CN110995483B - 网络拓扑的发现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种网络拓扑的发现方法及装置，应用于目标子网的各个网络设备中，所述方法包括：根据目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；根据通过至少一个预设协议获取的待搜索网络设备队列中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列；确定直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息；根据直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；将局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成目标子网的网络拓扑结构。应用本申请的实施例，适用范围更大、局限性更小。

Description

网络拓扑的发现方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别设计一种网络拓扑的发现方法和装置。

背景技术

当前计算机网络的发展特点是规模不断扩大、复杂性不断增加、异构性越来越高，一个网络往往由若干个大大小小的子网组成，并集成多种操作***、包括多个设备厂商的网络设备、还有多种网络软件提供各种服务。一个子网部署好之后，为了便于对其进行网络管理，通常需要进行网络拓扑发现。网络拓扑发现是将搜索到的子网包括的各个网络设备及其之间的连接关系用图形方式直观地显示出来，得到网络拓扑图，后续网络设备故障、流量以及其他重要的设备信息等等都可以在网络拓扑图上直接反映，便于相关人员能够及时掌握网络设备的实时运行状态。

目前，网络拓扑的方法是，子网中的各个网络设备通过链路层发现协议(LinkLayer Discovery Protocol，LLDP)公告它自身的存在，同时接收邻近的网络设备的公告信息，并将这些信息存储在管理信息库(MIB，Management Information Base)中，网络管理中心可以通过简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)接口获取这些信息，对这些信息进行分析后能够准确地发现子网的网络拓扑结构。

上述网络拓扑的发现方法中，子网的各个网络设备以及网络管理中心都需要运行SNMP，不适用于未运行SNMP的网络设备。因此，上述方法适用范围有限，具有较大的局限性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种网络拓扑的发现方法和装置，以解决相关技术中存在的适用范围有限，具有较大的局限性的问题。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种网络拓扑的发现方法，应用于目标子网包括的各个网络设备中，所述方法包括：

根据所述目标子网包括的各个网络设备的互联网协议IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；

根据通过至少一个预设协议获取的所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列；

确定所述直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息；

根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；

将所述局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使所述网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成所述目标子网的网络拓扑结构。

一种网络拓扑的发现装置，应用于目标子网包括的各个网络设备中，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；

获取模块，用于根据通过至少一个预设协议获取的所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列；

第二确定模块，用于确定所述直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息；

生成模块，用于根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；

发送模块，用于将所述局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使所述网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成所述目标子网的网络拓扑结构。

一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现上述的方法步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。

由以上本申请提供的技术方案可见，目标子网中的各个网络设备之间无需运行同样的协议，目标子网的各个网络设备与网络管理中心之间也无需运行SNMP，最终可以实现对目标子网的网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构，相对于相关技术中的方法，适用范围更大、局限性更小。

附图说明

图1为本申请示出的一种网络拓扑的发现方法的流程图；

图2为本申请示出的一种网络拓扑的发现装置的结构示意图；

图3为本申请示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并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，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种网络拓扑的发现方法，以。请参见图1，图1为本申请示出的一种网络拓扑的发现方法的流程图，应用于目标子网包括的各个网络设备中，也就是说需要对目标子网进行网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构。

S11：根据目标子网包括的各个网络设备的互联网协议(Internet Protocol，IP)地址和选定网段确定待搜索网络设备队列。

目标子网的各个网络设备部署好之后，各个网络设备的IP地址以及连接关系也就确定了，对于目标子网的各个网络设备来说，需要确定的就是直连的网络设备，而在此之前首先需要从目标子网的各个网络设备中确定出待搜索网络设备，这些设备可以组成待搜索网络设备队列。

其中，选定网段可以根据实际需要进行设定。

S12：根据通过至少一个预设协议获取的待搜索网络设备队列中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列。

由于目标子网中的各个网络设备上的协议可能不同，因此，可以选取常用的至少一个通信协议作为至少一个预设协议，然后通过至少一个预设协议获取待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息，再根据这些信息确定直连网络设备，这些直连网络设备组成直连网络设备队列。

S13：确定直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息。

S14：根据直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构。

在生成局部拓扑结构时，为避免拓扑结构进行交叉重叠，根据不同的拓扑结构有不同的拓扑算法，为各种算法设计独立的方法可以保证可扩展性，例如可以但不限于采用以下三种算法：实现树形、直角型(格栅型)和发散型(喷泉型)的拓扑结构。

为了便于网络管理中心后续方便查询、使用直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息，可以将这些信息保存在MIB中。

S15：将局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成目标子网的网络拓扑结构。

可以定期将局部拓扑结构发生给网络管理中心，网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成目标子网的网络拓扑结构。

由以上本申请提供的技术方案可见，目标子网中的各个网络设备之间无需运行同样的协议，目标子网的各个网络设备与网络管理中心之间也无需运行SNMP，最终可以实现对目标子网的网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构，相对于相关技术中的方法，适用范围更大、局限性更小。

具体的，上述S11中的根据目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列，实现过程具体包括：

获取选定网段和目标子网包括的各个网络设备的IP地址；

从目标子网的各个网络设备中选出IP地址包括在选定网段的网络设备；

将选出的网络设备添加到待搜索网络设备队列中。

可以预先初始化待搜索网络设备队列，从目标子网的各个网络设备中选出IP地址包括在选定网段的网络设备后，再添加到待搜索网络设备队列中，从而可以确保待搜索网络设备队列的准确性。

具体的，上述S12中的根据通过至少一个预设协议获取的待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列，实现过程具体包括：

通过至少一个预设协议依次访问待搜索网络设备队列中的各个网络设备，得到待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息；

从待搜索网络设备队列中的各个网络设备的连接信息中确定直连的网络设备；

将确定出的网络设备添加到直连网络设备队列中。

可以预先初始化直连网络设备队列，待搜索网络设备队列中的各个网络设备的连接信息中会包括与其他网络设备的连接接口等等信息，进而可以基于此确定出直连的网络设备，再添加到直连网络设备队列中，从而可以确保直连网络设备队列的准确性。

具体的，上述S13中的确定直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息，实现过程具体包括：

根据直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息中的选定信息确定对应的网络设备的类型信息；

通过互联网控制报文协议(Internet Control Message Protocol，ICMP)获取直连网络设备队列中各个网络设备的状态信息。

其中，选定信息可以但不限于是通信协议、操作***等等信息。

请参见图2，图2为本申请示出的一种网络拓扑的发现装置的结构示意图，应用于目标子网包括的各个网络设备中，该装置包括：

第一确定模块21，用于根据目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；

获取模块22，用于根据通过至少一个预设协议获取的待搜索网络设备队列中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列；

第二确定模块23，用于确定直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息；

生成模块24，用于根据直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；

发送模块25，用于将局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成目标子网的网络拓扑结构。

由以上本申请提供的技术方案可见，目标子网中的各个网络设备之间无需运行同样的协议，目标子网的各个网络设备与网络管理中心之间也无需运行SNMP，最终可以实现对目标子网的网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构，相对于相关技术中的方法，适用范围更大、局限性更小。

一种可选的实施方式，第一确定模块21，根据目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列，具体用于：

获取选定网段和目标子网包括的各个网络设备的IP地址；

从目标子网的各个网络设备中选出IP地址包括在选定网段的网络设备；

将选出的网络设备添加到待搜索网络设备队列中。

一种可选的实施方式，获取模块22，用于根据通过至少一个预设协议获取的待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息，得到直连网络设备队列，具体用于：

通过至少一个预设协议依次访问待搜索网络设备队列中的各个网络设备，得到待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息；

从待搜索网络设备队列中的各个网络设备的连接信息中确定直连的网络设备；

将确定出的网络设备添加到直连网络设备队列中。

一种可选的实施方式，第二确定模块23，用于确定直连网络设备队列中的各个网络设备的类型信息和状态信息，具体用于：

根据直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息中的选定信息确定对应的网络设备的类型信息；

通过ICMP获取直连网络设备队列中各个网络设备的状态信息。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。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申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请实施例还提供了一种电子设备，请参见图3所示，包括处理器310、通信接口320、存储器330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。

存储器330，用于存放计算机程序；

处理器310，用于执行存储器330上所存放的程序时，实现上述实施例中任一所述的网络拓扑的发现方法。

通信接口320用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

由以上本申请提供的技术方案可见，目标子网中的各个网络设备之间无需运行同样的协议，目标子网的各个网络设备与网络管理中心之间也无需运行SNMP，最终可以实现对目标子网的网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构，相对于相关技术中的方法，适用范围更大、局限性更小。

相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的网络拓扑的发现方法。

由以上本申请提供的技术方案可见，目标子网中的各个网络设备之间无需运行同样的协议，目标子网的各个网络设备与网络管理中心之间也无需运行SNMP，最终可以实现对目标子网的网络拓扑发现，生成目标子网的网络拓扑结构，相对于相关技术中的方法，适用范围更大、局限性更小。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种网络拓扑的发现方法，应用于目标子网包括的各个网络设备中，其特征在于，所述方法包括：

根据所述目标子网包括的各个网络设备的互联网协议IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；

通过至少一个预设协议依次访问所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备，得到所述待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息；

从所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备的连接信息中确定直连的网络设备；

将确定出的网络设备添加到直连网络设备队列中；

根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息中的选定信息确定对应的网络设备的类型信息；

通过互联网控制报文协议ICMP获取所述直连网络设备队列中各个网络设备的状态信息；

根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；

将所述局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使所述网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成所述目标子网的网络拓扑结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列，具体包括：

获取选定网段和所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址；

从所述目标子网的各个网络设备中选出IP地址包括在所述选定网段的网络设备；

将选出的网络设备添加到待搜索网络设备队列中。

3.一种网络拓扑的发现装置，应用于目标子网包括的各个网络设备中，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于根据所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列；

获取模块，用于通过至少一个预设协议依次访问所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备，得到所述待搜索网络设备中的各个网络设备的属性信息和连接信息；

从所述待搜索网络设备队列中的各个网络设备的连接信息中确定直连的网络设备；

将确定出的网络设备添加到直连网络设备队列中；

第二确定模块，用于根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息中的选定信息确定对应的网络设备的类型信息；

通过ICMP获取所述直连网络设备队列中各个网络设备的状态信息；

生成模块，用于根据所述直连网络设备队列中的各个网络设备的属性信息、连接信息、类型信息和状态信息生成局部拓扑结构；

发送模块，用于将所述局部拓扑结构发送给网络管理中心，以使所述网络管理中心根据接收到的各个网络设备发送的局部拓扑结构生成所述目标子网的网络拓扑结构。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，根据所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址和选定网段确定待搜索网络设备队列，具体用于：

获取选定网段和所述目标子网包括的各个网络设备的IP地址；

从所述目标子网的各个网络设备中选出IP地址包括在所述选定网段的网络设备；

将选出的网络设备添加到待搜索网络设备队列中。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现权利要求1-2任一所述的方法步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一所述的方法步骤。

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