过目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,进而根据各个设备的属性信息确定各个设备之间的链接关系,并将目标网络中的各个设备及设备之间的链接关系通过网络拓扑的形式显示出来,就可以准确、高效的得到整个目标网络的网络拓扑图,提高了网络拓扑图生成的效率和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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网络拓扑图生成方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的网络拓扑图生成系统的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的网络拓扑图生成方法的另一流程示意图;
图4是本发明实施例提供的网络拓扑图生成装置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的方法可以应用于网络拓扑生成场景中,实现网络拓扑准确、完整和高效的生成。
相关技术中,根据网络设备的信息手动配置拓扑图,操作设备节点和设备节点之间的链路形成拓扑图,但由于设备数量众多,网络复杂,导致效率较低。
本发明实施例的网络拓扑图生成方法,通过目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,进而根据各个设备的属性信息确定各个设备之间的链接关系,并将目标网络中的各个设备及设备之间的链接关系通过网络拓扑的形式显示出来,就可以准确、高效的得到整个目标网络的网络拓扑图,提高了网络拓扑图生成的效率和准确性。
下面结合图1-图5以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1是本发明实施例提供的网络拓扑图生成方法一实施例的流程示意图。如图1所示,本实施例提供的方法,包括:
步骤101、基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
具体地,相关技术中,根据网络设备的信息手动配置拓扑图,通过操作设备节点之间的链路形成拓扑图,但由于设备数量众多,网络复杂,导致效率较低,且人工操作与真实的网络存在差异,准确性无法保证。
为了解决上述问题,本发明实施例中首先基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;可选地,待生成网络拓扑图的目标网络中会存在多种类型的网络设备,如交换机、路由器和服务器等多种类型的网络设备,因而基于不同类型的网络设备需要基于不同的网络协议进行扫描,从而得到各种类型网络设备的属性信息,如对于目标网络中的服务器设备基于安全外壳(Secure Shell,SSH)协议进行扫描,对于交换机设备和路由器设备基于简单网络管理协议(Simple Network ManagementProtocol,SNMP)进行扫描,从而得到不同类型的网络设备的属性信息,其中,网络设备的属性信息包括网络设备的MIB库的信息。可选地,目标网络协议包括SSH协议和SNMP协议,也可以包括其它常用协议,本发明实施例中不做限定。
步骤102、基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
具体地,在基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息后,就可以基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;可选地,扫描得到的设备属性信息包括网际互连协议(Internet Protocol,IP)地址路由表、IP地址信息表及设备的媒体介入控制层(Media Access Control,MAC)信息等,基于扫描得到的设备的属性信息,也就是基于目标网络中各个设备IP之间的关联关系和设备MAC之间的关联关系,就可以确定和生成目标网络中各个设备之间的链接关系。
步骤103、基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。
具体地,在基于目标网络中各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系后,进一步根据各个设备之间的链接关系也就可以得到目标网络的网络拓扑图;可选地,可以在网络拓扑图上显示目标网络中的设备信息及各个设备之间的链路关系,从而得到目标网络的网络拓扑图。
上述实施例的方法,通过目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,进而根据各个设备的属性信息确定各个设备之间的链接关系,并将目标网络中的各个设备及设备之间的链接关系通过网络拓扑的形式显示出来,就可以准确、高效的得到整个目标网络的网络拓扑图,提高了网络拓扑图生成的效率和准确性。
在一实施例中,目标网络协议包括:SSH协议和SNMP协议;基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,包括:
基于SSH协议对目标网络中的至少一个服务器设备进行扫描,获取各个服务器设备的第一属性信息;第一属性信息包括网卡列表属性;
基于SNMP协议对目标网络中的至少一个交换机设备和路由器设备进行扫描,获取各个交换机设备和路由器设备的第二属性信息;可选地,交换机设备和路由器设备的第二属性信息包括MIB库的信息,第二属性信息包括IP地址路由列表、IP地址信息列表、地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)列表、MAC地址列表、基桥列表、树端口列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表。
具体地,本发明实施例中基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;可选地,目标网络协议包括:SSH协议和SNMP协议;其中,SSH协议用于对目标网络中的服务器设备进行扫描,获取服务器设备的第一属性信息;可选地,服务器设备的第一属性信息包括服务器的网卡列表属性;服务器的网卡列表属性包括:网卡IP、MAC地址、子网掩码、网卡名称。SNMP协议用于对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描,获取交换机设备和路由器设备的第二属性信息;可选地,交换机设备和路由器设备的第二属性信息包括IP地址路由列表、IP地址信息列表、ARP列表、MAC地址列表、基桥列表、树端口列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表;可选地,IP地址路由列表中包括:接口索引ipRouteIfIndex、路由类型ipRouteType、接口的下一跳IP地址ipRouteNextHop、目标网络ipRouteDest和子网掩码ipRouteMask;可选地,IP地址信息表包括接口索引ipAdEntIfIndex和IP地址ipAdEntAddr;MAC地址列表中包括设备自身及对端通信设备的MAC信息;ARP列表中记录着设备的IP地址到MAC地址的映射关系;可选地,SNMP协议对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描过程中也可以基于lldp协议得到本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,其中本地设备端口信息列表中存储本地设备的MAC等相关信息,本地设备远端邻居列表中存储邻居设备的MAC等相关信息。
上述实施例的方法,通过SSH协议和SNMP协议分别对目标网络中的不同类型的设备进行扫描,从而得到不同类型设备所对应的属性信息,进而对不同类型设备所对应的属性信息进行分析和匹配也就可以得到各个设备之间的链接关系及目标网络的拓扑图。
在一实施例中,基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图,包括:
基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;
根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;
基于第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;
根据目标网络的二层设备拓扑图和三层设备拓扑图,得到目标网络的网络拓扑图。
具体地,在目标网络中具有二层设备和三层设备的情况下,可以将目标网络中的二层设备生成对应的二层设备拓扑图,将目标网络中的三层设备也生成对应的三层设备拓扑图,从而使得目标网络中的二层设备和三层设备显示于不同的拓扑图中,实现了二层设备和三层设备拓扑的分层显示,使得网络拓扑更加清晰、简洁和明了,也便于基于二层设备的拓扑图和三层设备的拓扑图分别进行二层设备和三层设备故障的分析和处理,提高了二层设备及三层设备故障分析及处理的效率和准确性。
可选地,二层设备是工作数据链路层的设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,仅仅通过MAC寻址即可实现通讯,通过MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中,其对于全网的MAC地址信息都可以学习到,从而建立和维护自己的MAC地址列表;三层设备是工作在网络层的设备,利用不同IP地址来确定数据转发的地址。
为了实现二层设备和三层设备拓扑的分层显示,进而提高二层设备及三层设备故障分析及处理的效率和准确性,本发明实施例中,基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系,根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;也就是基于目标网络中设备的第一属性信息和第二属性信息中的MAC信息确定目标网络中的二层设备之间的链路关系和二层设备的拓扑图。本发明实施例中基于第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;也就是基于目标网络中设备的IP信息确定目标网络中的三层设备之间的链路关系和三层设备的拓扑图;在确定目标网络中二层设备的拓扑图和三层设备的拓扑图后,也就可以得到目标网络的拓扑图;可选地,目标网络中的二层设备拓扑图和三层设备拓扑图之间可以进行切换显示,从而实现二层设备和三层设备拓扑的分层显示,提高二层设备及三层设备故障分析及处理的效率和准确性。
示例性的,如图2所示,网络拓扑图生成系统包括网络协议发现层、网络设备发现层和拓扑图展示层三个模块;其中,网络协议发现层用于对目标网络中不同种类和不同厂商的设备,通过SNMP、SSH协议来进行统一管理;网络设备发现层用于通过SSH协议扫描服务器的网卡列表属性,通过SNMP协议扫描交换机和路由器的属性;拓扑图展示层用于基于扫描出的设备属性信息,确定全局三层拓扑图和全局二层拓扑图,从而也就可以得到目标网络的拓扑图。
上述实施例的方法,基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系,根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;基于第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;从而也就可以实现二层设备拓扑图和三层设备拓扑图的分层显示,提高二层设备及三层设备故障分析及处理的效率和准确性。
在一实施例中,基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图,包括:
根据第二属性信息中的MAC地址表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系;
根据第二属性信息中的ARP列表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系;
根据第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;
根据第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系;
根据第一链路关系、第二链路关系、第三链路关系和第四链路关系,确定目标网络的二层设备拓扑图。
具体地,本发明实施例中,基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系,根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;可选地,由于二层设备仅仅通过MAC寻址即可实现通讯,本发明实施例中基于目标网络中设备的第一属性信息和第二属性信息中的MAC信息确定目标网络中的二层设备之间的链路关系和二层设备的拓扑图。可选地,可以根据第二属性信息中的MAC地址表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系,也可以根据第二属性信息中的ARP列表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系;还可以根据第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;另外也可以根据第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系。
可选地,根据第二属性信息中的MAC地址表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的MAC地址表中的对端设备MAC地址与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;第一设备和第二设备是目标网络中不同的二层设备;
若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系;
具体地,第一设备的第二属性信息包括MAC地址列表;其中,MAC地址列表中包括设备自身及对端通信设备的MAC信息;第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性包括:网卡IP、MAC地址、子网掩码、网卡名称,因而可以将第二设备的网卡列表属性中的MAC地址与第一设备的MAC地址列表中的对端通信设备的MAC信息进行匹配,若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系;若匹配失败,则确定第一设备和第二设备之间无链路关系。
可选地,根据第二属性信息中的ARP列表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的ARP列表与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;
若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系。
具体地,第一设备的第二属性信息包括ARP列表;其中,ARP列表中记录着设备的IP地址到MAC地址的映射关系;可选地,如果MAC地址表中未找到目标网络中设备的MAC地址,则可以基于ARP列表确定第一设备和第二设备之间的链路关系;可选地,将第一设备的第二属性信息中的ARP列表与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系;若匹配失败,则确定第一设备和第二设备之间无链路关系;即通过MAC地址列表确定第一设备和第二设备之间链路关系的基础上,还基于ARP列表确定第一设备和第二设备之间链路关系,使得确定出的二层设备之间的链路关系更加的准确和完整。
可选地,也可以根据第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;可选地,SNMP协议对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描过程中也可以基于lldp协议得到本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,其中本地设备端口信息列表中存储本地设备的MAC等相关信息,本地设备远端邻居列表中存储邻居设备的MAC等相关信息,进而基于本地设备远端邻居列表、本地设备远端邻居列表及目标网络中设备的MAC地址,也就可以准确地确定二层设备之间的链路关系;即通过MAC地址列表、ARP列表两种方式确定第一设备和第二设备之间链路关系的基础上,还基于第三种方式本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表确定第一设备和第二设备之间链路关系,使得确定出的二层设备之间的链路关系更加的准确和完整。
可选地,也可以根据第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系;可选地,可以通过获取基桥列表和树端口列表,判断一个二层设备的某个端口的dot1dStpPortDesignatedBridge与该二层设备自身的dot1dBaseBridgeAddress值不相等,则证明该端口必定是一个级联端口,与另一台二层设备的某个端口直接相连,也就可以准确地确定二层设备之间的链路关系;即通过MAC地址列表、ARP列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表这三种方式确定第一设备和第二设备之间链路关系的基础上,还基于第四种方式基桥列表和树端口列表确定第一设备和第二设备之间的链路关系,使得确定出的二层设备之间的链路关系更加的准确和完整。
上述实施例的方法,通过MAC地址列表、ARP列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表、基桥列表和树端口列表这四种方式确定第一设备和第二设备之间链路关系,使得确定出的二层设备之间的链路关系更加的准确和完整,从而也就可以更加准确完整的确定和生成目标网络中二层设备的拓扑图。
在一实施例中,基于第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图,包括:
基于第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据目标网络中三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图。
具体地,本发明实施例中,基于第二属性信息确定目标网络中的三层设备之间的链路关系,根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;可选地,由于三层设备是工作在网络层的设备,利用不同IP地址来确定数据转发的地址,本发明实施例中基于目标网络中设备的第二属性信息中的IP信息确定目标网络中的三层设备之间的链路关系和三层设备的拓扑图。可选地,可以基于第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系。
可选地,基于第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系,包括:
将第三设备的第二属性信息中的IP地址路由列表与第四设备的IP地址信息列表性进行匹配,获得匹配结果;第三设备和第四设备是目标网络中不同的三层设备;
若匹配成功,则确定第三设备和第四设备之间存在链路关系。
具体地,根据IP路由表和IP地址信息表,获取接口索引、路由类型、下一跳IP地址、子网掩码、目的IP地址以及IP地址,分析路由表过滤目标IP地址是回环地址、默认路由、广播路由及接口回环口等数据,可选地,目标网络是回环地址,路由类型为other(1)、invalid(2);根据路由类型ipRouteType为3时,表示经过下一跳可直接到达ipRouteDest所表示的子网,用ipRouteDest和ipRouteMask相与,可以得到每个接口的子网,由于前置条件需要排除子网掩码长度为32和30,子网掩码长度为32,ipRouteDest是一个具体的IP,如果在IP地址表中未找到,发现一个未知设备的链路关系,否则ipRouteDest与该设备的下一跳IP地址相连;子网掩码长度为30时,并且在一个网段中,获取下一跳IP地址,并且在IP地址表中找到,说明该设备与另一个设备直接相连,如果该网段只有一个IP,未找发现该网络的对端IP,则算出对端IP(计算方式:子网掩码长度为30,IP总数是4个,可用IP地址2个,排除第一IP是网络地址和最后一个IP是广播地址,发现一个IP地址可以推算另一个IP地址),生成未知设备产生链路关系;也就是根据第三设备的IP路由表中的路由类型ipRouteType、目标网络ipRouteDest、子网掩码RouteMask及IP地址信息表和第四设备的IP地址信息表中的IP地址,从而可以准确地确定确定目标网络中的三层设备拓扑图;即通过第三设备的IP路由表中确定同一个子网中与第三设备存在链接关系的第四设备的IP地址,将确定出的同一个子网中与第三设备存在链接关系的第四设备的IP地址与第四设备的IP地址信息列表中的IP地址进行匹配,也就可以准确的得到目标网络中三层设备之间的链路关系。
上述实施例的方法,基于第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系,进而基于目标网络中三层设备之间的链路关系也就可以准确、高效地确定和生成目标网络中的三层设备拓扑图。
在一实施例中,基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图之后,还包括:
根据第一属性信息、第二属性信息及预设的对应关系,确定目标网络的网络类型;目标网络的网络类型包括公有网络和私有网络;预设的对应关系包括目标网络中设备的IP地址与网络类型的对应关系。
具体地,根据第一属性信息、第二属性信息也就可以得到目标网络中各个设备的IP信息,进而根据目标网络中各个设备的IP信息和预设的对应关系,也就可以确定目标网络的网络类型;其中,预设的对应关系包括目标网络中设备的IP地址与网络类型的对应关系;可选地,预设的对应关系可以基于IP地址分类(IPv4地址)划分为公有网络和私有网络,其中,私有网络地址:A类私有地址范围:10.0.0.0~10.255.255.255子网掩码长度为8;B类私有地址范围:172.16.0.0~172.31.255.255子网掩码长度为16;C类私有地址范围:192.168.0.0~192.168.255.255子网掩码长度为16;其他IP段都归属于公有网络,从而根据目标网络中各个设备的IP信息和预设的对应关系也就可以准确的确定出目标网络所对应的网络类型,进而基于目标网络的网络类型,也就可以更加合理、有效的进行目标网络的管理。
上述实施例的方法,根据第一属性信息、第二属性信息及预设的对应关系,可以准确的确定出目标网络所对应的网络类型,进而基于目标网络的网络类型,也就可以更加合理、有效的进行目标网络的管理。
下面对本发明提供的网络拓扑图生成装置进行描述,下文描述的网络拓扑图生成装置与上文描述的网络拓扑图生成方法可相互对应参照。
示例性的,如图3所示,本发明实施例中的网络拓扑图生成方法,在获取设备信息,判断目标网络中设备与设备是否存在链路的过程中,可以基于如下算法实现二层设备之间链路的确定和三层设备之间链路的确定。
可选地,可以基于如下方法确定全局三层拓扑图:
根据IP路由表和IP地址信息表,获取接口索引、路由类型、下一跳IP地址、子网掩码、目的IP地址以及IP地址,分析路由表过滤目标IP地址是回环地址、默认路由、广播路由及接口回环口等数据,可选地,目标网络是回环地址,路由类型为other(1)、invalid(2);根据路由类型为3的数据,子网掩码长度为32,目标地址是具体的IP,如果在IP地址表中未找到,说明是一个未知IP连接该设备,否则目标IP的设备与该设备连接;子网掩码长度为30,并且在一个网段中,算出对端IP地址,如果在IP地址表中存在该IP,说明对端设备与该设备发现链路关系,否则发现未知IP,子网掩码长度非32和30,根据目标网络和子网掩码相与,可以得到每个接口对应的子网号并产生链路关系。
可选地,可以基于如下方法确定全局二层拓扑图:
获取交换机和路由器mac地址表中的mac地址属性与服务器mac地址匹配,如果mac地址的接口信息与服务器mac地址一对一关系,说明该设备存在链路关系;
如果mac地址表中未找到服务器的mac地址,根据arp表中的mac地址查找链路关系;
网络设备链路发现根据lldp协议和级联端口查找,lldp协议根据MIB库的本地mac地址与远端mac地址信息发现链路关系;
级联端口发现链路,一个二层设备的某个端口的dot1dStpPortDesignatedBridge与该二层设备自身的dot1dBaseBridgeAddress值不相等,则证明该端口必定是一个级联端口,与另一台二层设备的某个端口直接相连。
可选地,可以在生成拓扑图的过程中,对IP地址的进行分类,聚合成子拓扑的方式显示;也就是对于设备数量庞大时,拓扑图界面显示所有设备时,比较复杂,不利直观,可以把多个设备合并成子拓扑方式展示,结构清晰,更加直观,方便管理人员管理,从而提高管理人员管理效率。
可选地,本发明实施例中的网络拓扑图生成方法能够发现设备和设备间的链路关系,无需人工参与,自动生成网络拓扑图;并实时监控设备内部资源可用情况,灵活统计正常和失联的设备,对于异常设备状态产生告警,以紧急、严重、警告、提示、正常层次分别展示各种颜色状态,并且智能发现下挂的设备,实时展示链路的状态、可用率、网络延迟、带宽占比等重要信息,对于异常链路产生告警;链路的额定速率直接显示线的粗细效果;支持链路检索,可以通过多种方式进行检索,快速定位异常状态的链路,方便管理人员实时了解网络链接情况及设备运行情况。
通过本发明实施例生成的网络拓扑图可以观察网络拓扑图结构中各设备实时动态变化,拓扑会实时显示设备的状态、可用率及告警,当有告警产生时,在设备的图标上有告警提示。同时拓扑实时显示链路状态,链路正常和失联、告警用不同的颜色进行区分。拓扑可以显示链路的实时性能数据,如带宽占比、网络延迟、可用率、额定速率等重要信息,帮助管理人员实时了解网络链接情况以及设备运行情况。拓扑图显示性能高效、灵活性强,支持放大、缩小、拖拽、自动布局(从上到下、从下到上、从左到右、从右到左),提高系统的可用性,还可以支持手动操作,除自动发现之外根据网元进行添加设备,删除设备和连线,同时可以把设备节点和设备节点进行聚合成子拓扑图和反聚合操作,这样页面显示结构更加清晰。系统发现新的设备,自动添加,形成链路关系在拓扑图展示,免去管理人员复杂的操作。使用链路检索条件搜索网络设备和设备间的链路,快速定位异常链路信息,对于特殊的拓扑操作功能,除自动发现外,可以通过人工添加、删除、修改网络设备和链路关系。
图4是本发明提供的网络拓扑图生成装置的结构示意图。本实施例提供的网络拓扑图生成装置,包括:
获取模块710,用于基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
处理模块720,用于基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
生成模块730,用于基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。
可选地,所述获取模块710,具体用于:基于SSH协议对目标网络中的至少一个服务器设备进行扫描,获取各个服务器设备的第一属性信息;第一属性信息包括网卡列表属性;
基于SNMP协议对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描,获取各个交换机设备和路由器设备的第二属性信息;第二属性信息包括以下至少一项:网际互连协议IP地址路由列表、IP地址信息列表、地址解析协议ARP列表、媒体介入控制层MAC地址列表、基桥列表、树端口列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表。
可选地,所述处理模块720,具体用于:基于第一属性信息和第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;
根据目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;
基于第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;
根据目标网络的二层设备拓扑图和三层设备拓扑图,得到目标网络的网络拓扑图。
可选地,所述处理模块720,具体用于:根据第二属性信息中的MAC地址表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系;
根据第二属性信息中的ARP列表和第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系;
根据第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;
根据第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系;
根据第一链路关系、第二链路关系、第三链路关系和第四链路关系,确定目标网络的二层设备拓扑图。
可选地,所述处理模块720,具体用于:将第一设备的第二属性信息中的MAC地址表中的对端设备MAC地址与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;第一设备和第二设备是目标网络中不同的二层设备;
若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系;
可选地,所述处理模块720,具体用于:将第一设备的第二属性信息中的ARP列表与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;
若匹配成功,则确定第一设备和第二设备之间存在链路关系。
可选地,所述处理模块720,具体用于:基于第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据目标网络中三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图。
可选地,所述处理模块720,具体用于:将第三设备的第二属性信息中的IP地址路由列表与第四设备的IP地址信息列表性进行匹配,获得匹配结果;第三设备和第四设备是目标网络中不同的三层设备;
若匹配成功,则确定第三设备和第四设备之间存在链路关系。
可选地,所述生成模块730,还用于:根据第一属性信息、第二属性信息及预设的对应关系,确定目标网络的网络类型;目标网络的网络类型包括公有网络和私有网络;预设的对应关系包括目标网络中设备的IP地址与网络类型的对应关系。
本发明实施例的装置,其用于执行前述任一方法实施例中的方法,其实现原理和技术效果类似,此次不再赘述。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,该电子设备可以包括:处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840,其中,处理器810,通信接口820,存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令,以执行网络拓扑图生成方法,该方法包括:基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。
此外,上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元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,本发明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)执行本发明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。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的网络拓扑图生成方法,该方法包括:基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的网络拓扑图生成方法,该方法包括:基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;基于各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于各个设备之间的链接关系,得到目标网络的网络拓扑图。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种网络拓扑图生成方法,其特征在于,包括:
基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图。
2.根据权利要求1所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述目标网络协议包括:安全外壳SSH协议和简单网络管理协议SNMP协议;所述基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息,包括:
基于所述SSH协议对目标网络中的至少一个服务器设备进行扫描,获取各个所述服务器设备的第一属性信息;所述第一属性信息包括网卡列表属性;
基于所述SNMP协议对目标网络中的交换机设备和路由器设备进行扫描,获取各个所述交换机设备和路由器设备的第二属性信息;所述第二属性信息包括以下至少一项:网际互连协议IP地址路由列表、IP地址信息列表、地址解析协议ARP列表、媒体介入控制层MAC地址列表、基桥列表、树端口列表、本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表。
3.根据权利要求2所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图,包括:
基于所述第一属性信息和所述第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图;
基于所述第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图;
根据所述目标网络的二层设备拓扑图和三层设备拓扑图,得到所述目标网络的网络拓扑图。
4.根据权利要求3所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述基于所述第一属性信息和所述第二属性信息,确定目标网络中的二层设备之间的链路关系;根据所述目标网络中的二层设备之间的链路关系,确定目标网络中的二层设备拓扑图,包括:
根据所述第二属性信息中的MAC地址表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系;
根据所述第二属性信息中的ARP列表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系;
根据所述第二属性信息中的本地设备端口信息列表和本地设备远端邻居列表,确定二层设备之间的第三链路关系;
根据所述第二属性信息中的基桥列表和树端口列表,确定二层设备之间的第四链路关系;
根据所述第一链路关系、第二链路关系、第三链路关系和第四链路关系,确定目标网络的二层设备拓扑图。
5.根据权利要求4所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述根据所述第二属性信息中的MAC地址表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第一链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的MAC地址表中的对端设备MAC地址与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;所述第一设备和所述第二设备是目标网络中不同的二层设备;
若匹配成功,则确定所述第一设备和所述第二设备之间存在链路关系;
所述根据所述第二属性信息中的ARP列表和所述第一属性信息中的网卡列表属性,确定二层设备之间的第二链路关系,包括:
将第一设备的第二属性信息中的ARP列表与第二设备的第一属性信息中的网卡列表属性进行匹配,获得匹配结果;
若匹配成功,则确定所述第一设备和所述第二设备之间存在链路关系。
6.根据权利要求5所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述基于所述第二属性信息,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;根据所述目标网络中的三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图,包括:
基于所述第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系;
根据所述目标网络中三层设备之间的链路关系,确定目标网络中的三层设备拓扑图。
7.根据权利要求6所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述基于所述第二属性信息中的IP地址路由列表和IP地址信息列表,确定目标网络中三层设备之间的链路关系,包括:
将第三设备的第二属性信息中的IP地址路由列表与第四设备的IP地址信息列表性进行匹配,获得匹配结果;所述第三设备和所述第四设备是目标网络中不同的三层设备;
若匹配成功,则确定所述第三设备和所述第四设备之间存在链路关系。
8.根据权利要求2-7任一项所述的网络拓扑图生成方法,其特征在于,所述基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图之后,还包括:
根据所述第一属性信息、所述第二属性信息及预设的对应关系,确定所述目标网络的网络类型;所述目标网络的网络类型包括公有网络和私有网络;所述预设的对应关系包括所述目标网络中设备的IP地址与网络类型的对应关系。
9.一种网络拓扑图生成装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于基于目标网络协议对目标网络中的多个设备进行扫描,获取各个设备的属性信息;
处理模块,用于基于所述各个设备的属性信息,确定目标网络中各个设备之间的链接关系;
生成模块,用于基于所述各个设备之间的链接关系,得到所述目标网络的网络拓扑图。
10.一种电子设备,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程序时实现如权利要求1至8任一项所述的网络拓扑图生成方法。
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