-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Netzwerkmanagementstation
gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
-
Die
US 5,185,860 beschreibt
ein automatisches Entdeckungssystem für ein Verwaltungssystem zum
Bestimmen der Netzwerkvorrichtungen und Verbindungen eines Netzwerkes
oder der Topologie des Netzwerkes.
-
Aus
der
US 5,276,789 ist
ein grafisches Anzeigesystem für
eine Verwaltungsstation zum grafischen Anzeigen der Topologie eines
Netzwerkes bekannt, die verschiedene Ansichten (einschließlich Internet-
Segment- und Knoten-Ansichten) liefert, die durch einen Benutzer
angefordert werden können.
-
Aus
der
DE 697 20 857
T2 ist ein Benachrichtigungsrahmensystem zum Verbessern
der Operation einer Verwaltungsstation in einem Netzwerk durch Integrieren
von Informationen von einer Mehrzahl von unterschiedlichen Verwaltungsprotokollen bekannt,
wobei das Netzwerk eine Mehrzahl von Verwaltungsstationen aufweist,
nämlich
einen Übersetzer,
der mit dem Netzwerk verbunden ist, zum Empfangen von Ereignisdatenelementen,
die unterschiedlichen Verwaltungsprotokollen von dem Netzwerk entsprechen,
wobei der Übersetzer
konfiguriert ist, um die Ereignisdatenelemente in entsprechende kanonische
Datenstrukturen zu übersetzen,
wobei jede der kanonischen Datenstrukturen ein Attributfeld zum
halten eines Attributs umfasst, dass durch eine der Mehrzahl von
Verwaltungsstationen in dem Netzwerk interpretiert werden kann,
wobei der Übersetzer ein
Ereignisdatenelement in die kanonische Datenstruktur durch extrahieren
aus den Ereignisdatenelementen Attributen übersetzt, um in dem Attributfeld gespeichert
zu werden, und eine Benachrichtigungsrahmeneinrichtung, die mit dem Übersetzer
verbunden ist, um die kanonische Datenstruktur zu empfangen, wobei
die Rahmeneinrichtung konfiguriert ist, um eine kanonische Datenstruktur
mit einem bestimmten Attributfeld an eine Verbraucherkomponente
weiterzuleiten, die mit der Rahmeneinrichtung verbunden ist, wobei
die Verbraucherkomponente vorangehend bei der Rahmeneinrichtung
registriert wurde, um eine der kanonischen Datenstrukturen mit dem
bestimmten Attributfeld zu empfangen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem vorstehend genannten
Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Netzwerkmanagementstation
anzugeben.
-
Diese
Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Netzwerk- Managementstation einen darzustellenden Bereich
der Netzwerkinfrastruktur bestimmt, die in diesem Bereich vorhandene
Netzwerkinfrastruktur erfasst und grafisch anzeigt. Damit ist es
nicht mehr erforderlich, die gesamte Netzwerkinfrastruktur zu erfassen
und anzuzeigen, sondern es können
anhand vorgebbarer Kriterien Bereiche ausgewählt werden, die erfasst und
auf der Netzwerkmanagementstation grafisch angezeigt werden. Damit
erhöhen
sich die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Erfassung und der
grafischen Anzeige, während
gleichzeitig die Übersichtlichkeit
bei der grafischen Darstellung des ausgewählten Bereiches gesteigert
wird.
-
Die
insbesondere zentrale Netzwerkmanagementstation sammelt Verbindungsdaten über die
Netzwerkknoten der Netzwerkinfrastruktur und die darin befindlichen
Endgeräte
in ihrem Erfassungbereich, um diese Verbindungsdaten zu einer grafischen
Darstellung aufzubereiten, welche die physikalische Topologie des
Netzwerkes zum Beispiel grafisch auf einem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation
abbildet. Da der Erfassungsbereich nicht mehr die völlständige Netzwerkinfrastruktur
umfaßt, kann
diese Aufbereitung der Verbindungsdaten und die anschließende grafische
Darstellung sehr schnell und realitätsnah auf dem Bildschirm der
Netzwerkmanagementstation abgebildet werden. Hierzu ermitteln die
Netzwerkknoten Informationen über
die direkt an ihren Schnittstellen (Netzwerkports) angeschlossenen
und erreichbaren benachbarten Endgeräte. Diese Informationen bereitet
der Netzwerkknoten zu Verbindungsdaten auf, die entweder an die Netzwerkmanagementstation
weitergeleitet oder von den Endgeräten bzw. den Netzwerkports
bereitgestellt werden, damit diese gesammelten Daten von der Netzwerkmanagementstation
abgerufen werden können.
-
In
diesen Verbindungsdaten muß als
Kennung für
jedes Endgerät
ein in dem zu überwachenden
Netzwerk eindeutiger Bezeichner (Bezeichnung) verwendet werden.
Dies kann beispielsweise die jeweilige MAC-Adresse, IP-Adresse oder
ein sonstiger frei wählbarer,
aber eindeutiger Name sein. Ein solcher frei wählbarer eindeutiger Name kann
zum Beispiel von dem Benutzer des Netzwerkes oder auch automatisiert
von der Netzwerkmanagementstation vergeben werden. Aus den Verbindungsdaten
soll bevorzugt auch der Management-Zugang (insbesondere seine IP-Adresse)
zumindest eines weiteren benachbarten Endgerätes hervorgehen, soweit dieses vorhanden
ist. Damit ist es der Netzwerkmanagementstation möglich, ausgehend
von einem bekannten Endgerät
sich durch die Netzwerkinfrastruktur in seinem Erfassungsbereich,
der dargestellt werden soll, ausgehend von einem Endgerät zu weiteren Endgeräten nach
und nach vor zu arbeiten, um damit die jeweils vorhandenen Verbindungsdaten
in dem darzustellenden Bereich der Netzwerkinfrastruktur zu sammeln.
Dabei sind die Verbindungsdaten eines Netzwerkknotens, die dort
lokal vorhanden sind, dergestalt aufgebaut, dass für jede physikalische Schnittstelle
(Netzwerkport) eines Netzwerkknotens eine Liste der direkt an dieser
Schnittstelle angeschlossenen, benachbarten Endgeräte geführt wird. Diese
Liste kann von dem Benutzer des Netzwerkes mit Informationen gefüllt werden
und zwar abhängig von
den angeschlossenen Endgeräten.
Darüber
hinaus ist es denkbar, dass diese Liste mit Informationen immer
dann gefüllt
bzw. aktualisiert wird, wenn ein Endgerät angeschlossen oder ausgetauscht
wird. Zusätzliche
Informationen über
die Eigenschaften der jeweiligen Schnittstelle und der dort angeschlossenen
Endgeräte
können
ebenfalls ermittelt und damit Bestandteil der Verbindungsdaten sein.
Die Verbindungsdaten und die zusätzlichen
Informationen können
ebenfalls zumindest teilweise oder vollständig grafisch auf einem Bildschirm
der Netzwerkmanagementstation angezeigt werden. Bei den zusätzlichen
Informationen über die
Eigenschaften der jeweiligen Schnittstelle können zum Beispiel VLAN-IDs aktive
Protokolle sowie Protokoll- und Portzustände sein. Die Netzwerkmanagementstation
sammelt diese lokalen Verbindungsdaten von jedem Netzwerkknoten
in seinem Erfassungsbereich und stellt daraus die Liste von Verbindungsdaten
zusammen, um die Endgeräte
und deren Verbindungen zwischen den Endgeräten in ihrem Erfassungsbereich,
also den darzustellenden Bereich der Netzwerkinfrastruktur, entweder
vollständig
oder auch in Ausschnitten darstellen zu können.
-
Die
Netzwerkmanagementstation kann dabei zur grafischen Darstellung
der Verbindungsdaten sowie der zusätzlichen Informationen zum
Beispiel eines der folgenden Verfahren oder auch eine Kombination
aus diesen verwenden:
- 1. Automatische Positionierung
von ermittelten Netzwerkknoten und den dazugehörenden Verbindungslinien,
- 2. Benutzung vordefinierbarer Plazierung Templates (Vorlagen)
zur Positionierung von Netzwerkknoten und deren dazwischenliegenden
Verbindungslinien,
- 3. Manuelle Plazierung der Netzwerkknoten und der dazwischen
liegenden Verbindungslinien mit der Möglichkeit, die manuelle Plazierung
in ein Template umzuwandeln.
- 4. Netzwerkknoten, die die gerade beschriebene Fähigkeit
zur Detektierung ihrer direkten benachbarten Netzwerkknoten oder
Endgeräte
nicht besitzen, können
in. der grafischen Darstellung (Topologiedarstellung) wie ein „Shared
Segment" (nicht
geswitchtes Ethernet-Segment) dargestellt werden.
-
Die
in den Verbindungsdaten und gegebenenfalls den zusätzlichen
Informationen vorliegenden Informationen können nicht nur zur grafischen Darstellung
des darzustellenden Bereiches der Netzwerkinfrastruktur herangezogen
werden, sondern auch zur darstellerischen Hervorhebung bestimmter Merkmale
der Netzwerktopologie verwendet werden. Hierbei handelt es sich
beispielsweise um eine farbliche Hervorhebung bestimmter Verbindungslinien und/oder
funktional zusammengehöriger
Endgeräte anhand
von beispielsweise VLAN-Zugehörigkeit, Subnetzzugehörigkeit,
Ringstrukturen, Busstrukturen und dergleichen. Bei der darstellerischen
Hervorhebung oder auch bei der Darstellung des darzustellenden Bereiches
der Netzwerkinfrastruktur kommt in einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung in Betracht, dass die erfaßte Netzwerkstruktur im Hinblick auf
ihre Korrektheit oder Fehler überprüft wird,
wobei die festgestellten Fehler ebenfalls grafisch angezeigt werden
können,
nämlich
beispielsweise durch die schon genannte darstellerische Hervorhebung
in einer anderen Farbe. Bei der Überprüfung der
erfaßten Netzwerkinfrastruktur
im Hinblick auf ihre Korrektheit oder Fehler kommt insbesondere
in Betracht, ob die geschaltete Ring- oder Busstruktur physikalisch
zulässig
ist, ob die einzusetzenden Endgeräte in dem darzustellenden Bereich
der Netzwerkinfrastruktur überhaupt
zulässig
sind, ob diese Endgeräte
bzw. deren Schnittstelle und Verbindungen untereinander korrekt
arbeiten oder ob zum Beispiel Unterbrechungen, Kurzschlüsse oder
dergleichen vorliegen. So darf es zum Beispiel bei einer Ringstruktur
nicht vorkommen, dass diese vollständig geschlossen ist, sondern
immer zumindest eine Unterbrechungsstelle aufweist. Sollte eine
solche nicht vorhanden sein, kann dies automatisch von der erfindungsgemäßen Netzwerkmanagementstation
erfaßt
und vor allen Dingen auch umgehend angezeigt werden.
-
Durch
die Netzwerkmanagementstation kann die Möglichkeit einer manuellen Umschaltung zwischen
verschiedenen Modi einer Darstellung bereitgestellt werden, in denen
jeweils andere funktionelle Zusammenhänge in dem darzustellenden
Bereich der Netzwerkinfrastruktur (Netzwerktopologie) hervorgehoben
werden können.
Hierbei handelt es sich beispielsweise um die Darstellung von Ringstrukturen
als Kreis oder Elypse, die Darstellung von Busstrukturen als Liniendarstellung
mit Abgängen
und dergleichen.
-
In
der Netzwerkmanagementstation können Algorithmen
implementiert sein, die auch eine Konsistenzprüfung der Verbindungsdaten und
gegebenenfalls auch der zusätzlichen
Informationen vornehmen, um mögliche
Fehlkonfigurationen erkennen und signalisieren zu können. Eine
solche Fehlkonfiguration liegt beispielsweise dann vor, wenn zum
Beispiel inkompatible Redundanzprotokolle an miteinander verbundenen
Ports konfiguriert wurden, was physikalisch nicht zulässig ist.
-
Die
auf der Netzwerkmanagementstation vorliegenden Verbindungsdaten
können
auch zur Verifikation und Konfiguration anderer Verfahren und anderer
Netzwerkprotokolle verwendet werden, so zum Beispiel zur Konfiguration
eines DHCP-Servers bzw.
zur Verifikation dessen Konfiguration. Außerdem kann die Netzwerkmanagementstation
es ermöglichen,
eine einmal vorkonfigurierte oder ermittelte Netzwerkinfrastruktur
als Soll-Infrastruktur zu definieren, deren Einhaltung und Vollständigkeit
anschließend überwacht
und Abweichungen signalisiert werden können. Dabei wird unter Topologie
das Abbild der zugrundeliegenden Infrastruktur des Netzwerkes verstanden.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist,
sind im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 bis 3 eine
Netzwerkmanagementstation mit angeschlossener Netzwerkinfrastruktur zur
Durchführung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 zeigt
eine Netzwerkmanagementstation 1, bei der es sich beispielsweise
um einen üblichen
PC, der eine Tastatur, einen Bildschirm, eine CPU, eine Speichereinheit
und dergleichen aufweist, handelt. An dieser Netzwerkmanagementstation 1 ist eine
Netzwerkinfrastruktur 2 angeschlossen, bei der es sich
um beliebige Infrastrukturen handeln kann. Von der gesamten Netzwerkinfrastruktur 2 soll
ein darzustellender Bereich 3 auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation
angezeigt werden, wozu die Netzwerkmanagementstation ausgebildet ist,
um den darzustellenden Bereich 3 auszuwählen. Dies kann automatisiert
nach Vorgabe eines Benutzers oder manuell nach Auswahl des darzustellenden
Bereiches 3 durch den Benutzer erfolgen. Innerhalb des
darzustellenden Bereiches 3 ist eine mit der Bezugsziffer 4 versehene
darzustellende Netzwerkinf rastruktur vorhanden, die aus in diesem
Bereich 4 vorhandenen Geräten 5 bis 10,
die untereinander über
Verbindungsdaten miteinander verbunden sind, besteht. Zur Darstellung,
dass die Netzwerkinfrastruktur 2 nicht nur aus dem darzustellenden
Bereich 3 besteht, sondern in ihrer Gesamtheit auch weiter ausgedehnt
ist, sind an dem Endgerät 5 noch
weitere Geräte 11 bis 13 sowie
beispielhaft an dem Gerät 7 noch
weitere Endgeräte 14 bis 17 angeschlossen. Diese
Geräte 11 bis 17 sind
zwar Bestandteil der gesamten Netzwerkinfrastruktur 2,
gehören
aber aufgrund von Vorgaben nicht in den darzustellenden Bereich 3 und
werden somit auch nicht auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation 1 dargestellt.
Wie in der 1 zu erkennen ist, hat die Netzwerkmanagementstation 1 den
darzustellenden Bereich 3, genauer die dort vorhandene
Netzwerkinfrastruktur 4, erfaßt und auf dem Bildschirm dargestellt. Dabei
erfolgt die Darstellung so, dass sie die physikalisch vorhandene
Netzwerkinfrastruktur 4 1:1 ohne weitere Umwandlung wiedergibt.
-
2 zeigt
ebenfalls eine Netzwerkmanagementstation 1 mit angeschlossener
Netzwerkinfrastruktur 2, wobei hier im Gegensatz zu 1 der
darzustellende Bereich 3 nicht in seiner physikalisch vorhandenen
Struktur dargestellt wird, sondern auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation 1 umgewandelt
und in diesem Beispielfall als Ringstruktur dargestellt wird.
-
Analog
zu 2 zeigt 3 wieder
die Netzwerkmanagementstation 1 mit angeschlossener Netzwerkinfrastruktur 2,
wobei hier die tatsächlich vorhandene
Topologie des darzustellenden Bereiches 3 nicht als Ringstruktur,
sondern als Linienstruktur auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation 1 dargestellt
wird.
-
Für die Auswahl
und die Darstellung des darzustellenden Bereiches der Netzwerkinfrastruktur
ist ein Algorithmus zum Abfragen der Verbindungsdaten aus den Netzwerkknoten
sowie eine Ermittlung der vorliegenden Busstrukturen erforderlich.
-
Ein
Algorithmus zum Abfragen der Verbindungsdaten aus den Netzwerkknoten
kann beispielsweise darin bestehen, dass die Verbindungsdaten von
Discovery-Protokollen, wie LLDP (IEEE 802.1 AB), CDP (Cisco Discovery
Protokoll) und weiteren gewonnen werden. Die Informationen über die
Verbindungsdaten erfolgen über
an sich bekannte SNMP-Abfragen von der Netzwerkmanagementstation
an MIBs auf den Netzwerkknoten, wobei es sich bei den MIBs um PTOPO-MIB,
LLDP-MIB, CDP-MIB oder weitere MIBs handelt (MIB: Management Information
Base).
-
Für den Algorithmus
ist ein Verfahren festgelegt, nach dem die Netzwerkknoten in der
Netzwerkinfrastruktur auf ihre Verbindungsdaten hin abgefragt werden,
insbesondere dahingehend, wo mit der Abfrage angefangen und bis
in welche Tiefe, also welcher darzustellende Bereich, abgefragt
werden soll. Bezüglich
des Beginns der Abfrage ist es denkbar, dass immer bei einem bestimmten
Netzwerkknoten, zum Beispiel derjenige Netzwerkknoten, an dem die
Netzwerkmanagementstation angeschlossen ist, begonnen wird, wobei
dieser Netzwerkknoten seine benachbarten Netzwerkknoten ermittelt,
die dann wiederum ihre Nachbarn und so weiter ermitteln. Der darzustellende
Bereich (Abfragetiefe) kann zum Beispiel dadurch bestimmt werden,
dass entweder nur solange Verbindungsdaten ermittelt werden, bis
der auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation darstellbare
Bereich erschöpft
ist oder grundsätzlich versucht
wird, alle erreichbaren Daten in der Netzwerkinfrastruktur abzufragen
und in der Netzwerkmanagementstation vorzuhalten, bis diese zur
Darstellung der Netzwerkinfrastruktur auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation
herangezogen werden. Dabei kann daran gedacht werden, dass der gesamte
Bereich der Netzwerkinfrastruktur erfaßt wird und die Netzwerkmanagementstation
mit einer Art Zoom ausgestattet ist, wobei durch diese Funktion
gewährleistet
ist, dass nur der darzustellende Bereich der Netzwerkinfrastruktur
auf dem Bildschirm der Netzwerkmanagementstation dargestellt wird.
-
Für die Ermittlung
von den vorhandenen Busstrukturen gilt Folgendes: Die Busstrukturen
aus Sicht eines Discovery-Protokolls können resultieren aus Verbindungen über „Shared
Ethernet Segmente durch Verwendung von Hubs (echte Busstruktur) oder
durch Vorhandensein von Geräten,
die nicht über
die Funktionalität
eines Discovery Protokolls verfügen.
Protokolle wie LLDP, insbesondere nach dem IEEE 802.1 AB-Standard,
werden von nicht-LLDP-fähigen
Netzwerkknoten mit Switching-Funktionalität nicht weitervermittelt. Dies
führt in
nachteiliger Weise zu einer Unterbrechung in der Ermittlung der
Topologiedaten. Dieser Schwachpunkt rührt daher, dass die LLDP-Pakete
mit IEEE-Multicast-Adresse
grundsätzlich
beim nächsten
Netzwerkknoten ausgefiltert und nicht weitervermittelt werden. Das
bedeutet, dass der LLDP-Standard eben nicht vorsieht, dass die Port-Zustände (Protokolle
an den Ports) angezeigt werden. Durch die Verwendung einer Nicht-IEEE-Multicast-Adresse
für LLDP-Pakete,
die zusätzlich
zu den Paketen mit IEEE-Adresse versendet werden, kann dieses umgangen
werden. Das bedeutet, dass es sich hierdurch um eine vorteilhafte
Erweiterung des LLDP-Protokolls handelt, so dass durch das erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben der Netzwerkmanagementstation eine vorteilhafte Verbesserung
realisiert ist. Der Paketversand mit Nicht-IEEE-Adresse kann an
den Netzwerkknoten an jedem Port zu- und abschaltbar sein, um bei
Bedarf dieses Verfahrens selektiv auswählen zu können.