CN107104824B - 一种网络拓扑确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种网络拓扑确定方法和装置，该方法包括：获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括第一网络设备的设备层级；其中，获取第一网络设备的设备层级的过程，包括：接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从第一消息中解析出所述标识信息，获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定第一网络设备的设备层级；根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑。通过本申请的技术方案，不需要采用递归遍历的方式确定所有网络设备的设备层级，提高设备层级的获取效率，节省管理设备的计算资源。

Description

一种网络拓扑确定方法和装置

技术领域

本申请涉及网络管理技术领域，尤其涉及一种网络拓扑确定方法和装置。

背景技术

在传统的云计算平台，计算资源、存储资源、网络资源等各自为政，分别使用不同的管理平台进行管理，从而导致管理复杂。基于此，提出了UIS(Unified InfrastructureSystem，统一基础架构***)统一管理矩阵，UIS统一管理矩阵可以将计算资源、存储资源、网络资源等进行整合，并对所有资源进行统一管理。

发明内容

本申请提供一种网络拓扑确定方法，应用于管理设备，所述方法包括：

获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括所述第一网络设备的设备层级；其中，获取第一网络设备的设备层级的过程，包括：接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从所述第一消息中解析出所述标识信息，并获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级；

根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑。

本申请提供一种网络拓扑确定装置，应用于管理设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括所述第一网络设备的设备层级；在获取第一网络设备的设备层级的过程中，接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从第一消息中解析出所述标识信息，获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级；

确定模块，用于根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑。

基于上述技术方案，本申请实施例中，管理设备在接收到第一网络设备发送的第一消息后，可以利用第一消息携带的第一网络设备的邻居网络设备的标识信息确定该第一网络设备的设备层级，而不需要确定第一网络设备之外的其它网络设备的设备层级，不需要采用递归遍历的方式确定所有网络设备的设备层级，可以提高设备层级的获取效率，并可以节省管理设备的计算资源。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本申请实施例的这些附图获得其他的附图。

图1A-图1C是本申请一种实施方式中的网络拓扑确定方法的流程图；

图2A和图2B是本申请一种实施方式中的应用场景示意图；

图3是本申请一种实施方式中的管理设备的硬件结构图；

图4是本申请一种实施方式中的网络拓扑确定装置的结构图。

具体实施方式

在本申请使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本申请。本申请和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或者“当……时”或者“响应于确定”。

UIS统一管理矩阵可以提供图形用户接口以及简化的操作方式，使得网络的连接和管理更加直观与清晰。UIS统一管理矩阵在对计算资源、存储资源、网络资源进行统一管理时，可以获取网络设备之间的网络拓扑，并对该网络拓扑进行显示，以使用户根据该网络拓扑，了解网络设备的连接关系，方便用户管理。但，网络拓扑不能直接从设备上获取。

本申请实施例中提出一种网络拓扑确定方法，该方法可以应用于管理设备(如UIS统一管理矩阵)，该管理设备可以对多个网络设备(如路由器、交换机、虚拟机、服务器等)进行管理。在本实施例中，详细介绍管理设备确定网络拓扑，向网管人员显示该网络拓扑，以使网管人员根据该网络拓扑进行管理。

在一个例子中，针对多个网络设备中的每个网络设备，其处理方式相同，为了方便描述，以一个网络设备的处理为例，并将其称为第一网络设备。

参见图1A所示，为该网络拓扑确定方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤101，获取第一网络设备的拓扑信息。

在一个例子中，该拓扑信息可以包括但不限于：第一网络设备的设备层级，该设备层级可以为第一网络设备到达管理设备的最短路径的跳数。针对获取第一网络设备的设备层级的过程，参见图1B所示，可以包括以下步骤：

步骤10111，接收第一网络设备发送的第一消息，该第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备(与第一网络设备具有邻居关系的设备)的标识信息。其中，该标识信息可以包括邻居网络设备的MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址、IP地址、设备索引等，对此标识信息不做限制。

步骤10112，从第一消息中解析出邻居网络设备的标识信息，并获取该标识信息对应的设备层级。其中，该标识信息对应的设备层级是该邻居网络设备到达管理设备的最短路径的跳数。

步骤10113，根据该标识信息对应的设备层级确定第一网络设备的设备层级。具体的，可以从该标识信息对应的设备层级中获取出最小的设备层级，并确定第一网络设备的设备层级为最小的设备层级与预设数值(如1)之和。

在一个例子中，第一网络设备可以周期性向管理设备发送第一消息，管理设备可以周期性接收到第一消息，并获取第一消息携带的标识信息对应的设备层级，并根据该标识信息对应的设备层级确定第一网络设备的设备层级。其中，可以将每次确定第一网络设备的设备层级的过程称为一个统计周期，即每个统计周期，均可以根据标识信息对应的设备层级确定第一网络设备的设备层级。

在每个统计周期，若本地已经记录有标识信息对应的设备层级，则可以根据该标识信息对应的设备层级确定出第一网络设备的设备层级，然后在本地记录第一网络设备的标识信息与设备层级的对应关系，以供下一个统计周期使用。若本地没有记录标识信息对应的设备层级，则不再根据该标识信息对应的设备层级确定第一网络设备的设备层级，即当前统计周期不再确定第一网络设备的设备层级，而是等到下一个统计周期，再确定第一网络设备的设备层级。

例如，在第一个统计周期，管理设备先接收到网络设备1的第一消息，该第一消息携带网络设备2的标识信息2和网络设备3的标识信息3，由于本地没有记录标识信息2与设备层级的对应关系、且没有记录标识信息3与设备层级的对应关系，因此，当前统计周期不再确定网络设备1的设备层级。然后，管理设备接收到网络设备2的第一消息，该第一消息携带管理设备的标识信息0和网络设备1的标识信息1，由于本地记录有标识信息0与设备层级0的对应关系(初始配置在管理设备)，因此根据设备层级0确定出网络设备2的设备层级为设备层级1，并在本地记录标识信息2与设备层级1的对应关系。

在第二个统计周期，管理设备在接收到网络设备1的第一消息之后，假设第一消息携带标识信息2和标识信息3，由于本地记录有标识信息2与设备层级1的对应关系，因此，可以根据设备层级1确定出网络设备1的设备层级为设备层级2，并在本地记录标识信息1与设备层级2的对应关系。

以此类推，管理设备在每个统计周期，均可以根据第一消息确定设备层级。

在一个例子中，拓扑信息还可以包括第一网络设备的链路STP(Spanning TreeProtocol，生成树协议)状态，该链路是第一网络设备上的第一端口与邻居网络设备上的第二端口连接组成的；第一端口、第二端口为一个及以上。其中，该链路STP状态可以包括但不限于链路正常、链路阻断。针对获取该第一网络设备的链路STP状态的过程，参见图1C所示，可以包括以下步骤：

步骤10121，接收第一网络设备发送的第二消息，该第二消息可以携带第一端口的状态信息。其中，该状态信息可以为阻塞状态或者转发状态。

步骤10122，从该第二消息中解析出第一端口的状态信息。

步骤10123，根据第一端口的状态信息确定第一网络设备的链路STP状态。

针对“根据第一端口的状态信息确定第一网络设备的链路STP状态”的过程，包括：当每个第一端口的状态信息均为阻塞状态时，确定第一网络设备的链路STP状态为链路阻断；当存在状态信息为转发状态的第一端口时，若有与状态信息为转发状态的第一端口组成链路的第二端口的状态信息为转发状态，则确定第一网络设备的链路STP状态为链路正常；若每个第二端口的状态信息均为阻塞状态，则确定第一网络设备的端口链路STP状态为链路阻断。

以第一网络设备为网络设备A，邻居网络设备为网络设备B为例，假设第一端口的数量和第二端口的数量为两个或者两个以上，如网络设备A的端口A1与网络设备B的端口B1连接、且网络设备A的端口A2与网络设备B的端口B2连接，则：当端口A1和端口A2的状态信息均为阻塞状态时，则链路STP状态为链路阻断；当端口A1和/或端口A2的状态信息为转发状态时，确定端口B1和端口B2的状态信息，若端口B1和/或端口B2的状态信息为转发状态，则确定链路STP状态为链路正常，若端口B1和端口B2的状态信息均为阻塞状态，则确定链路STP状态为链路阻断。其中，端口A1的状态信息、端口A2的状态信息可以从网络设备A发送的第二消息中获知，而端口B1的状态信息、端口B2的状态信息可以从网络设备B发送的第二消息中获知。

假设第一端口的数量和第二端口的数量各为一个，如网络设备A的端口A1与网络设备B的端口B1连接，当端口A1的状态信息均为阻塞状态时，则链路STP状态为链路阻断；当端口A1的状态信息为转发状态时，确定端口B1的状态信息，若端口B1的状态信息为转发状态，则确定链路STP状态为链路正常，若端口B1的状态信息均为阻塞状态，则确定链路STP状态为链路阻断。其中，端口A1的状态信息可以从网络设备A发送的第二消息中获知，而端口B1的状态信息可以从网络设备B发送的第二消息中获知。

在一个例子中，上述拓扑信息还可以包括但不限于：该第一网络设备的链路类型，该链路类型是该第一网络设备与邻居网络设备之间的链路类型，该链路类型可以包括但不限于新增、无效、正常、离线。针对获取该第一网络设备的链路类型的过程，可以包括以下步骤：在每个统计周期，确定与该第一网络设备具有邻居关系的邻居网络设备，并根据快照情况确定该第一网络设备与该邻居网络设备的链路类型；其中，所述快照情况包括：未对网络拓扑进行快照处理时的未快照，或者，已经对网络拓扑进行快照处理时的快照。

其中，针对“根据快照情况确定该第一网络设备与该邻居网络设备的链路类型”的过程，可以包括但不限于：若快照情况是未快照，则确定当前统计周期存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增，并确定当前统计周期不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。若快照情况是快照，则确定当前统计周期存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为正常，并确定当前统计周期存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增，并确定当前统计周期不存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为离线，并确定当前统计周期不存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。在快照被取消之后，还可以将正常修改为新增(即将链路类型为正常的邻居网络设备对应的链路类型修改为新增)，并将离线修改为无效(即将链路类型为离线的邻居网络设备对应的链路类型修改为无效)。

步骤102，根据第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑。

在一个例子中，针对每个第一网络设备执行步骤101的处理后，就可以根据每个第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑，即该网络拓扑中包括每个网络设备的拓扑信息，如网络设备之间的邻居关系、各网络设备的设备层级、网络设备之间的链路STP状态、网络设备之间的链路类型等，对此不再赘述。

管理设备在确定网络拓扑之后，就可以向网管人员显示该网络拓扑，以使网管人员根据该网络拓扑进行管理，对此网管人员的管理过程不再赘述。

基于上述技术方案，本申请实施例中，管理设备在接收到第一网络设备发送的第一消息后，可以利用第一消息携带的第一网络设备的邻居网络设备的标识信息确定该第一网络设备的设备层级，而不需要确定第一网络设备之外的其它网络设备的设备层级，不需要采用递归遍历的方式确定所有网络设备的设备层级，可以提高设备层级的获取效率，并可以节省管理设备的计算资源。

以下结合图2A的应用场景，对本申请实施例的上述方案进行说明。图2A中，各网络设备的邻居关系如下所示：管理设备、网络设备2、网络设备3、网络设备4、网络设备7是网络设备1的邻居网络设备；管理设备、网络设备1、网络设备4、网络设备5是网络设备2的邻居网络设备；网络设备1、网络设备6、网络设备7是网络设备3的邻居网络设备；以此类推，在此不再赘述。

在一个例子中，管理设备针对每个网络设备维护一个数据结构，该数据结构用于存储网络设备的拓扑信息，为方便描述，以网络设备1为例进行说明。

如表1所示，为网络设备1的数据结构的一个示例，该数据结构存储的拓扑信息包括但不限于以下之一或者任意组合：网络设备1的标识信息(如MAC地址、IP地址、设备索引等)；网络设备1的设备层级(即网络设备1到达管理设备的最短路径的跳数，如跳数1)；邻居网络设备的标识信息；邻居网络设备的设备层级；网络设备1与邻居网络设备之间的链路STP状态、链路类型。

表1

从表1可以看出，这个数据结构是针对设备索引1对应的网络设备1的数据结构，该网络设备1的设备层级为1，而且，网络设备1的邻居网络设备包括管理设备、网络设备2、网络设备3、网络设备4、网络设备7等，且可以获知各邻居网络设备对应的标识信息、设备层级、链路STP状态、链路类型等。

当然，上述数据结构只是存储拓扑信息的一种实现方式，实际应用中，并不局限于上述数据结构，对于其它存储拓扑信息的方式，不在进行赘述。上述拓扑信息的内容也不局限于上述内容，对此拓扑信息的内容不做限制。

在一个例子中，在获取到拓扑信息后，管理设备就可以按照表1所示的数据结构存储这些拓扑信息，以下对如何获取这些拓扑信息的过程进行说明。

情况一、管理设备获取网络设备1的邻居网络设备的标识信息。

网络设备1在启动后，可以发现与自身连接的邻居网络设备，如网络设备1基于LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)发现与自身连接的邻居网络设备，对此发现过程不再详加赘述。然后，网络设备1可以将携带这些邻居网络设备的标识信息的第一消息发送给管理设备。管理设备在接收到第一消息后，可以解析出与网络设备1连接的各邻居网络设备的标识信息，如管理设备的标识信息、网络设备2的标识信息、网络设备3的标识信息、网络设备4的标识信息、网络设备7的标识信息，确定网络设备1的邻居网络设备。

在一个例子中，第一消息可以包括但不限于：基于SNMP(Simple NetworkManagement Protocol，简单网络管理协议)类型的消息；或者，基于NETCONF(NetworkConfiguration Protocol，网络配置协议)类型的消息。

在一个例子中，管理设备可以周期性的收集网络设备1的邻居网络设备的标识信息，即管理设备周期性的向网络设备1发送请求消息，以使网络设备1通过第一消息将本网络设备1的邻居网络设备的标识信息发送给管理设备。

情况二、管理设备获取网络设备1的标识信息、设备层级。

在一个例子中，第一消息还可以携带网络设备1的标识信息，因此，管理设备在接收到第一消息后，可以从第一消息中解析出网络设备1的标识信息。

针对管理设备获取网络设备1的设备层级的过程，可以包括如下方式：

方式一、管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息之后，可以获取所有网络设备的设备层级，也就是可以获取到网络设备1的设备层级。

参见图2A所示，管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息后，触发获取所有网络设备的设备层级。在设备层级的获取过程中，管理设备的设备层级被预置为0，然后查询到管理设备的所有邻居网络设备(网络设备1和网络设备2)，并将网络设备1和网络设备2的设备层级确定为1(管理设备的设备层级0+1)。然后，管理设备查询网络设备1的所有邻居网络设备(管理设备、网络设备2、网络设备3、网络设备4、网络设备7)，由于管理设备和网络设备2的设备层级已经确定过，因此可以将网络设备3、网络设备4、网络设备7的设备层级确定为2(网络设备1的设备层级1+1)。然后，管理设备可以依次查询网络设备2的所有邻居网络设备、网络设备3的所有邻居网络设备、…，以此类推。经过上述处理，管理设备就可以获取到所有网络设备的设备层级。

在上述过程中，针对查询各设备(如管理设备、网络设备1、网络设备2等)的所有邻居网络设备的方式，可以采用情况一的方式，在此不再详加赘述。

对于方式一，管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息后，会触发获取所有网络设备的设备层级，在接收到网络设备2发送的第一消息后，会触发获取所有网络设备的设备层级，以此类推，每个第一消息都会触发管理设备获取所有网络设备的设备层级。

方式二、管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息之后，可以只获取网络设备1的设备层级，而不是获取所有网络设备的设备层级。

在方式二中，管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息后，可以利用第一消息携带的邻居网络设备的标识信息确定网络设备1的设备层级，而不需要确定其它网络设备的设备层级，不需要采用递归遍历的方式确定所有网络设备的设备层级，从而提高设备层级的获取效率，节省管理设备的计算资源。

参见图2A所示，管理设备在接收到网络设备1发送的第一消息后，触发获取网络设备1的设备层级。由于第一消息携带的标识信息包括：管理设备的标识信息、网络设备2的标识信息、网络设备3的标识信息、网络设备4的标识信息、网络设备7的标识信息，因此，管理设备可以获取到管理设备的设备层级0、网络设备2的设备层级1、网络设备3的设备层级2、网络设备4的设备层级2、网络设备7的设备层级2；然后，管理设备确定最小的设备层级，即设备层级0；然后管理设备将网络设备1的设备层级确定为最小的设备层级+1，即网络设备1的设备层级为1。至此完成网络设备1的设备层级的确定过程。

在上述过程中，针对获取邻居网络设备(如管理设备、网络设备2、网络设备3、网络设备4、网络设备7)的设备层级的过程，在每个统计周期，若本地已经记录有标识信息对应的设备层级，则根据该标识信息对应的设备层级确定出网络设备1的设备层级，然后在本地记录网络设备1的标识信息与该设备层级的对应关系。若本地没有记录标识信息对应的设备层级，则不再根据该标识信息对应的设备层级确定网络设备1的设备层级，即当前统计周期不再确定网络设备1的设备层级，而是等到下一个统计周期再确定网络设备1的设备层级。

例如，针对第一个统计周期，若在确定网络设备1的设备层级时，无法获取到任一邻居网络设备的设备层级，就可以不再确定网络设备1的设备层级，而是等待下一个统计周期，再去确定网络设备1的设备层级。若可以获取到部分或者全部邻居网络设备的设备层级，就可以基于部分或者全部邻居网络设备的设备层级，确定网络设备1的设备层级，具体确定方式不再重复赘述。

针对第二个以及后续的每个统计周期，若在确定网络设备1的设备层级的过程中，无法获取到任一邻居网络设备的设备层级，就可以不再确定网络设备1的设备层级，若可以获取到部分或者全部邻居网络设备的设备层级，就可以基于部分或者全部邻居网络设备的设备层级确定网络设备1的设备层级。

在实际应用中，针对第一个统计周期，可以采用方式一进行处理，而针对第二个以及后续的每个统计周期，可以采用方式二进行处理。或者，针对第一个统计周期、以及第二个以及后续的每个统计周期，可以采用方式二进行处理。

情况三、管理设备获取网络设备1的邻居网络设备的标识信息、设备层级。

由于在网络设备1的数据结构中，还包括网络设备1的邻居网络设备的标识信息、设备层级，因此管理设备可以确定邻居网络设备的标识信息、设备层级。基于情况一，管理设备可以确定网络设备1的邻居网络设备的标识信息。针对每个邻居网络设备，管理设备在接收到邻居网络设备发送的第一消息后，可以基于情况二获取到邻居网络设备的设备层级，对此获取过程不再赘述。

情况四、管理设备获取网络设备1的链路STP状态。

例如，管理设备可以获取网络设备1与管理设备之间的链路STP状态、网络设备1与网络设备2之间的链路STP状态、网络设备1与网络设备3之间的链路STP状态、网络设备1与网络设备4之间的链路STP状态、网络设备1与网络设备7之间的链路STP状态。

在一个例子中，管理设备在获取到网络设备1的邻居网络设备之后，还可以向网络设备1发送查询消息，以触发网络设备1上报自身与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息。网络设备1在接收到该查询消息后，可以通过第二消息将网络设备1上的与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息发送给管理设备。其中，该查询消息/第二消息可以包括但不限于：基于SNMP类型的消息或者基于NETCONF类型的消息。为了将网络设备1上的与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息发送给管理设备，网络设备1在启动之后，可以先获取到自身与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息，如通过STP获取到自身与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息，对此获取过程不再详加赘述。

进一步的，管理设备在接收到第二消息后，就可以从该第二消息中解析出网络设备1与邻居网络设备连接的每个端口的状态信息，例如：网络设备1与管理设备连接的每个端口的状态信息、网络设备1与网络设备2连接的每个端口的状态信息、网络设备1与网络设备3连接的每个端口的状态信息、网络设备1与网络设备4连接的每个端口的状态信息、网络设备1与网络设备7连接的每个端口的状态信息。然后，管理设备利用这些状态信息确定网络设备1与邻居网络设备之间的链路STP状态，例如，利用网络设备1与网络设备2连接的每个端口的状态信息确定网络设备1与网络设备2之间的链路STP状态等。

以确定网络设备1与网络设备2之间的链路STP状态为例，假设第二消息中携带网络设备1的端口A1与网络设备2的端口B1连接，网络设备1的端口A2与网络设备2的端口B2连接，并携带端口A1的状态信息、端口A2的状态信息，若端口A1的状态信息为阻塞状态(Blocking)、端口A2的状态信息为阻塞状态，则确定网络设备1的链路STP状态为链路阻断；若端口A1的状态信息为转发状态(Forwarding)和/或端口A2的状态信息为转发状态，且端口B1的状态信息为转发状态和/或端口B2的状态信息为转发状态，则确定网络设备1的链路STP状态为链路正常；若端口A1的状态信息为转发状态和/或端口A2的状态信息为转发状态，且端口B1的状态信息为阻塞状态、端口B2的状态信息为阻塞状态，则确定网络设备1的链路STP状态为链路阻断。

在一个例子中，通过将链路STP状态确定为拓扑信息，这样，在利用拓扑信息确定网络拓扑时，就可以在网络拓扑上显示链路STP状态，从而使得网管人员可以查看到链路STP状态。进一步的，当链路STP状态为链路阻断时，网管人员就可以知道网络设备1与邻居网络设备之间出现环路，且端口被阻塞。

情况五、管理设备获取网络设备1的链路类型(如新增、无效、正常、离线等)。

例如，获取网络设备1与管理设备之间的链路类型、网络设备1与网络设备2之间的链路类型、网络设备1与网络设备3之间的链路类型、网络设备1与网络设备4之间的链路类型、网络设备1与网络设备7之间的链路类型。

在实际应用中，网络拓扑会发生变化，如上一个统计周期，网络拓扑包括网络设备1、网络设备2，而当前统计周期，网络拓扑包括网络设备1、网络设备2、网络设备3，即增加了一个网络设备3，或者，网络拓扑包括网络设备1，即减少了一个网络设备2。在传统方式中，当网络拓扑发生变化时，只是将当前统计周期的网络拓扑显示给网管人员，而网管人员无法获知网络拓扑是否发生变化。在此基础上，本申请实施例中，通过将链路类型确定为拓扑信息，这样，在利用拓扑信息确定网络拓扑时，可以在网络拓扑上显示出链路类型，当网络拓扑发生变化时，网管人员可以从网络拓扑上查看到网络拓扑的变化情况，如从网络拓扑上查看到是否有新增加的网络设备、离开的网络设备等。

在一个例子中，为了统计出网络拓扑的变化，提出了对网络拓扑进行快照的概念。在对网络拓扑进行快照前，网络拓扑不会显示网络拓扑的变化情况，网络拓扑只反映当前环境中的实际网络拓扑；在对网络拓扑进行快照后，网络拓扑就会显示出网络拓扑的变化情况，即与快照时的网络拓扑的变化情况。

其中，在对网络拓扑进行快照之前，将链路类型区分为新增和无效，在对网络拓扑进行快照之后，将链路类型区分为新增、无效、正常和离线。参见图2B所示，当前统计周期存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增(变迁1)，当前统计周期不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效(变迁2)。例如，上一个统计周期，网络设备1的邻居网络设备为网络设备2、网络设备3，在当前统计周期，网络设备1的邻居网络设备为网络设备2、网络设备4，这样，当前统计周期存在的网络设备2、网络设备4对应的链路类型为新增，当前统计周期不存在、上一个统计周期存在的网络设备3对应的链路类型为无效。

继续参见图2B所示，在执行快照之后，当前统计周期存在、且快照之前就已经存在的邻居网络设备对应的链路类型为正常(变迁3)，而当前统计周期存在、且快照之前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增(变迁5)，当前统计周期不存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为离线(变迁4)，当前统计周期不存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。例如，上一个统计周期，网络设备1的邻居网络设备为网络设备2、网络设备3，即网络设备2、网络设备3对应的链路类型为新增，若此时对网络拓扑进行快照，则网络设备2、网络设备3对应的链路类型变更为正常。假设在当前统计周期，网络设备1的邻居网络设备为网络设备2、网络设备4，则当前统计周期存在、快照之前就已经存在的网络设备2对应的链路类型为正常，当前统计周期存在、快照之前不存在的网络设备4对应的链路类型为新增，当前统计周期不存在、上一个统计周期存在的网络设备3对应的链路类型为离线。

继续参见图2B所示，在执行快照之后，假设快照被取消，则针对正常的链路类型，将其修改为新增(变迁5)，针对离线的链路类型，将其修改为无效(变迁6)。例如，由于网络设备2对应的链路类型为正常，网络设备4对应的链路类型为新增，网络设备3对应的链路类型为离线，因此，可以将网络设备2对应的链路类型修改为新增，并将网络设备3对应的链路类型修改为无效。

经过上述处理，可以获取到链路类型，通过在网络拓扑上显示链路类型，网管人员就可以基于链路类型获知网络拓扑的变化情况。例如，若网络设备2对应的链路类型为正常，网络设备4对应的链路类型为新增，网络设备3对应的链路类型为离线，则网管人员可以获知：网络设备2在快照之前就是网络设备1的邻居网络设备，而网络设备4在快照之前不是网络设备1的邻居网络设备，在快照之后才是网络设备1的邻居网络设备，而网络设备3在快照之前是网络设备1的邻居网络设备，在快照之后不是网络设备1的邻居网络设备。

在上述过程中，会涉及到何时会对网络拓扑进行快照的操作。在一个例子中，管理设备可以在接收到用户输入的快照命令后，对网络拓扑进行快照。在另一个例子中，管理设备可以周期性的对网络拓扑进行快照。在另一个例子中，每次网络拓扑发生变化时，管理设备就可以对网络拓扑进行快照。

情况六、管理设备删除网络设备1的无效邻居网络设备。

在一个例子中，在每个统计周期，管理设备可以确定与网络设备具有邻居关系的邻居网络设备，并将当前统计周期不存在、且上一个统计周期存在的邻居网络设备，从该网络设备的邻居关系中删除。例如，针对当前统计周期不存在、且上一个统计周期存在的邻居网络设备，表示这个邻居网络设备之前的统计周期是网络设备1的邻居，但是在当前统计周期不是网络设备1的邻居，即这个邻居网络设备已经是网络设备1的无效邻居网络设备，因此，可以删除网络设备1与该邻居网络设备的邻居关系，如从表1中删除与该邻居网络设备有关的内容，该邻居网络设备不再是网络设备1的邻居。

在实际应用中，管理设备可以为邻居网络设备设置计数器，该计数器的初始值为0。例如，在第一个统计周期，假设与网络设备1具有邻居关系的邻居网络设备为网络设备2和网络设备4，则网络设备2的计数器为1，网络设备4的计数器为1；在第二个统计周期，假设与网络设备1具有邻居关系的邻居网络设备为网络设备2，则网络设备2的计数器为2，网络设备4的计数器为1；在第二个统计周期，假设与网络设备1具有邻居关系的邻居网络设备为网络设备2，

则网络设备2的计数器为3，网络设备4的计数器为1；以此类推。

在此基础上，管理设备还可以设置一个阈值，当与网络设备1具有邻居关系的邻居网络设备对应的计数器大于等于该阈值时，则保留该邻居网络设备与网络设备1的邻居关系，当与网络设备1具有邻居关系的邻居网络设备对应的计数器小于该阈值时，则删除该邻居网络设备与网络设备1的邻居关系。

其中，该阈值可以是一个动态值，可以小于或者等于统计周期的次数。

情况七、管理设备维护用于保存网络设备间的邻居关系的邻接矩阵。

为了更方便的获知网络设备之间的邻居关系，继而利用邻居关系执行情况一至情况六的相关操作，管理设备还可以维护邻接矩阵。基于此邻接矩阵，管理设备就可以知道网络设备的邻居关系。假设存在6个网络设备，则邻接矩阵可以如表2所示，在初始状态下，所有位置均为标记A，表示不是邻居关系。

表2

在后续过程中，假设获知网络设备1的邻居网络设备为网络设备2和网络设备4，则将相应位置的标记A修改为标记B，表示是邻居关系，如表3所示。

表3

网络设备1

网络设备2

网络设备3

网络设备4

网络设备5

网络设备6

网络设备1

标记A

标记B

标记A

标记B

标记A

标记A

网络设备2

标记B

标记A

标记A

标记A

标记A

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网络设备3

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网络设备4

标记B

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网络设备5

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网络设备6

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在后续过程中，假设又获知其它邻居关系，则继续调整表3所示的邻接矩阵，对此不再赘述，后续以表3为例进行说明。基于表3，管理设备就可以获知网络设备1的邻居网络设备可以为网络设备2和网络设备4，网络设备2的邻居网络设备为网络设备1，网络设备4的邻居网络设备为网络设备1。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例还提供一种网络拓扑确定装置，该网络拓扑确定装置应用在管理设备上。该网络拓扑确定装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的管理设备的处理器，读取非易失性存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，如图3所示，为本申请提出的网络拓扑确定装置所在的管理设备的一种硬件结构图，除了图3所示的处理器、非易失性存储器外，管理设备还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片、网络接口、内存等；从硬件结构上来讲，该管理设备还可能是分布式设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

如图4所示，为本申请提出的网络拓扑确定装置的结构图，该装置包括：

获取模块11，用于获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括所述第一网络设备的设备层级；在获取第一网络设备的设备层级的过程中，接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从第一消息中解析出所述标识信息，获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级；

确定模块12，用于根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑。

所述获取模块11，具体用于在根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级的过程中，从所述标识信息对应的设备层级中获取出最小的设备层级，并确定所述第一网络设备的设备层级为所述最小的设备层级与预设数值之和。

所述获取模块11获取的所述拓扑信息包括链路STP状态，所述链路是所述第一网络设备上的第一端口与邻居网络设备上的第二端口连接组成的；所述第一端口、第二端口为一个及以上；所述获取模块11，具体用于在获取所述第一网络设备的链路STP状态的过程中，接收所述第一网络设备发送的第二消息，所述第二消息携带第一端口的状态信息；从所述第二消息中解析出第一端口的状态信息；根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态。

所述获取模块11，具体用于在根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态的过程中，当每个第一端口的状态信息均为阻塞状态时，确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路阻断；当存在状态信息为转发状态的第一端口时，若有与状态信息为转发状态的第一端口组成链路的第二端口的状态信息为转发状态，则确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路正常；若每个第二端口的状态信息均为阻塞状态，则确定所述第一网络设备的端口链路STP状态为链路阻断。

在一个例子中，所述获取模块11获取的所述拓扑信息还包括链路类型，所述链路类型是所述第一网络设备与邻居网络设备之间的链路类型；

所述获取模块11，具体用于在获取所述第一网络设备的链路类型的过程中，在每个统计周期，确定与所述第一网络设备具有邻居关系的邻居网络设备，并根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型；

其中，所述快照情况包括：未对网络拓扑进行快照处理时的未快照，或者，已经对网络拓扑进行快照处理时的快照。

在一个例子中，所述获取模块11，具体用于在根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型的过程中，若快照情况是未快照，确定当前统计周期存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效；

若快照情况是快照，确定当前统计周期存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为正常；确定当前统计周期存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为离线；确定当前统计周期不存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。

上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或者结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可以采用在一个或者多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种网络拓扑确定方法，应用于管理设备，其特征在于，该方法包括：

获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括所述第一网络设备的设备层级；其中，获取第一网络设备的设备层级的过程，包括：接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从所述第一消息中解析出所述标识信息，并获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级；

根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑；

所述根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级的过程，具体包括：

从所述标识信息对应的设备层级中获取出最小的设备层级，并确定所述第一网络设备的设备层级为所述最小的设备层级与预设数值之和。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拓扑信息包括链路STP状态，所述链路是所述第一网络设备上的第一端口与邻居网络设备上的第二端口连接组成的；所述第一端口、第二端口为一个及以上；

获取所述第一网络设备的链路STP状态的过程，具体包括：

接收所述第一网络设备发送的第二消息，所述第二消息携带第一端口的状态信息；

从所述第二消息中解析出第一端口的状态信息；

根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态的过程，具体包括：

当每个第一端口的状态信息均为阻塞状态时，确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路阻断；当存在状态信息为转发状态的第一端口时，若有与状态信息为转发状态的第一端口组成链路的第二端口的状态信息为转发状态，则确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路正常；若每个第二端口的状态信息均为阻塞状态，则确定所述第一网络设备的端口链路STP状态为链路阻断。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拓扑信息包括链路类型，所述链路类型是所述第一网络设备与邻居网络设备之间的链路类型；

获取所述第一网络设备的链路类型的过程，具体包括：

在每个统计周期，确定与所述第一网络设备具有邻居关系的邻居网络设备，并根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型；

其中，所述快照情况包括：未对网络拓扑进行快照处理时的未快照，或者，已经对网络拓扑进行快照处理时的快照。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型的过程，具体包括：

若快照情况是未快照，确定当前统计周期存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效；

若快照情况是快照，确定当前统计周期存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为正常；确定当前统计周期存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为离线；确定当前统计周期不存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。

6.一种网络拓扑确定装置，应用于管理设备，其特征在于，该装置包括：

获取模块，用于获取第一网络设备的拓扑信息，所述拓扑信息包括所述第一网络设备的设备层级；在获取第一网络设备的设备层级的过程中，接收第一网络设备发送的第一消息，所述第一消息携带第一网络设备的邻居网络设备的标识信息；从第一消息中解析出所述标识信息，获取所述标识信息对应的设备层级；根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级；

确定模块，用于根据所述第一网络设备的拓扑信息确定网络拓扑；

所述获取模块，具体用于在根据所述标识信息对应的设备层级确定所述第一网络设备的设备层级的过程中，从所述标识信息对应的设备层级中获取出最小的设备层级，并确定所述第一网络设备的设备层级为所述最小的设备层级与预设数值之和。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块获取的所述拓扑信息包括链路STP状态，所述链路是所述第一网络设备上的第一端口与邻居网络设备上的第二端口连接组成的；所述第一端口、第二端口为一个及以上；

所述获取模块，具体用于在获取所述第一网络设备的链路STP状态的过程中，接收所述第一网络设备发送的第二消息，所述第二消息携带第一端口的状态信息；从所述第二消息中解析出第一端口的状态信息；根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，具体用于在根据第一端口的状态信息确定所述第一网络设备的链路STP状态的过程中，当每个第一端口的状态信息均为阻塞状态时，确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路阻断；当存在状态信息为转发状态的第一端口时，若有与状态信息为转发状态的第一端口组成链路的第二端口的状态信息为转发状态，则确定所述第一网络设备的链路STP状态为链路正常；若每个第二端口的状态信息均为阻塞状态，则确定所述第一网络设备的端口链路STP状态为链路阻断。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述获取模块获取的所述拓扑信息还包括链路类型，所述链路类型是所述第一网络设备与邻居网络设备之间的链路类型；

所述获取模块，具体用于在获取所述第一网络设备的链路类型的过程中，在每个统计周期，确定与所述第一网络设备具有邻居关系的邻居网络设备，并根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型；

其中，所述快照情况包括：未对网络拓扑进行快照处理时的未快照，或者，已经对网络拓扑进行快照处理时的快照。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述获取模块，具体用于在根据快照情况确定所述第一网络设备与所述邻居网络设备的链路类型的过程中，若快照情况是未快照，确定当前统计周期存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效；

若快照情况是快照，确定当前统计周期存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为正常；确定当前统计周期存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为新增；确定当前统计周期不存在、且快照前已存在的邻居网络设备对应的链路类型为离线；确定当前统计周期不存在、且快照前不存在的邻居网络设备对应的链路类型为无效。