[发明专利]通用的拓扑链接准确发现方法

说明书

技术领域

本发明涉及IT运维领域，尤其涉及一种通用的拓扑链接准确发现方法。

背景技术

随着网络规模日益扩大，企业的网络环境也越来越复杂，网络设备也越来越多，对网络管理也就有了更高的要求。

网络拓扑发现的主要目的是获取和维护网络节点的存在信息和它们之间的链接关系信息，并在此基础上绘制出整个网络拓扑图。网络管理人员在拓扑图的基础上对故障节点进行快速定位。现有的拓扑链接发现方法准确度不够、通用性不强。

发明内容

本发明中提供了一种通用的拓扑链接准确发现方法，不仅通用性强，而且准确性提高，该方法主要是基于SNMP的网络拓扑发现方法，尤其适合于二层及三层拓扑链接发现。

本发明的目的通过如下方案实现：通用的拓扑链接准确发现方法，包括以下步骤：。

步骤1、 配置需要发现的子网以及SNMP的相关配置信息；

配置子网的目的是确定要发现的网络范围，SNMP信息包括版本、团体字等。

步骤2、 通过SNMP协议获取子网中所有的网络设备的信息，并将这些设备按类型进行分类缓存；

设备按路由器、交换机、防火墙、主机进行分类；网络设备的信息包括端口信息表（IfTable）、IP地址表（IpAddrTable）、IpRouteTable（路由表）、ARP缓存表（IpNetToMediaTable）、地址转发表（Dot1dTpFdbTable）、端口对应表(BasePort)。

步骤3、 将步骤2获取的各个交换机设备端口的MAC进行分类缓存；

由于交换机端口可以学习MAC地址并将其放在交换机内部地址中，所以交换机上面会有连接在该交换机上所有设备的MAC，因此在该方法中将每个交换机每个端口学习到的MAC分为三类：路由器MAC、交换机MAC、主机MAC，将每个端口上的所有MAC与步骤2得到的所有设备进行匹配，按匹配到的设备的类型来放在对应的列表中。

步骤4、 通过STP协议将所有交换机设备构建成森林结构，并设置森林中的交换机的上行端口和下行端口；

1）使用STP协议从所有交换机中找到若干个树根，树根即其中一个交换机，即根交换机；基于这些树根构建成为根交换机到根交换机的树，将这些树加入到森林中；

2）遍历其他交换机，非根交换机，针对交换机的每个端口，只要交换机MAC列表中有根交换机的MAC就是上行端口，否则就是下行端口；将这些设置好上行、下行端口的交换机构建成树并加入到森林中；

3）从剩余的交换机中找到三层交换机来用相同的方式构建树；

4）如果还有交换机不包含在已构建的任何树中，则取出剩余交换机中的第一个开始，依次按照相同的方法构建树，直到所有交换机都放在森林中。

步骤5、 对步骤4中构建的森林中的每棵树进行二层交换机的链接分析；

链接分析包括交换机到交换机、交换机到主机、交换机到路由器之间的链接：

1）交换机到交换机的链接分为两步：

a、是从每棵树的叶子节点开始，计算出每个叶子节点与其父节点之间的链接，计算完成后，就将该叶子节点从树中删除，并放到一个专门存放叶子节点的列表中；完成上一过程后，叶子节点的父节点将会成为新的叶子节点，使用递归依次计算出整棵树的链接情况；

b、遍历所有交换机列表，依次取出一个交换机，记为交换机A，从交换机A的STP端口表中依次取出MAC地址，只要能通过MAC地址从缓存中找到指定交换机B，则交换机A和B之间就存在链接，端口可以依据BasePort表获取；

2）交换机到主机的链接，从上一步中得到的所有叶子交换机中去发现；

从步骤3中得到的交换机端口MAC地址分类中取出主机MAC列表，按MAC地址从步骤2中获取到的所有主机中只要能找到主机，则说明该交换机的该端口就与主机之间存在一条链接；按照该方法依次遍历完所有交换机的端口就能找到所有交换机到主机的连接；

3）交换机到路由器的链接与交换机到主机的链接发现方法类似，只是路由器可能有多个IP指向一个端口，故需要注意链接的重复。

步骤6、 计算三层交换机到主机之间的链接；

从步骤2中取出所有的三层交换机，遍历每个三层交换机的地址转发表（Dot1dTpFdbTable），判断地址转发表中的MAC是否能从步骤2中缓存的主机列表找到主机，来判断该三层交换机与主机之间存在链接。

步骤7、 计算路由器到路由器之间的链接；