[发明专利]网络拓扑结构确定方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术，尤其涉及一种网络拓扑结构确定方法和系统。

背景技术

随着互联网技术的发展，用于表达网络逻辑连接关系和物理链接关系的网络拓扑结构也日益复杂化。为了能够直观地了解网络中各个网点的运行状况，往往需要绘制精准的网络拓扑，以便后续能够准确的定位网络中的故障网点。

目前，常见的网络拓扑发现方法有基于探测技术的网络拓扑发现方法，具体地，通过整个网络中预先部署的探测点来探测网络的RRT（Round Trip Time，往返时延）、TTL（Time to Live，生存时间）、以及TRACE路径等数据；综合各探测点所探测的数据，使用图论的算法来计算网络拓扑。然而，基于探测技术的网络拓扑的方法中，其根据有限个探测点所探测的数据来计算网络拓扑，算法复杂、准确度不高；而且，需要在网络中预先部署多个探测点，增加了发现网络拓扑结构的复杂度。

现有技术中，还存在一种利用私有发现协议的网络拓扑发现方法，例如，LLDP协议（Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议），或是CDP（Cisco Discovery Protocol，思科发现协议）。具体地，可以根据各网络设备的接口标识（或协议地址）以及各网络设备记录的相邻网络设备的接口标识（或协议地址），来确定网络拓扑结构。然而，这种利用私有发现协议的网络拓扑发现方法需要各网络设备都同时支持该私有发现协议。以LLDP协议为例，只有各网络设备都同时支持LLDP协议，这样，对于每个网络设备，才能将该网络设备的接口标识信息发布给其相邻的网络设备；进而，各网络设备才能记录的与其相邻的网络设备的接口标识以及其他信息。而实际应用中，网络中并不是所有的网络设备都支持LLDP协议，这样，在确定网络拓扑结构时，无法保证与其他网络设备互联但不支持LLDP协议的网络设备的正常发现，导致确定出的网络拓扑结构准确度不高。而且，LLDP协议是二层协议，因此，利用LLDP协议的网络拓扑发现方法只能应用于二层网络设备的拓扑结构的发现，应用范围有限。

综上所述，现有的网络拓扑结构发现方法存在准确度不高、运算复杂度高以及应用范围窄的不足，因此有必要提供一种能够适用于更大的应用范围、确定的网络拓扑结构准确度高且算法简单的网络拓扑结构发现方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络拓扑结构确定方法和系统，用以提高网络拓扑结构发现的准确度以及应用范围，并降低运算复杂度。

根据本发明的一个方面，提供了一种网络拓扑结构确定方法，包括：

根据预先统计的每个网络设备的各端口的流量特征，对于属于不同网络设备的任意两个端口，计算其中一个端口的输入流量特征与另一个端口的输出流量特征之间的相似度，根据计算出的相似度确定所述两个端口之间的流量相似度；

对于每个端口，选取与该端口的流量相似度最大的端口，作为该端口的连接端口；

根据每个端口的连接端口、及其所属网络设备，确定出网络拓扑结构。

较佳地，所述输入流量特征包括至少一种流量特征；以及所述输出流量特征包括与所述至少一种流量特征分别相应的流量特征；以及

所述计算其中一个端口的输入流量特征与另一个端口的输出流量特征之间的相似度，根据计算出的相似度确定所述两个端口之间的流量相似度，具体包括：

对于所述输入流量特征的每种流量特征，计算所述其中一个端口的该种流量特征，与所述另一个端口的输出流量特征中的相应流量特征之间的相似度；根据计算出的相似度确定所述两个端口之间的流量相似度。

较佳地，所述预先统计的每个网络设备的各端口的流量特征，具体包括设定时间段内按设定周期采集的各端口的流量特征的数据；以及

所述计算所述其中一个端口的该种流量特征与所述另一个端口的输出流量特征中的相应流量特征之间的相似度，具体包括：

根据如下公式1计算出所述其中一个端口x的流量特征P与另一个端口y的流量特征Q之间的相似度r：