CN111654402B - 网络拓扑创建方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及云技术领域，公开了一种网络拓扑创建方法、装置、设备及存储介质。网络拓扑创建方法包括：获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；读取局域网地址的网络设置，根据网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；获取所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立网络链路与源IP地址的映射关系；基于映射关系生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
Description
技术领域
本发明涉及云技术领域，尤其涉及一种网络拓扑创建方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
互联网快速发展带来基础通信建设的大发展，随着工业化与信息化的融合不断加快，加上政府公共安全投资不断增加，专网通信市场规模近年来不断扩大。在快速发展的过程中，不断增加的连接终端相互连接的方式中，大部分的通信实现方式是以路由器与交换机的方式。这种连接方式与数据信号分配方式在硬件不断更新的情况下，会难以进行硬件更新并且会出现一些硬件不兼容的情况导致适应性不足。
在实践过程该种方式在面对不断迭代的硬件设备与不断扩大的接入点时，出现交换机的接入数据线繁杂并且很难确定整个网络中拓扑结构。在获得网络拓扑结构时，还需要人工不断去测试每一条连接线的并根据连接线关系去修改不同连接的拓扑关系。这样的修改方式不仅低效还给维修人员带来极大的困难，无法及时有效发现问题点，还需要不断去测试每条线的连通才能最终确定。不直观与无序导致生产效率不高，因此需要一种高效可视化的网络连接方式。
发明内容
本发明的主要目的在于解决网络拓扑结构获取过程复杂并且耗时过长的问题。
本发明第一方面提供了一种网络拓扑创建方法，包括：
获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，在所述获取网络拓扑创建任务之后，还包括：
判断所述源IP地址与所述局域网地址是否为预置有效IP地址，其中所述有效IP地址用于进行网络链接；
若是，则与所述源IP地址建立传输连接；
若否，则将预置报错信息发送至预置管理终端并重新获取网络拓扑创建任务，其中，所述管理终端用于显示所述网络拓扑创建状态。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路包括：
将所述局域网地址发送至预置网络资源池得到IP地址状态表，其中，所述网络资源池用于存储所有所述有效IP地址，所述IP地址状态表包括：所述局域网地址中被占用的IP地址表、所述局域网地址中未被占用的IP地址表；
读取所述被占用的IP地址表，得到被占用的IP地址的数量，并判断所述数量是否超过预置阈值；
若是，则将预置无可用资源信息发送至所述管理终端；
若否，则根据所述网络组件与所述未被占用的IP地址表，在所述目标局域网中创建网络链路。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，在所述基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集之后，还包括：
计算所述映射关系中任意两个IP地址对应节点连接的节点通信代价；
对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接，其中，所述最优连接为传输信息首选的连接方式；
根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，在所述计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价之前，还包括：
分别计算每个所述节点连接路线对应的传输时间，判断所述传输时间是否超过预置时间阈值；
若是，则不计算所述传输时间对应的节点通信代价总和，否则计算所述节点通信代价总和。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，在所述比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接之后，还包括：
计算所述最小通信代价对应的拓扑连接的数据传输量与所述网络拓扑集的数据传输量的比值，得到传输比例；
将所述传输比例与预置的流量限制最大阈值相乘，得到流量限制值；
判断所述流量限制值是否大于预置的物理约束值，其中，所述物理约束用于基于每个拓扑连接的物理传输速度极限得出平均值；
若是，则将所述物理约束值作为流量限制的阈值；
若否，则将所述流量限制值作为流量限制的阈值。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集包括：
读取所述局域网地址中所有IP地址对应的服务器信息，基于所有所述服务器信息生成初始网络拓扑；
检测所述局域网地址中是否存在新增服务器；
若存在，则读取所述新增服务器的地址信息与接入端口信息；
将所述地址信息与所述接入端口信息加入所述初始网络拓扑中，得到修正网络拓扑；
基于所述修正网络拓扑，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
本发明第二方面提供了一种网络拓扑创建装置，包括：
获取模块，用于获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
选择模块，用于读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
创建模块，用于根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
交换模块，用于通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
拓扑模块，用于基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述网络拓扑创建装置还包括判断模块，所述判断模块具体用于：
判断所述源IP地址与所述局域网地址是否为预置有效IP地址，其中所述有效IP地址用于进行网络链接；
若是，则与所述源IP地址建立传输连接；
若否，则将预置报错信息发送至预置管理终端并重新获取网络拓扑创建任务，其中，所述管理终端用于显示所述网络拓扑创建状态。
可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述创建模块具体用于：
将所述局域网地址发送至预置网络资源池得到IP地址状态表，其中，所述网络资源池用于存储所有所述有效IP地址，所述IP地址状态表包括：所述局域网地址中被占用的IP地址表、所述局域网地址中未被占用的IP地址表；
读取所述被占用的IP地址表，得到被占用的IP地址的数量，并判断所述数量是否超过预置阈值；
可选的，在本发明第二方面的第三种实现方式中，所述拓扑模块具体用于：
读取所述局域网地址中所有IP地址对应的服务器信息，基于所有所述服务器信息生成初始网络拓扑；
检测所述局域网地址中是否存在新增服务器；
若存在，则读取所述新增服务器的地址信息与接入端口信息；
将所述地址信息与所述接入端口信息加入所述初始网络拓扑中，得到修正网络拓扑；
基于所述修正网络拓扑，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述连接模块具体用于：
计算所述映射关系中任意两个IP地址对应节点连接的节点通信代价；
对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接，其中，所述最优连接为传输信息首选的连接方式；
根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道。
可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述网络拓扑创建装置还包括时长模块，所述时长模块具体用于：
分别计算每个所述节点连接路线对应的传输时间，判断所述传输时间是否超过预置时间阈值；
若是，则不计算所述传输时间对应的节点通信代价总和，否则计算所述节点通信代价总和。
可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述网络拓扑创建装置还包括流量模块,所述流量模块具体用于：
计算所述最小通信代价对应的拓扑连接的数据传输量与所述网络拓扑集的数据传输量的比值，得到传输比例；
将所述传输比例与预置的流量限制最大阈值相乘，得到流量限制值；
判断所述流量限制值是否大于预置的物理约束值，其中，所述物理约束用于基于每个拓扑连接的物理传输速度极限得出平均值；
若是，则将所述物理约束值作为流量限制的阈值；
若否，则将所述流量限制值作为流量限制的阈值。
本发明第三方面提供了一种网络拓扑创建设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互联；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述网络拓扑创建设备执行上述的网络拓扑创建方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述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的网络拓扑创建方法。
本发明提供的技术方案中，获取局域网创建请求，所述局域网创建请求包括：获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。本发明实施例中，本发明通过使用虚拟机分配网络中数据内容获得交换机加路由器的等效作用，并能高效且可视化将数据网络数据分配拓扑进行改变，通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
附图说明
图1为本发明实施例中网络拓扑创建方法的第一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中网络拓扑创建方法的第二个实施例示意图；
图3为本发明实施例中网络拓扑创建方法的第三个实施例示意图；
图4为本发明实施例中网络拓扑创建方法的第四个实施例示意图；
图5为本发明实施例中网络拓扑创建方法的第五个实施例示意图；
图6为本发明实施例中网络拓扑创建装置的一个实施例示意图；
图7为本发明实施例中网络拓扑创建装置的另一个实施例示意图；
图8为本发明实施例中网络拓扑创建设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种网络拓扑创建方法、装置、设备及存储介质，本发明提供的技术方案中，获取局域网创建请求，所述局域网创建请求包括：发出IP地址、数据接收地址；读取所述数据接收地址的网络设置，根据所述网络设置从预设的虚拟网络创建架构中选择网络组件，其中，所述虚拟网络创建架构为基于嵌入式开发技术开发的具体有构建虚拟局域网的集成单元；基于所述网络组件和数据接收地址，创建网络链路；通过所述虚拟网络创建架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述出发IP地址的映射关系；根据所述映射关系生成所述发出IP地址与数据接收地址之间的网络拓扑集。本发明实施例中，本发明通过使用虚拟机分配网络中数据内容获得交换机加路由器的等效作用，并能高效且可视化将数据网络数据分配拓扑进行改变，通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中网络拓扑创建方法的第一个实施例包括：
101、获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
在本实施例中，数据分配请求是一个确定的主机，而接受网络地址是一个子网，在获得的发出IP地址为“119.254.200.4”而接收的地址为子网的网络地址是一个范围为包括三十二个主机的地址“192.168.10.32”，在获得数据分配时，可以采用无线传输获得，可以是网络连线获得。
102、读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；
在本实施例中，所述目标局域网架构是构建所述目标局域网的网络连接设备信息的集合，所述网络组件是构建所述目标局域网的网络连接设备信息的子集合。根据获得的数据接收地址“202.112.14.128”获得网络设置后，需要对在“202.112.14.128”的网络设置进行读取，网络设置中的数据有网络协议选择、网络接口的开闭、网络流量的限制等，在网络设置中获得子网“202.112.14.128”中所有主机的地址，子网号为：128，那得到相应的主机IP地址为“202.112.14.137”而可知掩码为：“255.255.255.224”。在获得网络地址后根据网络地址再获取主机地址，网段信息就是为这一段主机的子网集合。例如，“202.112.14.128”、“202.112.14.129”、“202.112.14.130”成为网段信息，子网上有三台主机。
103、根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
在本实施例中，对“202.112.14.128”、“202.112.14.129”、“202.112.14.130”三个主机的IP地址进行判断是否空闲，逐一对测试每个主机是否空闲，如果有空闲则将空闲计数上加一，没有空闲则继续测试下一个。在另一种实施例中，使用广播传输信息对子网中所有的终端进行广播，然后统计反馈的终端的IP地址，例如，只有“202.112.14.130”有空闲，那么则判断存在空闲IP地址。
104、通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
在本实施例中，所述交换模块用于分配网络资源的集成单元。将空闲的IP地址与内置的交换模块的IP地址连接形成一个局域网络的网桥，其中数据的分配由交换模块进行分配。交换模块可以基于linux内核进行开发，使用TCP/IP的通讯协议，也可以使用ISP协议进行开发。与所有空闲IP地址形成局域网后，再与发出IP地址相连，所有IP地址均在交换模块处进行连接，交换模块作为数据交互的中心。
105、基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
在本实施例中，存在“202.112.14.128”、“202.112.14.129”两个空闲的IP地址而发出IP地址为“192.168.1.14”，因此会形成至少两个拓扑连接“192.168.1.14”至“202.112.14.128”，“192.168.1.14”至“202.112.14.129”。在“192.168.1.14”至“202.112.14.128”的路线有三条，而“192.168.1.14”至“202.112.14.129”的路线有两条，则总共有五条拓扑连接。在建立连接过程中，在局域网中使用广播信号传播，获得数据连接的空闲IP地址发回传输建立信号。
本发明实施例中，本发明通过使用虚拟机分配网络中数据内容获得交换机加路由器的等效作用，并能高效且可视化将数据网络数据分配拓扑进行改变，通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
请参阅图2，本发明实施例中网络拓扑创建方法的第二个实施例包括：
201、获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
202、判断所述源IP地址与所述局域网地址是否为预置有效IP地址，其中所述有效IP地址用于进行网络链接；
在本实施例中，发出IP地址为“119.254.200.4”而接收数据地址为“192.168.1.14”，在数据***中若设置“119.254.200.4”是危险的数据源，在检测其地址时，认为超过配置范围，则不进行配置。而在另一种实施例中，“22222，55555，6666”作为发出IP地址不符合IPv4和IPv6的命名规则，存在虚报IP地址的情况，“22222，55555，6666”超过配置范围不进行配置。
203、若否，则将预置报错信息发送至预置管理终端并重新获取网络拓扑创建任务；
在本实施例中，若接收数据地址“192.168.1.14”不在虚拟机的配置权限内，这个地址是在一个研究所，该地址主机拒绝访问，也是超过配置范围，返回报错信息并结束地址配置。
204、若是，则与所述源IP地址建立传输连接；
在本实施例中，将发出IP地址与数据接收地址都属于可以访问均在配置范围内，因而将发出IP地址与虚拟机先建立连接，虚拟机寻找接收的终端IP地址之后，虚拟机与终端IP地址连接，在虚拟机作为一个网络路由完成网络连接,最后完成网络拓扑的连接。发出IP地址“119.254.200.4”与接收数据地址“192.168.1.14”在确认均在配置范围内时，对IP地址“119.254.200.4”建立传输协议，虚拟机接收“119.254.200.4”的数据作为中转。在“192.168.1.14”中获得新的连接后，既可以将数据“119.254.200.4”与“192.168.1.14”直接连接，也能以虚拟机作为中转，从虚拟机传输数据至“119.254.200.4”。
205、读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；
206、根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
207、通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
208、基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
本发明实施例中，增加了过滤无效IP流程，提高了处理速度，通过虚拟机交互数据比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
请参阅图3，本发明实施例中网络拓扑创建方法的第三个实施例包括：
301、获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
302、读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；
303、将所述局域网地址发送至预置网络资源池得到IP地址状态表；
在本实施例中，采用将网段信息发送至网络资源池，网络资源池对网段信息进行分析判断。例如，将网段信息“192.168.10.32”、“192.168.10.33”、“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”发送至网络资源池，网络资源池负责网络数据处理，分析各种数据发现“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”三个IP地址已经被使用无法连接。则返回“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”的使用反馈信息。
304、读取所述被占用的IP地址表，得到被占用的IP地址的数量，并判断所述数量是否超过预置阈值；
在本实施例中，返回“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”的使用反馈信息，总数是5个IP地址是该网段可以被使用因此预设的阈值就是5，而使用的数量为3个，因此使用数量没有到达阈值，仍有资源可以使用。
305、若是，则将预置无可用资源信息发送至所述管理终端；
在本实施例中，网段信息“192.168.10.32”、“192.168.10.33”、“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”发送至网络资源池，返回“192.168.10.32”、“192.168.10.33”、“192.168.10.34”、“192.168.10.35”、“192.168.10.36”均被使用时，总数是5个IP地址而被使用的也是5个，因此到达阈值，返回为无可用的网络资源。
306、若否，则根据所述网络组件与所述未被占用的IP地址表，在所述目标局域网中创建网络链路；
在本实施例中，总数为5个阈值，而返回有3个IP地址无法连接，而可以使用的为“192.168.10.32”、“192.168.10.33”，因此提取“192.168.10.32”、“192.168.10.33”为空闲IP地址。
307、通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
308、基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
本发明实施例中，增加了局域网内部交换数据的方案减少了交换响应时间，方案整体上使用虚拟机交换数据比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
请参阅图4，本发明实施例中网络拓扑创建方法的第四个实施例包括：
401、获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
402、读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；
403、根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
404、通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
405、读取所述局域网地址中所有IP地址对应的服务器信息，基于所有所述服务器信息生成初始网络拓扑；
在本实施例中，假设存在有a、b、c、d、f五种服务器，其中相互之间关系为a能向b、c、d、f传输数据，b能向c、d、f传输数据，c能向d、f传输数据，d能向a、b、c、f传输数据，f只能向d传输数据。这样的服务器之间的数据传输关系即为初始拓扑网络分析。
406、检测所述局域网地址中是否存在新增服务器；
在本实施例中，获得初始网络拓扑关系，检测会在整个拓扑关系中是否有新增的服务器，若在a、b、c、d、f五种服务器的拓扑网络中检测出新增一个e服务器。则需要更改初始拓扑网络关系数据。
407、若存在，则读取所述新增服务器的地址信息与接入端口信息；
在本实施例中，若检测出一个新增的e服务器，就要读取e服务器的地址，若读取为“42.123.77.121”为e服务器的地址，而接入端口为“端口：102，服务：Message transferagent(MTA)-X.400over TCP/IP”，将该端口的信息进行捕捉。
408、将所述地址信息与所述接入端口信息加入所述初始网络拓扑中，得到修正网络拓扑；
在本实施例中，若在a、b、c、d、f五种服务器的拓扑网络中检测出新增一个e服务器，就形成新的a、b、c、d、f、e之间关联的拓扑网络，将初始网络拓扑改为修正网络脱拓扑。
409、基于所述修正网络拓扑，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
在本实施例中，根据获得的地址和接入端口信息获得e服务器中与a、b、c、d、f的连接关系，获得连接关系后更新拓扑关系为a能向b、c、d、f传输数据，b能向c、d、f传输数据，c能向d、f传输数据，d能向a、b、c、f传输数据，f只能向d传输数据，e能向a、b、c、d、f传输数据，此时生成新的关系。在另一种实施例中，a、b、c、d、f服务器减少了一个服务器a，因此相应的b能向c、d、f传输数据，c能向d、f传输数据，d能向a、b、c、f传输数据，f只能向d传输数据，形成了新的拓扑网络。
本发明实施例中，本发明通过刷新局域网中服务器信息得到更准确的拓扑连接信息，方案整体上通过虚拟机交换数据比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
请参阅图5，本发明实施例中网络拓扑创建方法的第五个实施例包括：
501、获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
502、读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置的目标局域网架构中选择网络组件；
503、根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
504、通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
505、基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集；
506、计算所述映射关系中任意两个IP地址对应的节点连接的节点通信代价；
在本实施例中，所述节点通信代价用于通信传输过程中的能量损失比例。节点a至节点d中有三条路径，通过节点b、c转发和直接到达d，若已经知道E(a)＝20，E(b)＝50，E(c)＝20，d(a，b)＝5，d(a，c)＝5，，d(a，d)＝10，d(b，d)＝9，d(c，d)＝6，k＝0.01，则a至b的通信代价为1.25/20＝0.0625，b至d的通信代价为7.29/50＝0.1458，d至c的通信代价为2.16/20＝0.108。将每个联系的通信代价都计算出来。
507、对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
在本实施例中，对每个拓扑连接的路径进行分析，得到在a-b-d、a-d、a-c-d这样的路径的拓扑连接路线。
508、分别计算每个所述节点连接路线对应的传输时间，判断所述传输时间是否超过预置时间阈值；
在本实施例中，在计算a-b-d、a-d、a-c-d的路径的通信代价总和时，还有先进行判断a-b-d、a-d、a-c-d的传输时间。例如，a-b-d、a-d、a-c-d的路径的传输1GB数据的所花费的时间分别为30秒、80秒、942秒。而在传输1GB数据时间阈值为500秒，超过500秒的路径认为超过时间阈值。
509、若是，则不计算所述传输时间对应的节点通信代价总和，否则计算所述节点通信代价总和；
在本实施例中，例如，例如，a-b-d、a-d、a-c-d的路径的传输1GB数据的所花费的时间分别为30秒、80秒、942秒。而在传输1GB数据时间阈值为500秒，超过500秒的路径认为超过时间阈值。a-c-d的路径传输过长则认为通信代价不需要计算，因为不满足传输时间的要求。
510、计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
在本实施例中，信节点计算公式为C(a，b)＝E{d(a，b)}/E(a)，其中，节点a传输数据至节点b的通信能耗为E{d(a，b)}，E{d(a，b)}＝kd3(a，b)，E(a)为传输数据前节点a剩余能量，根据能量的变化获得通信代价。计算a-b-d、a-d、a-c-d的路径的通信代价总和，其中，a-b-d的拓扑连接的通信代价为：
E{d(a，b)}/E(a)+E{d(b，d)}/E(b)＝1.25/20+7.29/50＝0.2083
a-d的拓扑连接的通信代价为：
E{d(a，d)}/E(a)＝10/20＝0.5
a-c-d的拓扑连接的通信代价为：
E{d(a，c)}/E(a)+E{d(c，d)}/E(c)＝1.25/20+2.16/20＝0.1705
由此获得a-b-d、a-d、a-c-d的所有路径的通信代价总和。
511、比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接；
在本实施例中，空闲IP地址与发出IP地址之间的拓扑连接“119.254.200.4”与“192.168.1.14”的拓扑连接存在a-b-d、a-d、a-c-d，这样三种连接方式，这三种连接方式构成拓扑连接集中的拓扑连接，在获得0.2083、0.5、0.1705这个的通信代价数据后，确认0.1705的通信代价最小，因此对应的a-c-d的拓扑连接为虚拟机选择的最佳的拓扑连接路线，若由于故障导致此连接无法成功时，会自动的将0.2083对应的拓扑连接作为最优拓扑连接进行其对应的拓扑为a-b-d。
512、根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道；
在本实施例中，源IP地址与局域网地址之间的连接例如“119.254.200.4”与“192.168.1.14”的数据传输选择为a-b-d连接，然后运行程序将改拓扑连接变为通信信道，作为数据传输的途径。
513、计算所述最小通信代价对应的拓扑连接的数据传输量与所述网络拓扑集的数据传输量的比值，得到传输比例；
在本实施例中，虚拟机一秒的总传输量为10000GB，其中本次数据分配请求形成的拓扑关系在一秒的传输量为500GB，则该拓扑连接数据传输量占的传输比例为5％。若本次形成的拓扑关系的1秒内的数据传输量为1000GB，则占虚拟机传输比例的10％。
514、将所述传输比例与预置的流量限制最大阈值相乘，得到流量限制值；
在本实施例中，流量限制最大阈值为2000M/s，而比例为10％，因而相乘两个数值获得调整流量限制值为200M/s。此处为计算方式，实现的语言可以是Python、C、C++等一系列编程语言，也可以是basic visual。若比例变为20％，而将20％与2000M/h相乘，获得400M/s，此时调整流量限制值为400M/s。
515、判断所述流量限制值是否大于预置的物理约束值；
在本实施例中，获得调整流量限制值为400M/s，而物理上最大能实现的流量速度为300M/s，则最大物理约束值小于调整流量限制值。在另一种实施例中，最大物理约束值为2000M/s，而调整流量限制值为400M/s，则调整流量限制值为400M/s。
516、若是，则将所述物理约束值作为流量限制的阈值；
在本实施例中，调整流量限制值为900M/s，而最大物理约束值为700M/s，在物理上无法实现调整流量限制值的大小，则将最大物理约束值作为流量限制阈值。若传输流量大于700M/s时给予流量限制，让数据传输无法更快。
517、若否，则将所述流量限制值作为流量限制的阈值。
在本实施例中，调整流量限制值为900M/s，而最大物理约束值为700M/s，在物理上无法实现调整流量限制值的大小，则将最大物理约束值作为流量限制阈值。若传输流量大于700M/s时给予流量限制，让数据传输无法更快。
本发明实施例中，本发明在传输拓扑选择过程中考虑传输速度、通信代价使得拓扑选择更准确，方案整体上比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
上面对本发明实施例中网络拓扑创建方法进行了描述，下面对本发明实施例中网络拓扑创建装置进行描述，请参阅图6，本发明实施例中网络拓扑创建装置一个实施例包括：
获取模块601，用于获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
选择模块602，用于读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
创建模块603，用于根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
交换模块604，用于通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
拓扑模块605，用于基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
本发明实施例中，本发明通过使用虚拟机分配网络中数据内容获得交换机加路由器的等效作用，并能高效且可视化将数据网络数据分配拓扑进行改变，通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
请参阅图7，本发明实施例中网络拓扑创建装置的另一个实施例包括：
获取模块701，用于获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
选择模块702，用于读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
创建模块703，用于根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
交换模块704，用于通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
拓扑模块705，用于基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
其中，所述网络拓扑创建装置还包括判断模块706，所述判断模块706具体用于：
判断所述源IP地址与所述局域网地址是否为预置有效IP地址，其中所述有效IP地址用于进行网络链接；
若是，则与所述源IP地址建立传输连接；
若否，则将预置报错信息发送至预置管理终端并重新获取网络拓扑创建任务，其中，所述管理终端用于显示所述网络拓扑创建状态。
其中，所述创建模块703具体用于：
将所述局域网地址发送至预置网络资源池得到IP地址状态表，其中，所述网络资源池用于存储所有所述有效IP地址，所述IP地址状态表包括：所述局域网地址中被占用的IP地址表、所述局域网地址中未被占用的IP地址表；
读取所述被占用的IP地址表，得到被占用的IP地址的数量，并判断所述数量是否超过预置阈值；
若是，则将预置无可用资源信息发送至所述管理终端；
若否，则根据所述网络组件与所述未被占用的IP地址表，在所述目标局域网中创建网络链路。
其中，所述拓扑模块705具体用于：
读取所述局域网地址中所有IP地址对应的服务器信息，基于所有所述服务器信息生成初始网络拓扑；
检测所述局域网地址中是否存在新增服务器；
若存在，则读取所述新增服务器的地址信息与接入端口信息；
将所述地址信息与所述接入端口信息加入所述初始网络拓扑中，得到修正网络拓扑；
基于所述修正网络拓扑，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
其中，所述网络拓扑创建装置还包括连接模块708，所述连接模块708具体用于：
计算所述映射关系中任意两个IP地址对应节点连接的节点通信代价；
对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接，其中，所述最优连接为传输信息首选的连接方式；
根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道。
其中，所述网络拓扑创建装置还包括时长模块707，所述时长模块707具体用于：
分别计算每个所述节点连接路线对应的传输时间，判断所述传输时间是否超过预置时间阈值；
若是，则不计算所述传输时间对应的节点通信代价总和，否则计算所述节点通信代价总和。
其中，所述网络拓扑创建装置还包括流量模块709，所述流量模块709具体用于：
计算所述最小通信代价对应的拓扑连接的数据传输量与所述网络拓扑集的数据传输量的比值，得到传输比例；
将所述传输比例与预置的流量限制最大阈值相乘，得到流量限制值；
判断所述流量限制值是否大于预置的物理约束值，其中，所述物理约束用于基于每个拓扑连接的物理传输速度极限得出平均值；
若是，则将所述物理约束值作为流量限制的阈值；
若否，则将所述流量限制值作为流量限制的阈值。
本发明实施例中，本发明通过使用虚拟机分配网络中数据内容获得交换机加路由器的等效作用，并能高效且可视化将数据网络数据分配拓扑进行改变，通过虚拟机对数据拓扑的通信代价计算、传输时间限制、流量限制选择最佳数据拓扑路线，比传统交换机网线线路更换更加高效并且更少的人工操作且更易于维护。
上面图6和图7从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的网络拓扑创建装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中网络拓扑创建设备进行详细描述。
图8是本发明实施例提供的一种网络拓扑创建设备的结构示意图，该网络拓扑创建设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)810(例如，一个或一个以上处理器)和存储器820，一个或一个以上存储应用程序833或数据832的存储介质830(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器820和存储介质830可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质830的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对网络拓扑创建设备800中的一系列指令操作。更进一步地，处理器810可以设置为与存储介质830通信，在网络拓扑创建设备800上执行存储介质830中的一系列指令操作。
基于网络拓扑创建设备800还可以包括一个或一个以上电源840，一个或一个以上有线或无线网络接口850，一个或一个以上输入输出接口860，和/或，一个或一个以上操作***831，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图8示出的网络拓扑创建设备结构并不构成对基于网络拓扑创建设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述网络拓扑创建方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
所述集成的单元如果以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全部或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(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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 (9)
1.一种网络拓扑创建方法，其特征在于，所述网络拓扑创建方法包括：
获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务中包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集；
计算所述映射关系中任意两个IP地址对应节点连接的节点通信代价；
对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接，其中，所述最优连接为传输信息首选的连接方式；
根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道。
2.根据权利要求1所述的网络拓扑创建方法，其特征在于，在所述获取网络拓扑创建任务之后，还包括：
判断所述源IP地址与所述局域网地址是否为预置有效IP地址，其中所述有效IP地址用于进行网络链接；
若是，则与所述源IP地址建立传输连接；
若否，则将预置报错信息发送至预置管理终端并重新获取网络拓扑创建任务，其中，所述管理终端用于显示所述网络拓扑创建状态。
3.根据权利要求2所述的网络拓扑创建方法，其特征在于，所述根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路包括：
将所述局域网地址发送至预置网络资源池，得到IP地址状态表，其中，所述网络资源池用于存储所有所述有效IP地址，所述IP地址状态表包括：所述局域网地址中被占用的IP地址表、所述局域网地址中未被占用的IP地址表；
读取所述被占用的IP地址表，得到被占用的IP地址的数量，并判断所述数量是否超过预置阈值；
若是，则将预置无可用资源信息发送至所述管理终端；
若否，则根据所述网络组件与所述未被占用的IP地址表，在所述目标局域网中创建网络链路。
4.根据权利要求1所述的网络拓扑创建方法，其特征在于，在所述计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价之前，还包括：
分别计算每个所述节点连接路线对应的传输时间，判断所述传输时间是否超过预置时间阈值；
若是，则不计算所述传输时间对应的节点通信代价总和，否则计算所述节点通信代价总和。
5.根据权利要求1所述的网络拓扑创建方法，其特征在于，在所述比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接之后，还包括：
计算所述最小通信代价对应的拓扑连接的数据传输量与所述网络拓扑集的数据传输量的比值，得到传输比例；
将所述传输比例与预置的流量限制最大阈值相乘，得到流量限制值；
判断所述流量限制值是否大于预置的物理约束值，其中，所述物理约束用于基于每个拓扑连接的物理传输速度极限得出平均值；
若是，则将所述物理约束值作为流量限制的阈值；
若否，则将所述流量限制值作为流量限制的阈值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的网络拓扑创建方法，其特征在于，所述基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集包括：
读取所述局域网地址中所有IP地址对应的服务器信息，基于所有所述服务器信息生成初始网络拓扑；
检测所述局域网地址中是否存在新增服务器；
若存在，则读取所述新增服务器的地址信息与接入端口信息；
将所述地址信息与所述接入端口信息加入所述初始网络拓扑中，得到修正网络拓扑；
基于所述修正网络拓扑，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集。
7.一种网络拓扑创建装置，其特征在于，所述网络拓扑创建装置包括：
获取模块，用于获取网络拓扑创建任务，所述网络拓扑创建任务包括：源IP地址、目标局域网的局域网地址；
选择模块，用于读取所述局域网地址的网络设置，根据所述网络设置从预置目标局域网架构中选择网络组件；
创建模块，用于根据所述网络组件在所述目标局域网中创建网络链路；
交换模块，用于通过所述目标局域网架构中内置的交换模块，建立所述网络链路与所述源IP地址的映射关系；
拓扑模块，用于基于所述映射关系，生成所述源IP地址与所述局域网地址之间的网络拓扑集；
连接模块具体用于：
计算所述映射关系中任意两个IP地址对应节点连接的节点通信代价；
对所述网络拓扑集中每个拓扑连接进行分析，得到每个拓扑连接对应的节点连接路线；
计算每个所述节点连接路线对应的节点通信代价总和，得到所有拓扑连接对应的通信代价；
比较所有拓扑连接对应的通信代价的大小，得到最小通信代价对应的拓扑连接，将所述拓扑连接作为最优连接，其中，所述最优连接为传输信息首选的连接方式；
根据所述最优连接，建立所述源IP地址至所述局域网地址的数据传输通道。
8.一种网络拓扑创建设备，其特征在于，所述网络拓扑创建设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述网络拓扑创建设备执行如权利要求1-6中任一项所述的网络拓扑创建方法。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的网络拓扑创建方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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