一种网络拓扑发现方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种网络拓扑发现方法及装置，网络设备接收包含探测报文的拓扑探测请求，依据探测报文判断所述探测请求是扩散请求还是回溯请求，如果是发散请求则对所述探测报文进行扩散处理，得到一个新的拓扑探测报文后，发送一个新的探测请求，如果是回溯请求，则依据探测报文判断是否存在回溯点，如果存在回溯点，则进行回溯处理，并得到一个新的拓扑探测报文后，执行新的探测请求发送过程，如果不存在回溯点，则依据探测报文生成网络拓扑信息，从而结束拓扑探测，并基于该方法提出了一种探测装置，本发明专利技术提出的网络拓扑发现方法减少了拓扑发现过程中的消息交换次数，减轻拓扑发现过程中各个设备CPU出现突发过载风险，同时通过全局网络拓扑信息表发现网络中单向链路的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种网络拓扑发现方法及装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及通信网络拓扑领域。
技术介绍
现有技术，如公开号CN105721318A，名称为一种软件定义网络SDN中发现网络拓扑的方法和装置的中国专利，公开号CN106878187A，名称为：一种分布式网络拓扑检测方法的中国专利，所描述一种拓扑发现方法，均为发起者以迭代或者半迭代的方式逐步获取与本设备1跳，2跳，3跳范围的网络设备节点的信息。下面以图1所示拓扑，交换机S1作为拓扑发现的发起者为例，简要介绍公开号CN105721318A的专利技术专利的技术方案：1)、发起者交换机S1向自己已知的有效端口P1发送拓扑发现请求1；2)、S2收到该拓扑发现请求1后需要构造拓扑发现响应1’，包含链路信息S2:P1-S1:P1并按原路径发送给交换机S1，同时向S2的本地有效端口P2和P3扩散拓扑发现请求2；3)、S3接收到S2发送的拓扑发现请求2，构造拓扑发现响应2’按原路径发送给S1，同时向S3的本地有效端口P2扩散拓扑发现请求3；4)、S4接收到S2发送的拓扑发现请求2，构造拓扑发现响应2’按原路径发送给S1，同时向S4的本地有效端口P2扩散拓扑发现请求4；5)、S4接收到S3发送的拓扑发现请求3，构造拓扑发现响应3’按原路径发送给S1，此时S4的其他有效端口P1已经发送过拓扑发现响应，便不在继续扩散；6)、S3接收到S4发送的拓扑发现请求4，同样按原路径给S1发送响应，此时S3的其他有效端口P1也已经发送过拓扑发现响应，也不在继续扩散；7)、S1收到S2，S3，S4发送的响应，从中解析出响应报文的发送路径，生成全网拓扑信息表，当S1不在收到其他设备响应的新增的链路信息时即认为拓扑发现结束。现有技术中，拓扑发现方法还包括有另外一些采用野蛮广播的方式广播自己的已知路径信息的方法，详细步骤不再赘述。前述方案的基本原理：以广度优先方式逐步扩散拓扑发现探测请求，每个收到请求的设备直接向发起者发送携带链路信息的响应，这种方案有如下技术缺陷：1)、如前述方案中步骤2、3、4、5所述，交换机S2，S3，S4接收到的每个拓扑探测请求，都需要向该请求的发起者发送携带链路信息的响应，因此发起者会接收到大量的网络链路对应的响应，影响拓扑发现的效率；2)、如步骤2所述，交换机S2，接收到拓扑请求之后，需要向本地的每个的有效端口扩散该请求，因此当交换机S2有大量链路连接到其他交换机时，交换机S2需要突发性复制大量拓扑探测请求并扩散，并且导致接收到的响应也是突发性到达，增加交换机S2的CPU的瞬时负载；3)、如步骤5,6所述，交换机S3，S4都向发起者交换机S1发送了针对的链路S3:P2--S4：P2的响应报文，导致交换机S1接收到两个对应同一链路的响应，额外增加交换机S1的负载；4)、如步骤7所述，拓扑发现的发起者判断拓扑发现过程结束的依据是“不再收到非重复链路的响应”，因此拓扑发现过程结束点存在时间上不确定性。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足，提出一种网络拓扑发现方法及装置。为了解决上述的技术问题，本专利技术提出的基本技术方案为：一种网络拓扑发现方法，其特征在于，执行如下步骤：步骤1，接收包含探测报文的DFS拓扑探测请求；步骤2、判断所述探测请求是扩散请求还是回溯请求，并基于判断结果对所述探测请求进行处理；步骤3，根据所述处理结果生成网络拓扑信息表。优选的，所述步骤2的具体过程为，步骤2.1，判断所述DFS探测请求方向是否为扩散方向，如果为扩散方向的请求，则执行步骤2.2，否则执行步骤2.3；步骤2.2，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.4；步骤2.3，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果不在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.5；步骤2.4，记录所述DFS探测请求的回溯点为此请求的接收端口，继续执行步骤2.5；步骤2.5，查询所有符合条件的有效端口，如果存在，则执行步骤2.6，否则执行步骤2.7；步骤2.6，扩散所述DFS探测请求，选取所述步骤2.5中查询得到的有效端口中端口号最小的端口作为继续扩散请求时的发送端口，置请求方向字段为扩散方向，然后执行步骤2.8；步骤2.7，回溯该DFS探测请求，置请求方向字段为回溯方向，并通过该请求报文中的发起者设备标识以及所述DFS请求的ID查找到该请求对应的回溯点作为回溯请求时的发送端口；步骤2.8，如果该请求中设备列表里还未包含本设备，添加本设备标识和本地邻居信息，并从前述步骤确定的发送端口发送该请求。优选的，所述步骤2.5中的条件具体为端口的邻居信息有效，且对端邻居设备不在所述探测请求中的设备列表里。优选的，所述步骤2.7中的通过该请求报文中的发起者设备标识以及所述DFS请求的ID查找到该请求对应的回溯点作为回溯请求时的发送端口，还包括判断是否找到所述回溯点，如果判断结果为是，则将对应回溯点作为发送端口，修改请求方向为回溯方向，添加设备标识及邻居信息，在回溯端口发送该请求，并结束该步骤，如果不能找到回溯点，则判断该请求发起者是否为自己，如果是，则本次拓扑发现流程完成，如果否，则丢弃该请求。本专利技术还提供了一种网络拓扑发现的装置，其特征在于，所述装置包括接收单元，处理单元以及生成单元，其中，所述接收单元，用于接收包含探测报文的DFS拓扑探测请求；所述处理单元，用于判断所述探测请求是扩散请求还是回溯请求，并基于判断结果对所述探测请求进行处理；所述生成单元，用于根据所述处理结果生成网络拓扑信息表。优选的，所述处理单元具体用于执行如下步骤，步骤2.1，判断所述DFS探测请求方向是否为扩散方向，如果为扩散方向的请求，则执行步骤2.2，否则执行步骤2.3；步骤2.2，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.4；步骤2.3，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果不在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.5；步骤2.4，记录所述DFS探测请求的回溯点为此请求的接收端口，继续执行步骤2.5；步骤2.5，查询所有符合条件的有效端口，如果存在，则执行步骤2.6，否则执行步骤2.7；步骤2.6，扩散所述DFS探测请求，选取所述步骤2.5中查询得到的有效端口中端口号最小的端口作为继续扩散请求时的发送端口，置请求方向字段为扩散方向，然后执行步骤2.8；步骤2.7，回溯该DFS探测请求，置请求方向字段为回溯方向，并通过该请求报文中的发起者设备标识以及所述DFS请求的ID查找到该请求对应的回溯点作为回溯请求时的发送端口；步骤2.8，如果该请求中设备列表里还未包含本设备，添加本设备标识和本地邻居信息，并从前述步骤确定的发送端口发送该请求。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种网络拓扑实现方法及装置，本专利技术具有如下有益效果：1)提高拓扑发现的效率以及确定性(发起者接收到自己发起的探测请求的回溯)；2)网络中的每个设备均可以做为拓扑发现的发起者；3)拓扑发现过程中，参与的每个设备不需要进行的消息复制，也不会出现瞬时大量发送和接收消息的情况，降低参与设备瞬时过载的风险。附图说明图1为现有技术中的网络拓扑探测流程图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络拓扑发现方法，其特征在于，执行如下步骤：步骤1，接收包含探测报文的DFS拓扑探测请求；步骤2、判断所述探测请求是扩散请求还是回溯请求，并基于判断结果对所述探测请求进行处理；步骤3，根据所述处理结果生成网络拓扑信息表。

【技术特征摘要】
1.一种网络拓扑发现方法，其特征在于，执行如下步骤：步骤1，接收包含探测报文的DFS拓扑探测请求；步骤2、判断所述探测请求是扩散请求还是回溯请求，并基于判断结果对所述探测请求进行处理；步骤3，根据所述处理结果生成网络拓扑信息表。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为，步骤2.1，判断所述DFS探测请求方向是否为扩散方向，如果为扩散方向的请求，则执行步骤2.2，否则执行步骤2.3；步骤2.2，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.4；步骤2.3，检查本设备是否在所述DFS探测请求的设备列表中，如果不在，则丢弃该请求结束本次处理，否则执行步骤2.5；步骤2.4，记录所述DFS探测请求的回溯点为此请求的接收端口，继续执行步骤2.5；步骤2.5，查询所有符合条件的有效端口，如果存在，则执行步骤2.6，否则执行步骤2.7；步骤2.6，扩散所述DFS探测请求，选取所述步骤2.5中查询得到的有效端口中端口号最小的端口作为继续扩散请求时的发送端口，置请求方向字段为扩散方向，然后执行步骤2.8；步骤2.7，回溯该DFS探测请求，置请求方向字段为回溯方向，并通过该请求报文中的发起者设备标识以及所述DFS请求的ID查找到该请求对应的回溯点作为回溯请求时的发送端口；步骤2.8，如果该请求中设备列表里还未包含本设备，添加本设备标识和本地邻居信息，并从前述步骤确定的发送端口发送该请求。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2.5中的条件具体为端口的邻居信息有效，且对端邻居设备不在所述探测请求中的设备列表里。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2.7中的通过该请求报文中的发起者设备标识以及所述DFS请求的ID查找到该请求对应的回溯点作为回溯请求时的发送端口，还包括判断是否找到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚敏，
申请(专利权)人：北京百卓网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11