网络拓扑自动发现方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种网络拓扑自动发现方法，所述方法包括：将网络中的设备按照交换域进行分组，同一个交换域中的设备属于同一组；根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系；根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，根据所述连接关系建立并更新网络拓扑。本发明专利技术实施例还公开一种网络拓扑自动发现装置。

Method and device for automatic discovery of network topology

The embodiment of the invention, a network topology discovery method to automatically open, the method comprises the following steps: network equipment in accordance with the exchange domain group, the same exchange in the domain of the equipment belonging to the same group; according to determine the packet level relationship between devices in each group; according to the hierarchical connection relation calculation of subordinate equipment ports and superior equipment between ports, according to the connection between build and update network topology. The embodiment of the invention also discloses a network topology automatic discovery device.

【技术实现步骤摘要】
网络拓扑自动发现方法及装置
本专利技术涉及网络运营管理技术，尤其涉及一种网络拓扑自动发现方法及装置。
技术介绍
随着网络技术的不断发展，网络结构越来越复杂，尤其是在移动无线接入网中占有统治地位的无线局域网(WirelessLocalAreaNetworks，WLAN)，其包含大量的无线访问接入点(WirelessAccessPoint，AP)、接入控制器(AccessController，AC)、有源以太网(PowerOverEthernet，POE)、光线路终端(opticallineterminal，OLT)、光网络单元(OpticalNetworkUnit，ONU)等二层网络设备。由于WLAN网络中设备数量巨大，因而设备之间的连接关系十分复杂，使得维护人员对WLAN网络的连接关系维护起来困难重重，而连接关系对于运营维护具有重大意义，因此，发现WLAN网络的连接关系是十分必要和有意义的。目前，已知的发现WLAN网络连接关系的拓扑算法主要分为两大类：一类是贝尔实验室的YuriBreitbart提出的基于完整交换机地址转发表的拓扑发现算法，这种算法是基于完整转发表的，要求任一交换机的转发表中包含其他所有交换机的媒体访问控制(MediaAccessControl，MAC)地址，需要在每个交换机下的设备利用因特网包探索器(PacketInternetGroper，PING)Ping所有的交换机；另一类是卡内基梅隆大学的LowekampBruce等提出的基于非完整地址转发表的拓扑发现算法，这种算法要求在同一时间比对不同交换机端口上的MAC。而在电信级网络中，由于设备数量巨大，以某公司WLAN网络为例，其拥有AP50000多台，POE交换机3000台，使用Yuri算法需要每台设备Ping所有的交换机后，再进行采集，实际应用需要超过20小时才能计算一遍，设备数一旦增加，Yuri技术的效率会急剧降低；使用Bruce算法需要同时采集所有交换机的MAC和虚拟局域网(VirtualLocalAreaNetwork，VLAN)后，再进行复数的运算，需要程序支持数百个并发进程，实际应用需要超过7小时才能计算出来，所以这两种算法都无法应用在电信级网络中。因此，目前不存在针对电信级网络的WLAN拓扑自动发现算法，维护人员只能通过手工维护设备连接关系表，更新缓慢而且错误数据较多，这样在维护工作中，不利于发生故障后查找设备上下级连接关系，从而导致故障处理时间较长、效率低下。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种网络拓扑自动发现方法及装置，能自动建立并更新网络拓扑，提高故障发现及网络维护的实效性。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供一种网络拓扑自动发现方法，所述方法包括：将网络中的设备按照交换域进行分组，同一个交换域中的设备属于同一组；根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系；根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，根据所述连接关系建立并更新网络拓扑。上述方案中，所述根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系包括：在第一设备的第一端口上学习到媒体访问控制MAC所属的虚拟局域网VLAN集合，包含于在第二设备的所有端口上学习到所述MAC所属的VLAN集合的合集时，所述第一设备在所述第二设备的下级；其中，所述第一设备和所述第二设备分别为同一组设备中都学习到所述MAC的任意两个设备，第一端口为所述第一设备的任意一个端口。上述方案中，所述根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系包括：存在一个MAC，所述MAC在所述第一设备的非所述第一端口的端口和所述第二设备的第二端口均学习到，则所述第一端口和所述第二端口间接相连；其中，所述第二端口为所述第二设备的任意一个端口；在所有和所述上级设备的同一端口之间间接相连的下级设备的端口中，计算所述下级设备的端口和所述上级设备的端口间接相连的权值，所述权值最小的间接相连为直接相连。上述方案中，所述在所有和所述上级设备的同一端口之间间接相连的下级设备的端口中，计算所述下级设备的端口和所述上级设备的端口间接相连的权值包括：针对间接相连二元组根据计算所述的权值；其中，为所述上级设备的任意一个端口，为和所述间接相连的所述下级设备的任意一个端口，w为所述间接相连二元组的权值，为不在所述上学习到所述MAC的VLAN集合中元素的个数，为所述上学习到的MAC不存在于所述S1中的MAC的个数占所述上学习到的所有MAC的个数的比值。本专利技术实施例提供一种网络拓扑自动发现装置，所述装置包括：分组模块，用于将网络中的设备按照交换域进行分组，同一个交换域中的设备属于同一组；层次确定模块，用于根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系；处理模块，用于根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，根据所述连接关系建立并更新网络拓扑。上述方案中，所述层次确定模块具体用于：在第一设备的第一端口上学习到MAC所属的虚拟局域网VLAN集合，包含于在第二设备的所有端口上学习到所述MAC所属的VLAN集合的合集时，所述第一设备在所述第二设备的下级；其中，所述第一设备和所述第二设备分别为同一组设备中都学习到所述MAC的任意两个设备，第一端口为所述第一设备的任意一个端口。上述方案中，所述处理模块具体用于：存在一个MAC，所述MAC在所述第一设备的非所述第一端口的端口和所述第二设备的第二端口均学习到，则所述第一端口和所述第二端口间接相连；其中，所述第二端口为所述第二设备的任意一个端口；在所有和所述上级设备的同一端口之间间接相连的下级设备的端口中，计算所述下级设备的端口和所述上级设备的端口间接相连的权值，所述权值最小的间接相连为直接相连。上述方案中，所述处理模块还用于：针对间接相连二元组根据计算所述的权值；其中，为所述上级设备的任意一个端口，为和所述间接相连的所述下级设备的任意一个端口，w为所述间接相连二元组的权值，为不在所述上学习到所述MAC的VLAN集合中元素的个数，为所述上学习到的MAC不存在于所述S1中的MAC的个数占所述上学习到的所有MAC的个数的比值。本专利技术实施例提供了一种网络拓扑自动发现方法及装置，通过将网络中的设备按照交换域进行分组，属于同一个交换域的设备在同一组，缩小了设备的计算范围；然后确定同一组中的各个设备之间的层次关系，并根据确定的层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，这样，在确定了分组以及各设备之间的层次关系后，只需计算下层设备的端口与上层设备端口间的连接关系，缩小了设备间端口的计算范围；最后根据计算得到的连接关系自动建立并更新网络拓扑。由此，在计算网络中设备之间端口级的连接关系时，大大减少了计算量，能够满足电信级网络中网络设备的自动拓扑发现，缩短了故障处理时间，提高了故障发现和处理、以及网络维护的实效性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的网络拓扑自动发现方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的网络设备的分组示意图；图3为图2中划分好层次关系的网络设备的层次示意图；图4为本专利技术实施例提供的网络拓扑自动发现装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络拓扑自动发现方法，其特征在于，所述方法包括：将网络中的设备按照交换域进行分组，同一个交换域中的设备属于同一组；根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系；根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，根据所述连接关系建立并更新网络拓扑。

【技术特征摘要】
1.一种网络拓扑自动发现方法，其特征在于，所述方法包括：将网络中的设备按照交换域进行分组，同一个交换域中的设备属于同一组；根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系；根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系，根据所述连接关系建立并更新网络拓扑。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述分组确定每组中各设备之间的层次关系包括：在第一设备的第一端口上学习到媒体访问控制MAC所属的虚拟局域网VLAN集合，包含于在第二设备的所有端口上学习到所述MAC所属的VLAN集合的合集时，所述第一设备在所述第二设备的下级；其中，所述第一设备和所述第二设备分别为同一组设备中都学习到所述MAC的任意两个设备，第一端口为所述第一设备的任意一个端口。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述层次关系，计算下级设备的端口和上级设备端口间的连接关系包括：存在一个MAC，所述MAC在所述第一设备的非所述第一端口的端口和所述第二设备的第二端口均学习到，则所述第一端口和所述第二端口间接相连；其中，所述第二端口为所述第二设备的任意一个端口；在所有和所述上级设备的同一端口之间间接相连的下级设备的端口中，计算所述下级设备的端口和所述上级设备的端口间接相连的权值，所述权值最小的间接相连为直接相连。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所有和所述上级设备的同一端口之间间接相连的下级设备的端口中，计算所述下级设备的端口和所述上级设备的端口间接相连的权值包括：针对间接相连二元组根据计算所述的权值；其中，为所述上级设备的任意一个端口，为和所述间接相连的所述下级设备的任意一个端口，w为所述间接相连二元组的权值，为不在所述上学习到所述MAC的VLAN集合中元素的个数，为所述上学习到的M...

【专利技术属性】
技术研发人员：戢坤，王晔，曾键，陈向宇，张蓉，
申请(专利权)人：中国移动通信集团四川有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51