[發明專利]一種網絡拓撲發現方法和裝置

有效

• 申請號: 201210186824.3
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102694689A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 潘宗輝;曾勇剛
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/56
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及網絡管理技術領域，尤指一種網絡拓撲發現方法和裝置。

背景技術

網絡拓撲是一種表達網絡邏輯連接關系和物理連接關系的方法。通過網絡拓撲管理員可以直觀地了解網絡當前的運行狀況，準確定位網絡中的故障以進行隔離，并對整個網絡中可能存在的瓶頸進行準確分析，從而有針對性地改造網絡，提高網絡的整體性能。因此，隨著網絡規模的越來越大，對網絡拓撲發現的準確性和實時性提出了更高的要求。

目前比較常見的網絡拓撲發現方法有：根據媒體訪問控制（MAC）地址學習表進行拓撲發現的方法和根據鄰居信息進行拓撲發現的方法。

首先以圖1為例簡要介紹根據MAC地址學習表進行拓撲發現的過程。

圖1是現有技術中的一個簡單的網絡拓撲示意圖。如圖1所示，交換機1的接口11同交換機2的接口21直連；交換機2的接口22同交換機3的接口31直連；交換機1的MAC地址為0a，交換機2的MAC地址為0b，交換機3的MAC地址為0c。交換機1的接口11可以學習到交換機2和交換機3的MAC地址，交換機2的接口21可以學習到交換機1的MAC地址，交換機2的接口22可以學習到交換機3的MAC地址，交換機3的接口31可以學習到交換機1和交換機2的MAC地址，則上述四個接口所學習的MAC地址如表1所示：

表1

下面以交換機3的接口31為例來說明網絡拓撲的發現過程，包括以下步驟：

步驟101，取出交換機3的接口31學習到第一個MAC地址0a，根據該MAC地址0a查找到設備為交換機1；

步驟102，獲取交換機1上所有存在MAC地址學習信息的接口，本例中交換機1上只有接口11存在MAC地址學習信息；

步驟103，判斷交換機1的接口11所學習的MAC地址中是否存在交換機3的MAC地址；如果不存在，則繼續處理交換機3的接口31學習到的下一個MAC地址0b；如果存在，繼續判斷交換機1的接口11所學習的MAC地址（0b，0c）和交換機3的接口31所學習的MAC地址（0a，0b）是否存在交集，如果存在交集，則說明交換機3的接口31和交換機1的接口11之間存在其它設備，則繼續處理交換機3的接口31學習到的下一個MAC地址0b，如果不存在交集，則說明交換機3的接口31和交換機1的接口11之間存在直連鏈路，本例中存在交集，因此接口31和接口11之間不存在直連鏈路；

步驟104，繼續處理交換機3的接口31學習到的下一個MAC地址0b，根據該MAC地址0b查找到設備為交換機2；

步驟105，獲取交換機2上所有存在MAC地址學習信息的接口，本例中交換機2上有接口21和接口22存在MAC地址學習信息；

步驟106，同樣，根據步驟3中的策略對交換機2中的接口21和接口22進行判斷：交換機2的接口21所學習的MAC地址（0a）中不存在交換機3的MAC地址0c，因此接口21和接口31之間不存在直連鏈路；交換機2的接口22所學習的MAC地址（0c）中存在交換機3的MAC地址0c，且接口22所學習的MAC地址（0c）和交換機3的接口31所學習的MAC地址（0a，0b）不存在交集，因此接口22和接口31之間存在直連鏈路。

其它接口的拓撲發現過程與上述過程相同，不再一一詳述。

但是隨著網絡規模的擴大，設備的MAC地址學習表也會變得越來越龐大，這種根據MAC地址學習表進行拓撲發現的算法的性能也會變差，另外因為MAC地址老化等原因，這種算法也存在很大的局限性。

而根據鄰居信息進行拓撲發現的算法，因為其效率高，正在被越來越多地應用。

目前，比較常見的根據鄰居信息進行拓撲發現的算法有鏈路層發現協議（LLDP，Link?Layer?Discovery?Protocol）和生成樹協議（STP，Spanning?Tree?Protocol）兩種。LLDP是端口到端口的二層協議，用于學習網絡中的相鄰設備間的鄰居信息。STP是一種二層管理協議，它通過有選擇性地阻塞網絡冗余鏈路來達到消除網絡二層環路的目的，同時又具備鏈路備份功能，STP的指定橋及接口就是反映設備間的鄰居信息。

對于LLDP和STP來說，設備接口上只會記錄同自己相連的鄰居信息，所以根據鄰居信息進行拓撲發現，不會隨著網絡規模的擴大而受到影響。

但是，根據LLDP或STP鄰居信息進行網絡拓撲發現時，對于存在LLDP/STP協議報文透傳的情況會導致鏈路計算的結果出錯，下面仍以圖1為例進行說明。