[发明专利]一种网络拓扑发现的方法和网络管理设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种网络拓扑发现的方法和网络管理设备。

背景技术

网络拓扑(英文为：network topology)是指一个通信网络内，各个网络节点之间的连接关系，这些网络节点包括路由器、交换机、网桥、集线器(hub)及终端主机等等。

网络拓扑发现(英文为：network topology discovery)是指获取和维护网络节点的存在信息和它们之间的连接关系信息，并在此基础上给出整个网络的连接状态的图示，帮助网络管理人员对整个网络的拓扑结构有整体上的了解和认识，并有效的帮助管理员进行网络故障定位和性能分析。

现有技术中，主要有利用简单网络管理协议(simple networkmanagement protocol，简称SNMP协议)获取网络节点的转发信息库(forward information base，简称FIB)路由表和邻居设备的相关信息来进行网络拓扑的发现。而每个网络节点的FIB路由表中的下一跳(nexthop)仅记录了最优路由设备的信息，这样导致网络管理设备无法发现完整的网络拓扑。另外现有的网络中存在大量的二层设备，如交换机，由于二层设备不使用路由进行转发的，而是采用介质访问控制(Media Access Control，简称MAC)地址进行转发，这使得网络管理设备通过SNMP协议仅获取网络节点的FIB路由表和邻居设备的相关信息无法发现二层设备。

现有技术中还提出了链路层发现协议(Link Layer DiscoveryProtocol，简称LLDP)进行链路发现，但是由于LLDP只支持对链路层工作的设备的发现，对于三层设备无法发现。

发明内容

本发明的实施例提供一种网络拓扑发现的方法和网络管理设备，能够实现对不同类型设备混合的网络进行网络拓扑发现。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种网络拓扑发现的方法，该方法包括：

网络管理设备确定子网中的根设备；

所述网络管理设备获取所述子网中每一个设备的MAC转发表和/或ARP表；

所述网络管理设备根据所述子网中每一个设备的MAC转发表和/或ARP表，发现所述子网的第一层网络拓扑设备至第N层网络拓扑设备，N为所述子网的网络拓扑层数，其中第M层网络拓扑设备为其MAC地址和所述根设备的MAC地址，存储在所述子网中第M+1层网络拓扑设备至第N层网络拓扑设备中的同一设备的同一接口的设备，所述M取1至N；

所述网络管理设备根据所述子网中每一个设备的MAC转发表和/或ARP表，发现与第M层网络拓扑设备直连的第M-1层网路拓扑设备，所述与第M层网络拓扑设备直连的第M-1层网路拓扑设备为：不同接口分别存储有所述根设备的MAC地址和所述第M层网络拓扑设备的MAC地址的设备；

所述网络管理设备根据确定的N层网络拓扑设备及所述与第M层网络拓扑设备直连的第M-1层网路拓扑设备，获取所述子网的网络拓扑结构。

第一种可能的实现方式中，根据第一方面，在所述网络管理设备获取所述子网中每一个设备的MAC转发表和/或ARP表之前，该方法还包括：

所述网络管理设备指示所述根设备触发所述子网中其它设备，以使得所述子网中的设备更新各自的MAC转发表和/或ARP表。

第二种可能的实现方式中，根据第一种可能的实现方式，所述网络管理设备指示所述根设备触发所述子网中其它设备具体为：

所述网络管理设备指示所述根设备向所述子网中其它设备发送Ping命令。

第三种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种至第二种可能的实现方式中，所述网络管理设备根据确定的N层网络拓扑设备及所述与第M层网络拓扑设备直连的第M-1层网路拓扑设备，获取所述子网的网络拓扑结构之后，该方法还包括：

若所述子网中存在第二网路拓扑设备，则创建虚拟集线器hub设备，所述第二网路拓扑设备的同一接口和两个以上的设备的接口存在物理连接；

将所述虚拟hub设备确定为所述第二网络拓扑设备的下一层网络拓扑设备，与所述第二网络拓扑设备相连，并将所述虚拟hub设备分别与和所述第二网络拓扑设备的接口存在物理连接的两个以上设备相连。

第四种可能的实现方式中，结合第一方面或第一种至第三种可能的实现方式中，所述网络管理设备确定子网中的根设备具体包括：

所述网络管理设备依次向子网中的每一设备发送telnet测试；