WO2015196655A1

WO2015196655A1 - 拓扑图的绘制方法及装置

Info

Publication number: WO2015196655A1
Application number: PCT/CN2014/088979
Authority: WO
Inventors: 朱建明
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-12-30
Also published as: CN105187281A

Abstract

本发明提供了一种拓扑图的绘制方法及装置，其中，该绘制方法包括：家庭网络中的路由器获取所述接入点设备的拓扑管理信息；所述路由器根据所述拓扑管理信息更新所述路由器的拓扑数据库，并根据更新后的所述拓扑数据库绘制所述家庭网络的拓扑图。采用本发明提供的上述技术方案，解决了相关技术中，尚无针对家庭网络的拓扑图的绘制方案等技术问题，从而使得家庭用户更直观地了解当前家庭网络环境中的网络布局情况。

Description

拓扑图的绘制方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其是涉及一种拓扑图的绘制方法及装置。

背景技术

拓扑图是一种量化图，是由专题地图演变而成的，这种图形具有地图与统计图之间的过渡型特点。拓扑图是从拓扑学引用的名称。拓扑学(TOPOLOGY)是几何学中一个分支，它是研究几何图形在连续改变形状时还能保留不变的一些特点，它只考虑物体之间的位置关系而不考虑它们的距离和大小。拓扑图也具有上述的特点。因此，也称为“相对位置图”。

网络拓扑图则是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局。在家庭网络环境中，通过传输媒体互连的各种网络设备的物理布局也可以用网络拓扑图的方式表现出来。这种拓扑图方式的表现，能够让家庭网络用户更清晰，更直观地了解到当前家庭网络环境中网络设备的物理布局和连接情况，为家庭网络用户使用，管理和维护家庭网络提供技术指导。

1905.1协议，又称IEEE标准融合数字家庭网络异构技术，这个标准为多种家庭网络技术定义了一个抽象层。该抽象层为异构家庭网络技术提供了一个通用数据和控制服务的接入点，这些异构家庭网络技术主要包括：IEEE Std 1901TM-2010，IEEE Std802.11TM-2012，IEEE Std 802.3TM-2008和MoCA。而且这个标准是可扩展的。除此之外，该标准还规定了全部的程序，协议和准则，以简化用户的体验：如将设备添加到网络，新建加密密钥，扩展网络覆盖范围，提供网络管理功能(邻居发现，拓扑发现，接口选择，QoS协商和网络控制管理)等。

1905.1拓扑发现协议(IEEE 1905.1 topology discovery protocol)隶属于1905.1协议的第8章节，它使得1905.1管理实体能够发现其他1905.1设备和IEEE 802.1桥，并填充至自己的1905.1拓扑数据库。另外，此协议还允许网络拓扑变化的通知。

1905.1拓扑发现协议允许一个1905.1管理实体去确定哪个设备是可达的，并且，如果需要的话，推断出更完整的网络拓扑。此协议还允许其他1905.1设备在拓扑结构发生变化时发起通知。

1905.1拓扑发现协议包括多播的发现过程，单播的拓扑查询/响应过程以及中继多播的拓扑通知过程。发现过程使每个1905.1管理实体能够发现其邻居的存在，并推断它和相邻1905.1设备之间的一个或多个IEEE 802.1桥梁的存在与否。拓扑查询/响应过程使每个1905.1管理实体可以获取另一个1905.1设备以及该设备的邻居的信息。拓扑通知过程使一个1905.1设备在另一个1905.1设备拓扑结构发生变化时能够被通知到。

但是，相关技术中仅是给出了拓扑协议的相关标准，并不存在针对家庭网络的拓扑图的绘制方案。

发明内容

针对相关技术中，尚无针对家庭网络的拓扑图的绘制方案等技术问题，本发明实施例提供了一种拓扑图的绘制方法及装置，以至少解决上述技术问题。

为了达到上述目的，根据本发明的一个实施例，提供了一种拓扑图的绘制方法，包括：家庭网络中的路由器获取接入点设备的拓扑管理信息；所述路由器根据所述拓扑管理信息更新所述路由器的拓扑数据库，并根据更新后的所述拓扑数据库绘制所述家庭网络的拓扑图。

优选地，家庭网络中的路由器获取接入点设备的拓扑管理信息，包括：所述路由器向所述接入点设备发送拓扑请求消息；所述路由器接收来自所述接入点设备的响应消息，其中，所述响应消息中携带有所述拓扑管理信息。

优选地，所述路由器向所述接入点设备发送拓扑请求消息之前，还包括：所述路由器接收来自所述接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有所述接入点设备的逻辑标识；所述路由器在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备，并向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知所述网络设备所述路由器的拓扑结构发生了变化。

优选地，所述路由器在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备，并向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息之前，还包括：所述路由器根据所述逻辑标识判断所述路由器的拓扑数据库中是否存在所述接入点设备，其中，在判断为是的情况下，所述路由器记录所述接入点设备并发送所述通知消息。

优选地，所述拓扑管理信息包括：所述接入点设备的设备信息，所述接入点设备的桥接能力信息、邻居设备信息。

优选地，所述拓扑管理信息还包括：非邻居设备信息。

优选地，所述路由器和所述接入点设备均支持1905.1拓扑发现协议。

为了达到上述目的，根据本发明的另一个实施例，还提供了一种拓扑图的绘制装置，应用于家庭网络中的路由器中，包括：获取模块，设置为获取接入点设备的拓扑管理信息；更新模块，设置为根据所述拓扑管理信息更新所述路由器的拓扑数据库；绘制模块，设置为根据更新后的所述拓扑数据库绘制所述家庭网络的拓扑图。

优选地，所述获取模块包括：发送单元，设置为向所述接入点设备发送拓扑请求消息；接收单元，设置为接收来自所述接入点设备的响应消息，其中，所述响应消息中携带有所述拓扑管理信息。

优选地，所述装置还包括：

接收模块，设置为接收来自所述接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有所述接入点设备的逻辑标识；记录模块，设置为在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备；发送模块，设置为向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知所述网络设备所述路由器的拓扑结构发生了变化。

通过本发明实施例，采用路由器根据获取的接入点设备的拓扑管理信息更新自身的拓扑数据库，并根据更新后的拓扑数据库绘制拓扑图的技术方案，解决了相关技术中，尚无针对家庭网络的拓扑图的绘制方案等技术问题，从而使得家庭用户更直观地了解当前家庭网络环境中的网络布局情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例的拓扑图的绘制方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的中绘制拓扑图所遵循的协议的报文交互示意图；

图3为根据本发明实施例的拓扑图的绘制装置的结构框图；

图4为根据本发明优选实施例的拓扑图的绘制装置的另一结构框图；

图5为根据本发明优选实施例的家庭网络系统架构示意图；

图6为根据本发明优选实施例的路由器所绘制的简易拓扑图的效果示意图；以及

图7为根据本发明优选实施例的拓扑图的绘制方法的流程示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为根据本发明实施例的拓扑图的绘制方法的流程图。如图1所示，该方法包括步骤S102-S104：

步骤S102，家庭网络中的路由器获取接入点设备的拓扑管理信息；

步骤S104，路由器根据上述拓扑管理信息更新路由器的拓扑数据库，并根据更新后的拓扑数据库绘制上述家庭网络的拓扑图。

通过上述各个处理步骤，由于可以基于路由器对家庭网络进行拓扑图的绘制，因此，可以使得家庭用户更直观地了解当前家庭网络环境中的网络布局情况。

在本实施例中，路由器也可以为一个具有接入点(Access Point，简称为AP)功能的接入点设备，也可以是一个无线路由器，但不限于此。

步骤S102的实现方式有多种，例如可以从第三方设备中获取，在一个优选实施例中，可以通过以下方式实现：

路由器向接入点设备发送拓扑请求消息；路由器接收来自接入点设备的响应消息，其中，该响应消息中携带有上述拓扑管理信息。在具体应用时，接入点设备可以维护一个拓扑管理数据库，接入点设备可以从该拓扑管理数据库中提取上述拓扑管理信息，并将其携带于上述响应消息中。

在一个优选实施例中，在上述路由器向上述接入点设备发送拓扑请求消息之前，路由器接收来自接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有接入点设备的逻辑标识；路由器在其拓扑数据库中记录上述接入点设备，并向家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知网络设备，路由器的拓扑结构发生了变化。在一个优选实施例中，上述发现消息可以为1905.1拓扑发现协议中的Topology Discovery消息，但不限于此。

在一个优选实施过程中，在路由器在上述拓扑数据库中记录上述接入点设备，并向上述家庭网络中的网络设备发送通知消息之前，路由器还需要根据上述逻辑标识判断上述路由器的拓扑数据库中是否存在上述接入点设备，其中，在判断为是的情况下，路由器记录上述接入点设备并发送上述通知消息。

在本实施例中，上述拓扑管理信息包括：上述接入点设备的设备信息，上述接入点设备的桥接能力信息、邻居设备信息。在一个优选实施例中，上述拓扑管理信息还可以包括：非邻居设备信息。这样可以使得家庭网络的拓扑图更加完整。

在本实施例中，路由器和接入点设备的交互可以基于1905.1拓扑发现协议，但不限于此。此时，1905.1拓扑发现协议的报文交换流程如图2所示。

在本实施例中，还提供了一种拓扑图的绘制装置，该装置应用于家庭网络中的路由器中，如图3所示，该装置包括：

获取模块30，设置为获取上述接入点设备的拓扑管理信息；

更新模块32，连接至获取模块30，设置为根据上述拓扑管理信息更新上述路由器的拓扑数据库；

绘制模块34，连接至更新模块32，设置为根据更新后的上述拓扑数据库绘制上述家庭网络的拓扑图。

通过上述各个模块所实现的功能，同样可以实现对家庭网络拓扑图的绘制。

在一个优选实施例中，如图4所示，获取模块30包括：发送单元300，设置为向接入点设备发送拓扑请求消息；接收单元302，连接至发送单元300，设置为接收来自接入点设备的响应消息，其中，该响应消息中携带有上述拓扑管理信息。

在一个优选实施例中，如图4所示，上述装置还可以包括：接收模块36，设置为接收来自上述接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有上述接入点设备的逻辑标识；记录模块38，连接至接收模块36，设置为在上述拓扑数据库中记录上述接入点设备；发送模块40，连接至接收模块36，设置为向家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知上述网络设备上述路由器的拓扑结构发生了变化。

需要说明的是，上述实施例中的各个模块是可以通过硬件来实现的。例如可以通过以下方式实现，但不限于此：上述各个模块分别位于一个处理器中，或者，上述各个模块以任意分组的方式位于不同的处理器中。

为了更好地理解上述实施例，以下结合优选实施例详细说明。以下实施例提出了一种家庭网络应用场景，如图5所示，无线路由器，AP设备1和AP设备2均为支持1905.1拓扑发现协议的网络设备；AP设备1和AP设备2分别下挂多种家庭网络设备(传真机，多功能设备，手机，智能手机，数字相机和打印机)。无线路由器通过与AP设备1和AP设备2拓扑发现协议报文的交互，完成对家庭网络拓扑图的绘制。家庭网络用户则可以直接通过PC访问无线路由器，查看页面显示的家庭网络拓扑图，路由器所绘制的简易拓扑图的效果如图6所示。

如图7所示，本实施例提供的拓扑图的绘制方法包括处理步骤：

步骤702，AP1和AP2分别发送Topology Discovery至路由器(Router)，Router在收到AP1和AP2的Topology Discover之后，根据两个设备的抽象层(Abstraction Layer，简称为AL)MAC判断这两个设备是否已经存在于自己所管理的拓扑数据库中，若已经存在，则忽略；否则记录，并发送拓扑通知(Topology Notification)，告知网络中的其他1905.1设备，自己的拓扑结构发生了变化，其他设备在收到了Topology Notification后，会发送拓扑查询(Topology Query)主动查询Router的拓扑结构，从而更新自己所管理的拓扑数据库；

步骤S704，Router在维护AP1和AP2两个1905.1设备至拓扑管理数据库，且发送Topology Notification至网络后，会分别发送Topology Query至AP1和AP2，查询AP1和AP2两个1905.1设备的设备信息，桥接能力信息，非1905.1邻居设备信息，1905.1邻居设备信息；

步骤S706，AP1和AP2在收到Router的Topology Query之后，分别从自己的拓扑管理数据库中取出自己的设备信息，桥接能力信息，非1905.1邻居设备信息以及1905.1邻居设备信息，放至拓扑响应(Topology Response)中，发送给Router。

步骤S708，Router在收到AP1和AP2的Topology Response后，根据Topology Response中的信息，重新更新自己所管理的拓扑数据库，再根据拓扑数据库的信息，绘制出整个家庭网络的拓扑图。

图6示出19051.1设备的物理布局和连接情况。其中，Router、AP1、AP2均为支持1905.1协议的设备，61表示当前的设备Router(在具体应用时可以用浅绿色填充)，设备60分别代表AP1和AP2(在具体应用时可以黄色填充)，在方框内，用不同形状代表设备的不同类型的接口，其中方框表示ETH(Ethernet)接口，菱形表示可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)接口，六边形表示同轴电缆多媒体联盟(Multimedia over Coax Alliance，简称为MoCA)接口。需要说明的是，Router和AP之间也可以通过无线接口例如WIFI接口(可以用椭圆表示，图中未示出)进行通信。同时，用线条62和线条63表示不同类型的链路，线条62表示PLC链路，线条63表示ETH链路(在具体应用时可以不同的颜色线条进行区分，如红色表示ETH链路蓝色表示PLC链路)。

至此，本实施例就利用Router来完成了家庭网络环境中所有1905.1设备拓扑图的绘制。

其中，Router还可以根据AP1和AP2的非1905.1邻居设备(传真机，多功能设备，手机，智能手机，数字相机和打印机)信息连带在拓扑图中将它们也绘制出来，这样整个家庭网络的拓扑图显示的就更加完整了。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

工业实用性

采用本发明实施例提供的技术方案，采用路由器根据获取的接入点设备的拓扑管理信息更新自身的拓扑数据库，并根据更新后的拓扑数据库绘制拓扑图的技术方案，解决了相关技术中，尚无针对家庭网络的拓扑图的绘制方案等技术问题，从而使得家庭用户更直观地了解当前家庭网络环境中的网络布局情况。

Claims

一种拓扑图的绘制方法，包括：

家庭网络中的路由器获取接入点设备的拓扑管理信息；

所述路由器根据所述拓扑管理信息更新所述路由器的拓扑数据库，并根据更新后的所述拓扑数据库绘制所述家庭网络的拓扑图。
根据权利要求1所述的方法，其中，家庭网络中的路由器获取接入点设备的拓扑管理信息，包括：

所述路由器向所述接入点设备发送拓扑请求消息；

所述路由器接收来自所述接入点设备的响应消息，其中，所述响应消息中携带有所述拓扑管理信息。
根据权利要求2所述的方法，其中，所述路由器向所述接入点设备发送拓扑请求消息之前，还包括：

所述路由器接收来自所述接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有所述接入点设备的逻辑标识；

所述路由器在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备，并向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知所述网络设备所述路由器的拓扑结构发生了变化。
根据权利要求3所述的方法，其中，所述路由器在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备，并向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息之前，还包括：

所述路由器根据所述逻辑标识判断所述路由器的拓扑数据库中是否存在所述接入点设备，其中，在判断为是的情况下，所述路由器记录所述接入点设备并发送所述通知消息。
根据权利要求1所述的方法，其中，所述拓扑管理信息包括：所述接入点设备的设备信息，所述接入点设备的桥接能力信息、邻居设备信息。
根据权利要求5所述的方法，其中，所述拓扑管理信息还包括：非邻居设备信息。
根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述路由器和所述接入点设备均支持1905.1拓扑发现协议。
一种拓扑图的绘制装置，应用于家庭网络中的路由器中，包括：

获取模块，设置为获取接入点设备的拓扑管理信息；

更新模块，设置为根据所述拓扑管理信息更新所述路由器的拓扑数据库；

绘制模块，设置为根据更新后的所述拓扑数据库绘制所述家庭网络的拓扑图。
根据权利要求8所述的装置，其中，所述获取模块包括：

发送单元，设置为向所述接入点设备发送拓扑请求消息；

接收单元，设置为接收来自所述接入点设备的响应消息，其中，所述响应消息中携带有所述拓扑管理信息。
根据权利要求9所述的装置，其中，还包括：

接收模块，设置为接收来自所述接入点设备的拓扑发现消息，其中，该拓扑发现消息携带有所述接入点设备的逻辑标识；

记录模块，设置为在所述拓扑数据库中记录所述接入点设备；

发送模块，设置为向所述家庭网络中的网络设备发送通知消息，其中，该通知消息用于通知所述网络设备所述路由器的拓扑结构发生了变化。