CN114338414B - 一种骨干网络拓扑发现方法、装置及控制设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种骨干网络拓扑发现方法、装置及控制设备,所述方法包括:获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据;根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。通过获取体现骨干网络上网络设备邻接关系的探测数据,可以确定骨干网络上的部分路由地址与物理链路的关联关系,构建具有路由地址与物理链路的关联关系的网络拓扑结构。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,具体而言,涉及一种骨干网络拓扑发现方法、装置及控制设备。
背景技术
云服务商的跨省数据传输十分依赖运营商网络和专线,但其布局通常是不公开的数据,运营商在全国范围的骨干网包含数千中转节点,节点的组合及依赖关系复杂。
现有的拓扑发现方法,仅能获取一条路径上的路由器ip地址,不能确定骨干网络拓扑中路由器ip地址与关键物理链路如骨干网中跨省专线等的关联关系。这样,在需要根据骨干网络拓扑进行故障等应用时,难以进行精确定位。
发明内容
本申请解决的问题是现有骨干网络拓扑发现方法中不能建立路由器ip地址与部分物理链路的关联关系。
为解决上述问题,本申请首先提供一种骨干网络拓扑发现方法,包括:
获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据;
根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述满足预设条件的区域间为跨省区域间。
在一种实施方式中,所述根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,包括:
基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述探测数据包括多条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;
所述基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息,包括:
对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
在一种实施方式中,所述对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延之后,还包括:
基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理。
在一种实施方式中,所述区域间的单向探测数据,为源区域至目的区域的探测数据;
所述基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息之后,还包括:
基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
在一种实施方式中,所述基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正,包括:
基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正;
基于同一目的区域的出国干信息,对该目的区域对应的区域间的出国干信息进行修正。
在一种实施方式中,所述基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正,包括:
统计同一源区域的入国干信息,依据入国干的跳数的出现频率进行排序;
基于每个排序对应的入国干信息的路由地址信息集合,确定该排序的入国干信息的并集;
根据非首位排序的区域间的跳数和路由地址信息集合,基于在先排序的并集和跳数对该区域间的入国干信息进行修正。
在一种实施方式中,所述根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,包括:
根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
在一种实施方式中,所述根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,还包括:
基于同一源区域的入国干信息,确定经由同一入国干交换机组的目的区域;
基于同一目的区域的出国干信息,确定经由同一出国干交换机组的源区域;
修正所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述获取骨干网络上的区域间的探测数据,包括:
向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,
接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
在一种实施方式中,所述探测节点的探测数据,通过所述探测节点向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包,并接收基于该探测包的链路中转路由返回的数据获取。
在一种实施方式中,所述探测节点的探测数据的获取中,所述探测节点基于TCP协议和UDP协议中的至少一个协议向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包。
在一种实施方式中,所述区域为城市。
本申请其次一种控制设备,其包括:存储器、处理器和通信组件;
所述存储器,其用于存储程序;
所述通信组件,其用于获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据;
所述处理器,耦合至所述存储器和所述通信组件,用于执行所述程序,以用于:
根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述处理器具体用于:
基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述探测数据包括多条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;
所述处理器具体用于:
对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
在一种实施方式中,所述区域间的单向探测数据,为源区域至目的区域的探测数据;
所述处理器具体还用于:
基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
在一种实施方式中,所述处理器具体用于:
根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
在一种实施方式中,所述通信组件具体用于:
向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,
接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
本申请再次提供一种骨干网络拓扑发现装置,其包括:
数据获取模块,其用于获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据;
拓扑发现模块,其用于根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
本申请通过获取体现骨干网络上网络设备邻接关系的探测数据,可以确定骨干网络上的部分路由地址与物理链路的关联关系,构建具有路由地址与物理链路的关联关系的网络拓扑结构。
附图说明
图1为根据本申请一个实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图2为根据本申请又一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图3为根据本申请又一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图4为根据本申请又一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图5为根据本申请又一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图6为根据本申请又一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图7为根据本申请另一实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;
图8为根据本申请骨干网络拓扑网络的示意图;
图9为根据本申请一个实施例的骨干网络拓扑发现装置的结构框图;
图10为根据本申请实施例的控制设备的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。
现有的拓扑发现方法,仅能获取一条路径上的路由器ip地址,其拓扑发现可以确定每个路由器ip地址,但是不能确定路由器ip地址与物理链路可能存在的关联关系。这样,在需要根据网络拓扑进行故障等应用时,由于缺乏与物理链路的关联关系,无法进行精确定位。
针对上述问题,本申请提供一种解决方案,结合网络设备的邻接关系和物理链路的特性,确定部分路由器ip地址与物理链路的关联关系。
需要说明的是,现有国内的运营商网络有三种,本申请中的骨干网络拓扑发现方案,是在单个运营商网络内进行的,发现的是该运营商的骨干网络拓扑结构;如果需要确定其他运营商的骨干网络拓扑结构,需要在其他运营商网络内进行。
再次说明,本申请中的运营商网络并不限制于国内运营商网络,也可以是国外运营商网络,本申请对此不作限制。另外,若将运营商网络替换为全球因特网,也可以在本申请的基础上微调获得全球因特网的可能的骨干网络拓扑结构,本申请中仅以国内运营商为例进行说明,其余延伸内容在此不作限制。
为了便于理解,在此对下述可能使用的术语进行解释:
RTT:往返时延,在计算机网络中它是一个重要的性能指标,表示从发送端发送数据开始,到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认),总共经历的时延。
路由跳数:数据包经过一台路由器就是一跳,经过的路由器数量,就是它的跳数。A到B的总跳数大于等于A到AB间任意一个中转路由的跳数。
TCP:传输控制协议(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
UDP:用户数据包协议(User Datagram Protocol),它为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的IP数据包的方法。
ICMP:Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol)。它是TCP/IP协议簇的一个子协议,用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。
本申请中的骨干网络,包括国干网络层和省级骨干网络层,省级骨干网络层应用于省内的城市之间的网络连接,两个省的骨干网络通过国干网络进行连接;在一个省内的城市需要与另一个省的城市进行网络通信时,其发送的数据通过省内骨干网络发送到对应的国干网络层的节点,通过该节点传输至另一省对应的国干网络层的节点,然后传入另一省的省内骨干网络并传输至对应城市。将传输到省内对应的国干网络层的节点称为入国干,将经由另一省对应的国干网络层的节点传入另一省的省内骨干网络,称为出国干。
其中,国干网络层包含骨干核心节点和骨干接入节点,骨干接入节点进行数据传输时,经由骨干核心节点传输至另一骨干接入节点;因此,上述入国干节点、出国干节点,其对应于国干网络层中的骨干接入节点或骨干核心节点。
另外,全国具有多个省、直辖市和自治区,其在具体骨干网络中,均是等同于省,因此本申请中的省,在无特殊说明的情况下,其指代的为省、直辖市或自治区。
本申请实施例提供了一种骨干网络拓扑发现方法,该方法可以由骨干网络拓扑发现装置来执行,该骨干网络拓扑发现装置可以集成在电脑、服务器、计算机、服务器集群、数据中心等电子设备中。如图1所示,其为根据本申请一个实施例的骨干网络拓扑发现方法的流程图;其中,所述骨干网络拓扑发现方法,包括:
S100,获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间间的探测数据;
S200,根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
其中,区域的划分是以探测数据为依据的,只要可以获取探测数据的区域就是正确划分的区域;例如,通过设置探测设备作为探测节点的方式获取探测数据,则可以以一个探测设备划分为一个区域,也可以将多个探测设备划分为一个区域,但是未设置探测设备的地点不可以划分为一个区域。但是需要说明的是,由于骨干网络的特性,其是以不同省为单位进行信息管理的,因此区域的划分不应当跨省,也即是说,一个省内可以包含多个区域,但一个区域不应当包含两个或两个以上省以上的地点或不应当包含部署于两个省或两个省以上的探测设备。
举例说明,在满足可以获取探测数据(部署有探测设备)的前提下,可以将北京市海淀区的一个大厦划分为一个区域,也可以将河南省除郑州市以外的部分划分为一个区域,也可以将河北省保定市的清苑区与高阳县划分为一个区域。
物理链路两端的路由地址具有特殊的特性,如IP地址的末位相差为1,因此获取A区域到B区域的顺序路由地址,以及B区域到A区域的顺序路由地址,就可以根据该特性确定至少一个物理链路两端的路由地址,建立路由器ip地址与物理链路可能存在的关联关系。
因此,通过获取体现骨干网络上网络设备邻接关系的探测数据,可以确定骨干网络上的部分路由地址与物理链路的关联关系,构建具有路由地址与物理链路的关联关系的网络拓扑结构。
在一种实施方式中,所述满足预设条件的区域间为跨省区域间。
在此需要说明的是,运营商网络中的骨干网络拓扑结构,与本申请中假设的骨干网络是相似的,但仍可能有部分不同之处,如其实际的拓扑结构中,将相邻的A省和B省划为同一个省内骨干网络,则此种情况下,就不能将A省和B省的探测数据认为是跨省区域间的探测数据。本申请实施例提供了另一种骨干网络拓扑发现方法,其与前述所述的骨干网络拓扑发现方法类似,不同之处在于,本实施例中,对探测数据的获取方式进行具体描述。
所述S100,获取骨干网络上的区域间的探测数据,包括:
向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,
接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
由于探测节点部署于区域内,其获取的探测数据可预先存储于探测节点内,在需要时发送给统计设备;探测节点可以是计算机、云计算的服务器等设置在对应区域的网络内的任意设备。本申请中,所述探测节点具有ip地址且可以发送探测包即可,对其余功能不作限制。
在需要时发送给统计设备,在一种实施方式中,可以预设发送时间点,各个探测节点在该时间点统一将探测数据发送给统计设备。在另一种实施方式中,统计设备在需要时向各个探测节点发送数据获取请求,探测节点接收到数据获取请求后发送探测数据。在还一种实施方式中,与前一实施例类似,不同之处在于,统计设备在需要探测数据时,先确定需要哪些区域的探测数据,再向所有探测节点中需要的部分探测节点发送数据获取请求。
对于探测数据的获取方式,在一种实施方式中,所述探测节点的探测数据,通过所述探测节点向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包,并接收基于该探测包的链路中转路由返回的数据获取。在另一种实施方式中,所述探测节点的探测数据,通过所述探测节点向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包集合,并接收基于该探测包的链路中转路由返回的返回包获取。
例如,A区域的一个探测节点向B区域的一个探测节点建立了通信链路,该通信链路在A区域到B区域包括顺序排列的中转路由;A区域的该探测节点发送探测包,该探测包途径顺序排列的中转路由,最终传输至B区域的对应探测节点。其中的中转路由在探测包途径后向A区域的该探测节点返回路由地址数据,该探测节点根据收到的路由地址数据以及收到的时间和探测包发出的时间,计算出该路由地址数据对应的往返时延(rtt)。
例如,A区域的一个探测节点向B区域的一个探测节点建立了通信链路,该通信链路在A区域到B区域包括顺序排列的中转路由;A区域的该探测节点向顺序排列的中转路由均发送探测包,并且向B区域的对应探测节点也发送探测包,中转路由和B区域的探测节点接收到探测包后返回一个返回包,A区域的该探测节点根据返回包内的信息和返回包的返回时间,计算对应的往返时延。
在一种实施方式中,所述探测节点的探测数据的获取中,所述探测节点基于TCP协议和UDP协议中的至少一个协议向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包。
由于骨干网络具体包含的路由节点的数量是极其繁多的,要对骨干网络进行拓扑发现,就需要在探测数据中尽可能覆盖骨干网络中的路由节点,也即是说,探测节点之间建立链路连接时,要尽可能经由骨干网络中的更多的路由节点。
对于ICMP协议而言,基于ICMP协议的探测节点之间的链路是相对固定的,每次探测经过的路由节点也是相对固定的,导致其覆盖范围非常小。在此情况下,要完成大范围的覆盖,需要在每个区域内设置极大数量的探测节点,成本太过于高昂。
对于TCP协议和UDP协议而言,为其通讯提供服务的是端口,在端口确定的情况下,基于TCP协议或UDP协议的探测节点质检的链路也是相对固定的,但端口更改后,基于TCP协议或UDP协议的探测节点质检的链路会随之发生改变。因此,每次探测时更改端口,则经过的路由节点也不固定,通过多次探测,即可以完成大范围的覆盖。
所述探测节点的探测数据的获取中,在一种实施方式中,基于TCP协议和/或UDP协议进行探测,每次探测时随机选择发送探测包的探测节点的端口。在另一种实施方式中,基于TCP协议和除UDP协议以外的任意网络层或传输层协议进行探测。在另一种实施方式中,基于UDP协议和除TCP协议以外的任意网络层或传输层协议进行探测。
一方面通过TCP协议/UDP协议的随机性高、覆盖范围广的特性获取最大的路由覆盖范围,另一方面,通过任意网络层或传输层协议的稳定性高的特性,与TCP协议/UDP协议内容结合判断,减小TCP协议/UDP协议造成的数据大波动,提高判断的准确性。
在一种实施方式中,所述探测节点的探测数据的获取中,任意网络层或传输层协议为ICMP协议或DCCP协议。
在一种实施方式中,探测节点之间互相进行探测,根据互相探测获取的对称的探测数据,可以确定可能的物理链路与路由地址信息之间的关联关系。
在一种实施方式中,探测节点基于传输协议进行并行探测,多个传输协议同时发送探测包。在另一种实施方式中,多个传输协议依次发送探测包。通过并行探测缩短一个探测节点对其他探测节点的总探测时间。
在一种实施方式中,探测节点进行探测时,可以进行低频探测,逐步累计探测数据,需要时将一定时间范围内的探测数据发送。
例如,探测节点每30分钟对其余探测节点进行一次探测,探测时随机选取源端口;一次探测中途经过很多中转路由,每个中转路由均返回一个返回包,返回包内包含路由地址信息;目的探测节点也返回一路由地址信息以及丢包信息。
在一种实施方式中,每个区域内设置至少两个探测节点,对其余区域的探测节点进行低频不间断探测。
本申请实施例提供了另一种骨干网络拓扑发现方法,其与前述所述的骨干网络拓扑发现方法类似,不同之处在于,如图2所示,所述S200,根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,包括:
S210,基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
S230,根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
区域间的单向探测数据,为第一区域的所有探测节点到第二区域的所有探测节点的所有探测数据;根据该区域间的单向探测数据,可以确定第一区域到第二区域的出国干信息和入国干信息。
本实施例中,若所述区域间的单向探测数据为跨省区域间的探测数据,则可以确定第一区域到第二区域的出国干信息和入国干信息,若所述区域间的单向探测数据为非跨省的区域间的探测数据,则该第一区域到第二区域的出国干信息和入国干信息均为空值。
两个区域之间的单向探测数据具有共同特性,将探测数据以两个区域之间的单向探测为基础进行汇总,可以根据该共同特性确定出国干信息和入国干信息。
例如,A区域包括探测节点A1、A2,B区域包括探测节点B1、B2;则A1到B1的探测数据为单向探测数据,为了便于记录,记载为A1B1探测数据;类似地,B1A1探测数据,为A1B1探测数据的逆向探测数据;A区域到B区域的区域间的单向探测数据,在此记载为AB城探测数据,由A1B1探测数据、A1B2探测数据、A2B1探测数据、A2B2探测数据汇总得到。
在一种实施方式中,所述探测数据包括多条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;如图3所示,所述S210,基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息,包括:
S211,对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
S213,根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
每个区域间的单向探测数据,均包括多条路由链路,每个路由链路包括每一跳路由的路由地址信息和往返时延;基于跳数进行拆分,可以得到所有第i跳的路由地址信息和对应的往返时延,对每一跳的路由地址信息和对应的往返时延进行统计,就可以获得该跳数的所有路由地址信息,作为路由地址信息集合,也可以根据路由地址信息对应的往返时延,确定该跳数的往返时延。
确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,在一种实施方式中,具体为:抽取某个跳数的路由地址信息集合和每个路由地址信息对应的往返时延,将相同路由地址信息进行合并,确定该路由地址信息对应的所有往返时延,根据所有往返时延的中位数作为与该路由地址信息对应的往返时延;将路由地址信息集合中每个地址信息的出现次数作为权重依据,通过对往返时延的加权平均,得到该跳数的往返时延。
确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,在另一种实施方式中,具体为:抽取某个跳数的路由地址信息集合和每个路由地址信息对应的往返时延,首先进行有效的往返时延的筛选,然后通过筛选后的往返时延和对应的路由地址信息,按照前一实施方式确定该跳数的往返时延。
上述实施方式中,确定该路由地址信息对应的所有往返时延后,可以根据所有往返时延的中位数确定该路由地址信息对应的往返时延,也可以根据所有往返时延的平均数、方差、分位数等确定,也可以根据在往返时延的中位数的基础上,加入往返时延的平均数、方差、分位数等特性综合确定;在具体实施过程中,中位数的实施效果最好。
探测节点在进行探测时,向链路上的每一跳的路由地址发送探测包,若接收到该路由地址的返回包,且往返时延在该链路末端的往返时延的一定范围内,则可以认为该往返时延是有效的,基于此可以对所有的往返时延进行筛选,以筛选出有效的往返时延。若探测节点未收到该路由地址的返回包,则可以将对应的往返时延设置为空值或设置一个极高的默认值。
根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据,在一种实施方式中,对每个区域间单向的每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,入国干的跳数和路由地址数据的确定方式为:从第二跳开始,计算其往返时延与下一跳往返时延的差值(该差值为绝对值),若该差值大于最后一跳的往返时延的1/p,则该跳数为入国干跳数,否则判断下一跳。
类似地,根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据,在一种实施方式中,对每个区域间单向的每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,出国干的跳数和路由地址数据的确定方式为:先将每一跳(除最后一跳)的往返时延与最后一跳的往返时延的差值(该差值为绝对值)作为每一跳的特征值,再从倒数第二跳开始,计算器特征值与上一跳特征值的差值(该差值为绝对值),若该差值大于最后一跳的往返时延的1/q,则该跳数为入国干跳数,否则判断上一跳。
例如,区域AB的每个跳数的往返时延依次为1、2、2.5、4、5、7、8、9;则入国干的跳数确定方式为,从第二跳开始,计算第2跳与下一跳的往返时延的差值为0.5,判断其不大于最后一跳的往返时延的1/p,即9/p;继续判断第3跳,其与下一跳的往返时延的差值1.5大于9/p,则第三跳为入国干的一跳。出国干的跳数确定方式为,先计算每个跳数的往返时延与最后一跳的往返时延的差值,作为每个跳数的特征值,计算后区域AB的每个跳数的特征值依次为8、7、6.5、5、4、2、1、0;再从倒数第二跳开始,计算倒数第2跳与上一跳的特征值的差值为1,判断其不大于最后一跳的往返时延的1/q,即9/q;继续判断倒数第3跳,其与上一跳的特征值的差值为2,判断其大于9/q,则倒数第3跳为出国干的一跳。
需要强调的是,上述示例仅是示意性的举例,并非真实示例中区域AB的每个跳数的往返时延,即为根据多个实际数据综合处理得到的,并非原始数据(探测得到的原始数据不稳定,需要综合得到较为稳定的往返时延);由于入国干和出国干的变化较大,其具体可能的取值为1、1.5、2、6、6.5、7;
在一种实施方式中,阈值参数p和阈值参数q通过启发式搜索算法确定,为固定值;在另一种实施方式中,阈值参数p和阈值参数q根据历史数据的统计量,如标准差、分位数等来确定,在历史数据更新后,通过统计量确定的阈值参数p和阈值参数q也会进行更新。在另一种实施方式中,不同区域间对应的阈值参数p和阈值参数q的取值不同。
在一种实施方式中,所述S211,对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延之后,还包括:
S212,基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理。
基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理,在一种实施方式中,具体为:通过预设算法对每个跳数的往返时延进行平滑处理,将被判定无效的往返时延设置为空值。在另一种实施方式中,基于移动平均对每个跳数的往返时延进行平滑处理。在另一种实施方式中,通过滤波器的方式,对每个跳数的往返时延进行平滑处理。
基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理,在另一种实施方式中,具体为:从第2跳依次开始判断,第i跳有效数据占比小,第i-1跳有效数据占比大,第i-1跳比第i跳往返时延要高于一定阈值x,则判定第i跳的往返时延为无效;第i跳有效数据占比小,第i+1跳有效数据占比大,第i+1跳比第i跳延时要低于一定阈值y,则判定第i跳的往返时延为无效。其中,有效数据占比的大小,可以通过预设的阈值来判断。
在一种实施方式中,阈值x和阈值y通过启发式搜索算法确定,为固定值;在另一种实施方式中,阈值x和阈值y根据历史数据的统计量,如标准差、分位数等来确定,在历史数据更新后,通过统计量确定的阈值x和阈值y也会进行更新。在另一种实施方式中,不同区域间对应的阈值x和阈值y的取值不同。
对于每一跳而言,其往返时延的有效数据占比应当保持适宜范围,若相邻跳数的往返时延的有效数据占比相差很大,则其中之一可能为无效数据;另外,随着跳数的增加,其往返时延也应当相应增加,若往返时延反而降低了很多,则其中之一可能为无效数据。
综合往返时延的有效数据占比和相邻往返时延的差值,可以准确判断往返时延的有效性。
例如,第3跳往返时延的有效数据占比小于20%,第2跳往返时延的有效数据占比大于80%;或者第3跳往返时延的有效数据占比与第2跳往返时延的有效数据占比相差超过55%,则认为其在往返时延的有效数据占比方面具有异常;若第2跳的往返时延比第3跳的往返时延高于预设的阈值x,则认为其在往返时延的顺序增加方面也具有异常;同时在两方面具有异常,则判定第3跳的往返时延为无效。
本申请实施例提供了另一种骨干网络拓扑发现方法,其与前述所述的骨干网络拓扑发现方法类似,不同之处在于,如图4所示,所述区域间的单向探测数据,为源区域至目的区域的探测数据;
所述S210,基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息之后,还包括:
S220,基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
同一源区域探测多个目的区域,或者多个源区域探测同一目的区域,路由地址信息会体现成发散或者汇聚的特点。即对于同源区域探测,一组区域会在正数同一跳数的路由入国干;对于同目的探测,一组区域会在倒数同一跳数的路由出国干,此为同一源区域和同一目的区域的聚合特性。
在一种实施方式中,如图5所示,S220,基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正,包括:
S221,基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正;
S222,基于同一目的区域的出国干信息,对该目的区域对应的区域间的出国干信息进行修正。
如图6所示,所述S221,基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正,包括:
S2211,统计同一源区域的入国干信息,依据入国干的跳数的出现频率进行排序;
S2212,基于每个排序对应的入国干信息的路由地址信息集合,确定该排序的入国干信息的并集;
S2213,根据非首位排序的区域间的跳数和路由地址信息集合,基于在先排序的并集和跳数对该区域间的入国干信息进行修正。
基于在先排序的并集和跳数对该区域间的入国干信息进行修正,在一种实施方式中,具体为:抽取第一排序的并集和跳数,根据该区域间的同一跳数的路由地址信息集合判断是否属于所述第一排序的并集,若属于,则将该区域间的入国干信息修改为第一排序的跳数;若不属于,则抽取第二排序的并集和跳数,根据该区域间的同一跳数的路由地址信息集合判断是否属于所述第二排序的并集,若属于,则将该区域间的入国干信息修改为第二排序的跳数;若不属于,则继续抽取进行判断;若在线排序抽取完毕,判断结果均不属于,则维持原有的入国干跳数,不进行修改。
例如,区域间的入国干信息中,区域AB、AC、AD、AE、AF、AG、AH、AI、AJ、AK、AL、AM的入国干的跳数分别为5、6、5、7、4、4、7、7、6、5、5、6,依据入国干的跳数的出现频率进行排序为555566677744,(跳数6和跳数7的出现频率相同,可以随机排序,本次将6前排),对应的区域间为AB、AD、AK、AL;AC、AJ、AM;AE、AH、AI;AF、AG。频率排序的第一个5555对应的入国干信息的路由地址信息集合,确定第一排序的并集,也即是AB、AD、AK、AL的第5跳的路由地址信息集合的并集;类似地,确定排序第二个666的并集,即AC、AJ、AM的第6跳的路由地址信息集合的并集,排序第三个777的并集,及AE、AH、AI的第7跳的路由地址信息集合的并集(最后一个排序的并集可以不计算)。然后分别对除第一排序的其余区域组合的入国干信息进行修正,以AM为例,第一排序的跳数为5,先确定AM的第5跳的路由地址信息集合,判断是否属于第一排序的并集,若属于,则将AM的入国干信息修正为第5跳;若不属于,则查看第二排序,其跳数为6,先确定AM的第6跳的路由地址信息集合,判断是否属于第二排序的并集,若属于,则将AM的入国干信息修正为第6跳;若不属于,则依然维持入国干信息为第7跳,不进行修正。
类似地,可以基于同一目的区域的出国干信息,对该目的区域对应的区域间的出国干信息进行修正。
本申请实施例提供了另一种骨干网络拓扑发现方法,其与前述所述的骨干网络拓扑发现方法类似,不同之处在于,如图7所示,所述S230,根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,包括:
S231,根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
S232,根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
S233,基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分,在一种实施方式中,具体为:在探测数据的链路路由数据中找到入国干跳数和出国干跳数,则该链路路由数据中,入国干跳数之前的路由数据为源区域所在的省内骨干网络;入国干跳数之后,出国干跳数之前的路由数据为国干网络数据;出国干跳数之后的路由数据,为目的区域所在的省内骨干网络;基于此分类,以探测数据中的路由地址信息作为节点,以链路路由中的相邻关系为节点间的相邻关系,构建骨干网络的网络拓扑。
物理链路的路由地址特性是,在一条物理链路(光缆)两端的路由ip地址只有最后一位数相差1。
基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,在一种实施方式中,具体为:若区域间的两个路由地址最后一位数字相差1,且两个路由地址一个属于单向探测数据,另一个属于逆向探测数据,则可以确定该两个路由地址为一条物理链路的两端;两个区域之间的单向探测数据的入国干路由地址信息和逆向探测数据的出国干路由地址信息,可以确定是属于同一组交换机的;同理,两个区域之间的单向探测数据的出国干路由地址信息和逆向探测数据的如国干路由地址信息,也可以确定是属于同一组交换机的。
例如,如图8所示,图中方框代表两个国干交换机,圆点代表IP地址(路由地址信息),左侧方框的左侧两个IP地址,为区域A到区域B的入国干IP地址;右侧方框的左侧两个IP地址,为区域A到区域B的出国干IP地址;右侧方框的右侧两个IP地址,为区域B到区域A的入国干IP地址;左侧方框的右侧两个IP地址,为区域B到区域A的出国干IP地址;且区域A到区域B的出国干IP地址(右侧方框的左侧两个IP地址)和区域B到区域A的出国干IP地址(左侧方框的右侧两个IP地址)分别通过一个物理链路(光缆)连接,因此对应的IP地址的最后一位数相差1。
反之,在确定区域A和区域B之间的单向和逆向的出、入国干IP地址的情况下,可以确定对应的国干交换机组,但不能确定是否是单个国干交换机;在确定国干交换机组的IP地址后,可以确定该IP地址通过物理链路(光缆)的连接关系(如果存在直接连接关系的情况下)。
在一种实施方式中,所述S230,根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,具体还包括:基于同一源区域的入国干信息,确定经由同一入国干交换机组的目的区域;基于同一目的区域的出国干信息,确定经由同一出国干交换机组的源区域;修正所述骨干网络的网络拓扑。
对基于同一源区域的入国干信息,确定经由同一入国干交换机组的目的区域,举例说明:同一源区域的区域AB、AC、AD的入国干IP地址集合分别为{a、b、c}、{a、b、c}、{d、e、f},其中区域AB和区域AC的入国干IP地址集合相同,则区域AB和区域AC通过同一组入国干交换机组进行通信。类似地,基于同一目的区域的出国干信息,确定经由同一出国干交换机组的源区域。
现有的两个区域间的入国干IP地址和出国干IP地址,一般数量保持在10个以内,这种数量的IP地址,一般设置一个交换机或一组交换机即可完成。需要说明的是,由于目前国干交换机的使用情况,同一源区域,不同目的区域的入国干IP地址,只有完全相同和完全不同两种比对结果,不存在部分相同的情形,因此可以直接对使用同一国干交换机(组)的情况进行确认。
在所述骨干网络的网络拓扑中,将上述确认的国干交换机组的使用情况进行标注或替换,以完成修正。
该骨干网络拓扑发现方法,使用各个区域的探测节点基于UDP和TCP等多协议进行并行、低频的探测,通过随机化源端口,能低成本、全面地覆盖两个区域间途经的路由节点。
该骨干网络拓扑发现方法,不需要网络建设方提供任何先验知识,就可以根据往返时延和路由地址,确定两区域间每一跳途径的路由地址信息集合、路由地址的地理位置(划分为具体的省内骨干网络或国干网络),以及路由地址在物理链路上的关联关系。
具体使用时,通过该骨干网络拓扑发现方法,构建的三大运营商的骨干网络拓扑结构达到了95%的准确率。且可以在一刻钟内完成从探测数据到最新版本的骨干网络拓扑结构的构建。
该骨干网络拓扑发现方法,在一种实施方式中,在进行区域间的探测数据确定跳数、路由地址集合和往返时延时,可以通过并行的方式同时确定多个区域的两两之间的确定跳数、路由地址集合和往返时延时,大大减少计算时间。
该骨干网络拓扑发现方法,在另一种实施方式中,在基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正时,可以通过并行的方式同时对多个同一源区域和/或同一目的区域的出国干信息和入国干信息进行修正,以大大减少修正时间。
该骨干网络拓扑发现方法,在另一种实施方式中,所述区域为城市。
这样,一方面,以城市为单位设置探测设备,则设置若干(如3-5)个探测设备即可满足基本的探测需求,相对于更小区域的划分方式,可以节省极大量的探测设备,另一方面,在构建的骨干网络拓扑图中,以城市为单位也更符合现有的地理位置的划分,在实际使用过程中更加方便,更加贴合。
该骨干网络拓扑发现方法,在另一种实施方式中,在构建骨干网络的网络拓扑时,也可以通过多任务并行的方式,同时对多个区域的两两之间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息进行筛选和物理链路两端的路由地址信息、国干交换机组的路由地址信息的确定,以大大减少骨干网络的网络拓扑的构建时间。
本申请实施例提供了一种骨干网络拓扑发现装置,用于执行本申请上述内容所述的骨干网络拓扑发现方法,以下对所述骨干网络拓扑发现装置进行详细描述。
如图9所示,所述骨干网络拓扑发现装置,包括:
数据获取模块101,其用于获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据;
拓扑发现模块102,其用于根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
所述满足预设条件的区域间为跨省区域间。
所述区域为城市。
所述拓扑发现模块102包括:
国干信息确定单元,其用于基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
网络拓扑构建单元,其用于根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
所述国干信息确定单元包括:
跳数拆分子单元,其用于对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
跳数确定子单元,其用于根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
在执行跳数拆分子单元的操作之后,所述国干信息确定单元还包括:
平滑处理子单元,其用于基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理。
在执行国干信息确定单元的操作之后,所述拓扑发现模块102还包括:
国干修正单元,其用于基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
所述国干修正单元包括:
入国干修正子单元,其用于基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正;
出国干修正子单元,其用于基于同一目的区域的出国干信息,对该目的区域对应的区域间的出国干信息进行修正。
所述入国干修正子单元,具体用于:统计同一源区域的入国干信息,依据入国干的跳数的出现频率进行排序;基于每个排序对应的入国干信息的路由地址信息集合,确定该排序的入国干信息的并集;根据非首位排序的区域间的跳数和路由地址信息集合,基于在先排序的并集和跳数对该区域间的入国干信息进行修正。
所述网络拓扑构建单元包括:
网络划分子单元,其用于根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
拓扑构建子单元,其用于根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
拓扑修正子单元,其用于基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
所述网络拓扑构建单元还包括:
入国干确定子单元,其用于基于同一源区域的入国干信息,确定经由同一入国干交换机组的目的区域;
出国干确定子单元,其用于基于同一目的区域的出国干信息,确定经由同一出国干交换机组的源区域;
网络修正子单元,其用于修正所述骨干网络的网络拓扑。
所述数据获取模块101具体用于:向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
所述数据获取模块101的操作执行过程中,所述探测节点的探测数据,通过所述探测节点向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包,并接收基于该探测包的链路中转路由返回的数据获取。
所述数据获取模块101的操作执行过程中,所述探测节点的探测数据的获取中,所述探测节点基于TCP协议和UDP协议中的至少一个协议向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包。
本申请的上述实施例提供的骨干网络拓扑发现装置与本申请实施例提供的骨干网络拓扑发现方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
以上描述了网络拓扑发现装置的内部功能和结构,如图10所示,实际中,该网络拓扑发现装置可实现为控制设备,包括:通信组件305、存储器301以及处理器303。
存储器301,可被配置为存储程序。
另外,存储器301,还可被配置为存储其它各种数据以支持在控制设备上的操作。这些数据的示例包括用于在控制设备上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。
存储器301可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
通信组件305被配置为便于控制设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。控制设备可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件305经由广播信道接收来自外部广播管理***的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,通信组件305还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
具体的,通信组件305,用于获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的区域间的探测数据,所述探测数据至少包括满足预设条件的区域间的探测数据。
处理器303,耦合至存储器301和通信组件305,用于执行存储器301中的程序,以用于:
根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述满足预设条件的区域间为跨省区域间。
在一种实施方式中,处理器303具体用于:
基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
在一种实施方式中,所述探测数据包括多条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;基于此,处理器303具体用于:
对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
在一种实施方式中,所述区域间的单向探测数据,为源区域至目的区域的探测数据;基于此,所述处理器具体还用于:
基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
在一种实施方式中,所述处理器具体用于:
根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
在一种实施方式中,所述通信组件具体用于:
向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,
接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
在一种实施方式中,所述区域为城市。
本申请中,图10中仅示意性给出部分组件,并不意味着服务端设备只包括图10所示组件。
本实施例提供的控制设备,与本申请实施例提供的骨干网络拓扑发现方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
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、嵌入式处理机或其他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他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。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他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多个流程和/或方框图一个方框或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他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他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,从而在计算机或其他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。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
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。
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 (15)
1.一种骨干网络拓扑发现方法,其特征在于,包括:
通过跨省区域间的探测节点获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的跨省区域间的探测数据,所述探测数据包括两区域探测节点之间的多条路由链路、每条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;
根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,所述骨干网络的网络拓扑包含物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,包括:
基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息;
根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息,包括:
对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延;
根据每个跳数的路由地址信息集合和往返时延,确定出国干的跳数、路由地址数据和入国干的跳数、路由地址数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对每个区域间的单向探测数据,基于跳数进行拆分,确定每个跳数的路由地址信息集合和往返时延之后,还包括:
基于每个跳数的往返时延,进行平滑处理。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述区域间的单向探测数据,为源区域至目的区域的探测数据;
所述基于每个区域间的单向探测数据,确定出国干信息和入国干信息之后,还包括:
基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于同一源区域和同一目的区域的聚合特性,对区域间的出国干信息和入国干信息进行修正,包括:
基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正;
基于同一目的区域的出国干信息,对该目的区域对应的区域间的出国干信息进行修正。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于同一源区域的入国干信息,对该源区域对应的区域间的入国干信息进行修正,包括:
统计同一源区域的入国干信息,依据入国干的跳数的出现频率进行排序;
基于每个排序对应的入国干信息的路由地址信息集合,确定该排序的入国干信息的并集;
根据非首位排序的区域间的跳数和路由地址信息集合,基于在先排序的并集和跳数对该区域间的入国干信息进行修正。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,包括:
根据区域间的出国干信息和入国干信息,对该区域间的单向探测数据进行源区域省内网络、目的区域省内网络和国干网络划分;
根据划分后的区域间的单向探测数据构建骨干网络的网络拓扑;
基于物理链路的路由地址特性,根据区域间的单向探测数据和逆向探测数据,确定物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息,并对所述骨干网络的网络拓扑进行修正。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据区域间的单向探测数据和对应的出国干信息、入国干信息,构建所述骨干网络的网络拓扑,还包括:
基于同一源区域的入国干信息,确定经由同一入国干交换机组的目的区域;
基于同一目的区域的出国干信息,确定经由同一出国干交换机组的源区域;
修正所述骨干网络的网络拓扑。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取骨干网络上的区域间的探测数据,包括:
向部署于区域的部分或全部探测节点发送探测数据获取请求,接收所述探测节点根据所述探测数据获取请求返回的所述探测数据;或者,
接收部署于区域的部分或全部探测节点在预设时间点发送的探测数据。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述探测节点的探测数据,通过所述探测节点向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包,并接收基于该探测包的链路中转路由返回的数据获取。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述探测节点的探测数据的获取中,所述探测节点基于TCP协议和UDP协议中的至少一个协议向部署于其他区域的部分或全部探测节点发送探测包。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述区域为城市。
14.一种控制设备,其特征在于,包括:存储器、处理器和通信组件;
所述存储器,其用于存储程序;
所述通信组件,其用于通过跨省区域间的探测节点获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的跨省区域间的探测数据,所述探测数据包括两区域探测节点之间的多条路由链路、每条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;
所述处理器,耦合至所述存储器和所述通信组件,用于执行所述程序,以用于:
根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,所述骨干网络的网络拓扑包含物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息。
15.一种骨干网络拓扑发现装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,其用于通过跨省区域间的探测节点获取骨干网络上能够体现网络设备邻接关系的跨省区域间的探测数据,所述探测数据包括两区域探测节点之间的多条路由链路、每条路由链路中每一跳的路由地址信息和往返时延;
拓扑发现模块,其用于根据所述探测数据进行网络拓扑发现,以获取所述骨干网络的网络拓扑,所述骨干网络的网络拓扑包含物理链路两端的路由地址信息和国干交换机组的路由地址信息。
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