网络拓扑发现技术的

摘 要：本文首先介绍了网络拓扑发现技术的研究现状,对网络拓扑发现技术进行了划分,并分析了各自的优缺点以及网络拓扑的特点和实现方法.

关 键 词：逻辑拓扑发现；IP地址；故障；诊断；物理拓扑发现

中图分类号：TP393.18文献标识码：A文章编号：1007-9599（2012）20-0000-02

当今的网络结构由于计算机网络的日渐变化而更加复杂.在现在的信息化社会里,要想使计算机网络能够稳定运行,那么就需要一个完好的的网络管理系统,这既是分析网络作用、进行配备网络的重要根据,也是安全组织网络的重要依据.导致响网络性能的降低的重要原因是网络故障,网络管理软件能对已经发生的问题进行网络定位、故障检测、和诊断分析,接着提交一份网络故障分析报告给系统网络管理员,网络管理员根据提交的报告来解决故障问题,从而改善了网络的性能,稳固性以及怎么写作质量.网络管理系统的一个重要组成部分是网络拓扑发现,所谓的网络拓扑发现就是以图形的形式直观的表示出来搜寻到网络设备以及网络设备间的动态联系,为网络管理员对网络设备进行监控和配置,诊断网络出现的故障提供依据,从而较好地优化整个网络.

现在研究的网络拓扑发现途径多种多样,现在频繁使用的网络拓扑发现算法关键有四种.以下是对四种拓扑发现途径开始具体的描述：

1拓扑发现方法—依据ARP协议

地址解析协议受所有太网接口的网络设备的认同,本机需要维护一个ARP表,这张ARP表的功能是转换和解析以太网地址和IP地址.因为ARP表中存储着处于相同以太网网段之间的全部当前主机的活动地址信息,所以拓扑发现根据ARP表中的信息来完成.从而通过别的信息判断网络中节点的类型,其中的硬件设备是路由器还是交换机,全部以太网的拓扑结构联系通过其ARP表的内容发现完成.

2拓扑发现方法——依据ICMP协议

Ping是基于ICMP协议的使用的主要对象,测试网络的通畅性和设备的活动状态的方法是用通过ping发送ICMP报文来完成的,例如使用ping操依次对存在于相同网段之间网络IP地址进行操作,然后通过反映的结果来找到存在于本网段内全部活动的网络设备.

3拓扑发现方法——依据DNS域名分析

一个域内每个名字到其IP地址的映射关系保持在域名怎么写作器中,该域内名字的可以通过域名怎么写作器进行解析和转换,所以根据DNS的特点找出在当前域内的全部的路由器设备和主机.

4拓扑发现算法——依据SNMP路由表

在一些网络设备,例如路由器,包括基于ARP协议的路由表和基于SNMP协议的路由表、路由表中包含子网掩码关于目的网络、网络地址关于路由的目的、该路由的后面站IP地址、路由协议、相应的端口等信息分析来完成网络的拓扑发现.

数学的下属的一个学科是拓扑学,它是探究几何图形的持续转变形状时的某些特点.物体之间的位置关连在它研究范围之内,而距离以及大小则不在它的考虑范围.在计算机网络范围内中,网络节点之间的相连关系和它们之间几何罗列或分布是用拓扑结果来表现的.网络的基本相连的设备是构成网络节点的基本单元,例如路由器、交换机等.主机与网络节点有差异的,在整个网络系统中网络的终端设备一般是指主机.网络中两个网络节点的是通过链路连接起来的,通过链路为节点之间传递信息.

一般情况下网络拓扑是用来表示网络中直接联系一起相似实体的互相连接关系,网络拓扑结构可包含物理网络拓扑和逻辑网络拓扑.搜索网络层各个节点之间的互相连接的关系是由逻辑网络拓扑发现来完成的,其中包含路由器与子网之间、路由器之间的互相连接关系,所以叫做网络路由拓扑发现.表现在依其所产生的拓扑图,拓扑图中含有子网与路由器两个节点,同时默认的路由器和与它的子网节点毗邻.

现今的网络拓扑发现领域,探讨最多的是逻辑网络拓扑发现,它所发现的问题也最多.目前关于网络拓扑发现的标准很少,所以关于拓扑发现的探索缺乏可供依据的标准.现在有很多发现方法都是在基于一定的前提下,完成拓扑发现在一定范围内的.还有作为一种关键的网络信息,网络拓扑结构还会包括一些网络安全方面的因素.

其实网络实体的物理连接即能够获得网络硬件设备如主机和交换机、交换机中间、路由器和交换机中间的相连关系称为物理网拓扑发现.实现许多网络管理任务的前提是,找到现网络设备之间互连关系和物理的布局,例如怎么写作器定位、故障源分析、主动与被动网络管理事件关联.

在实际应用上物理网络拓扑发现有很多算法的优点：

第一是算法不需要对交换机的各个端口准备初始化.随着网络流量的变化交换机端口的地址转发表也是动态的,这样就不需要对交换机端口地址进行初始化.

第二是算法简单.关于转发地址表的拓扑发现算法是,先检测设各个端口之间有互联的关系,接着根据相连关系判断的定理,清除不正确的检测设,最后取消矛盾的结构,提升发现结果的正确率,其算法较简单.

第三是算法准确度高.利用算法中MIB中生成树提供了网络的拓扑结构,依其推想出来的网络拓扑图会准确率会提高.

最后是算法具有更好的可操作性,算法中MIB中生成树协议组的数据随着网络结构变化而改变,这样使得判断连接关系的算法简便好用,有很好的使用性能.

本系统的主要目标是将当前网络的拓扑自动发现以图形化的形式结构呈现出来,从而为网络管理员了解当前的网络运行情况提供依据,同时网络管理功能的提供一可靠的基础.该系统总体结构使用结构化的归纳方法进行解析.

一个拓扑发现系统的所要实现的工作由以下几个步骤组成：

首先要取得拓扑发现必要的数据,接着根据这些数据进行数据解析、从而得出当前网络设备之间互相连接情况,同时按照固定的模式开始存储.最后采取部分的拓扑显示算法,把拓扑结构的结果用以图形的方式呈现.

该系统被分为三个模块：关于数据库存储模块,关于网络拓扑发现模块、以图形方式显示网络拓扑结构模块.

数据库存储模块：主要用来存储拓扑发现后的网络拓扑数据.

网络拓扑发现模块：捕获拓扑发现必须的信息,然后解析该数据,推算出目前网络的拓扑结构,结果以固定的格式进行存储.

以图形方式显示网络拓扑结构模块：根据前面的拓扑发现模块所得到的关于目前网络拓扑结构的答案,依据某个节点排列布局算法,把拓扑结构的结果以图形化的方式呈现.