[发明专利]无线集群网管中的网络拓扑的自动发现的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线集群网管技术领域，第三层网络拓扑自动发现中，基于SNMP方法的一种快速实现方法。 

背景技术

要进行网络拓扑发现，可以通过许多途径。主要包括两大类，一类主要是基于ICMP协议的网络诊断程序以及相关的TCP/IP协议、DNS、ARP等，主要利用ICMP探测包，如Ping、Traceroute程序，它发现范围较广，但会较多占用网络带宽；另一类就是支持SNMP协议的网络设备中所具有MIB库信息，基于SNMP协议，查询发现效率比较高，需要SNMP管理协议的支持。 

每一个连接在Internet上的设备，如主机、路由器、接入服务器等一般情况下都会有一个独立的IP地址，通过Traceroute我们可以知道信息从你的计算机到互联网另一端的主机是走的什么路径。Traceroute是一个正确理解IP网络并了解路由原理的重要工具。Traceroute程序的设计是利用ICMP及IP头的TTL。首先，Traceroute送出一个TTL是1的IP包到目的地，当路径上的第一个路由器收到这个包时，它将TTL减1，此时，TTL变为0了，所以该路由器会将此包丢掉，并送回一个超时消息，Traceroute收到这个消息后，便知道这个路由器存在于这个路径上，接着Traceroute再送出另一个TTL是2的包，发现第2个路由器，依次类推，Traceroute每次将送出的datagram的TTL加1来发现另一个路由器，这个重复的动作一直持续到某个包抵达目的地或者超时。 

管理信息库(MIB：Management Info Base)是由网络管理协议使用并维护的网络管理信息数据库。由RFC-1213定义的MIB-II、由RFC-1493定义的Bridge-MIB都是标准SNMP的MIB，MIB-II主要用于第三层网络自动发现，专门针对路由设备；Bridge-MIB用于第二层网络发现，专门针对网桥和交换机。这些MIB库现已在绝大多数的网络设备如路由器、网桥、交换机上采用，定义了一系列的对象组，很多对象组中所包含的对象变量值，是网络拓扑自 动发现的重要信息来源。 

第三层网络拓扑发现主要是判断路由器及子网的连接关系。和拓扑发现相关的几个MIB可以分为三组：系统组(System)、接口组(Interface)和IP组。 

(1)系统组 

包括7个简单变量，分别为：sysDescr、sysUpTime、sysContact、sysName、sysLocation和sysService。大部分变量为自我解释的作用，其中sysService可用于判断设备类型，从其二进制形式最低位到第七位如果某位为1则提供对应OSI 7层网络层次的服务。第二位为1则其为交换机或网桥，第三位为1则说明该节点提供路由功能，是路由器设备。 

(2)接口组 

这个组定义一个表示设备接口数量的简单变量IfNumber和一个接口表IfTable。IfNumber表示被管节点的总的接口数量，IfTable表格每行对应一个接口的特征参数：IfIndex表格索引项，也就是接口的索引值；IfDescr为接口名称，IfType表示接口类型，即本接口所在子网的类型，常见如以太网，令牌环等；接口的物理地址、速率以及操作状态都可以从这个表中查询得到。 

(3)IP组 

IP组定义了许多简单变量，每个变量标识该设备是否实现该功能。其中IpForwarding表示该节点具有转发功能，可作为路由器的判定依据。 

沈曾伟等，基于SNMP的IP网络拓扑发现方法，中国发明专利CN1756189B：北京航空航天大学，2004.9.30，该方法是现在拓扑自动发现领域一种通用方法，可进行三层和两层发现，但单纯基于SNMP，主要针对IP网络，即针对路由器、交换机、网桥、网关设备和主机，不能用于无线集群设备。 

李佳，基于ICMP和SNMP的网络拓扑发现算法研究及实现，论文：华中理工大学网络中心，《微型机与应用》1998年第1期，该方法也是现在的通用方法，但是根据ARP表获取到的活动主机列表是不准确的，ARP表仅仅是IP地址和Mac地址映射的一个缓存，并不能说明当前是否活动，比如当主机当机或者网络结构发生改变时，虽然ARP表显示为活跃，事实上已经不可用。 

ICMP本身具有的缺点为较多占用网络带宽，且其仅为通用方法，只能探测目标主机是否存活，并不能发现自定义项目，比如设备类型、支持服务类型等，这需要SNMP方式来补充。