[发明专利]用于发现电信网络的物理拓扑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发现以太网网络的物理拓扑。

背景技术

拓扑发现对于具有良好管理的以太网网络是一个至关重要的问题。在文献中有一些方案旨在解决此任务，不过，它们每个有重大的缺点。

在作为新兴IEEE标准802.1AB的IEEE 802.1AB(站点和媒体接入控制连接发现)中描述的链路层发现协议(LLDP)承诺简化企业网络的故障排除和增强网络管理工具发现和维护网络拓扑的能力。协议LLDP是邻居发现协议。它为以太网网络交换机定义了向网络上的邻居节点告知(advertise)有关其本身的信息和存储它们发现的信息的标准方法。它们在IEEE定义的简单网络管理协议(SNMP)管理信息库(MIB)中存储LLDP信息，因而该信息可用于网络管理系统。不过，LLDP提议一种标准拓扑发现方案，LLDP可/将不在所有以太网交换机中实现，特别是不在低成本产品中。

协议LLDP的一个严重缺陷在于它在低成本以太网交换机中不可用。因此，具有不支持LLDP的一些交换机的运营商无法具有基于此协议的拓扑发现。特别是在每个交换机是无LLDP的低成本节点以便具有低成本网络时，情况更是如此。

“无网络辅助的以太网拓扑发现”(“Ethernet Topology Discoverywithout Network Assistance”，12th IEEE International Conference onNetwork Protocols(ICNP′04)，2004.pp.328-339)作者R.Black、A.Donnelly和C.Fourne提议一种无网元辅助但依赖连接到网络的主机的以太网(第2层)拓扑发现方案。网络中的大部分主机运行后台程序，该程序注入适合的探测分组并观测它们分发的位置。因此，网络主机需要新功能，而这不适合低成本方案。

此方案的最重要的缺陷在于每个主机必须运行后台程序以便实现拓扑发现，这在以太网网络中，特别是在低成本网络中难以完成。基于探测分组的方案的其它问题在于它们只能发现转发拓扑，而不能发现物理拓扑。实际未用于分组转发，例如被STP阻塞，无法以探测分组方式发现的正是物理链路。

在M-H.Son、B-S.Joo、B-C Kim和J-Y Lee所著“用于城域以太网网络的物理拓扑发现”(“Physical Topology Discovery for MetroEthernet Networks”，ETRI Journal，vol.27，no.4，Aug.2005，pp.355-366)中提议了另一种方案。此方案是基于监视生成树协议(STP)消息，即，网桥协议数据单元(BPDU)，并从交换机检索STP MIB。

在由于例如TRILL或VLAN设计确保拓扑无环路等某一原因STP被禁用的网络中，M-H.Son等人提议的上述方案无法应用。此外，本文中使用的假设并非对所有交换机有效，即，它是供应商相关的。

在B.Lowekamp、D.R.O′Hallaron和T.R.Gross所著“用于大型以太网网络的拓扑发现”(“Topology Discovery for Large EthernetNetworks”，ACM SIGCOMM 2001，San Diego，California，USA，Aug.2001，pp.237-248)和在Y.Bejerano、Y.Breitbart、M.Garofalakis和R.Rastogi所著“用于大型多子网网络的物理拓扑发现”(“PhysicalTopology Discovery for Large Multi-Subnet Networks”，IEEE INFOCOM2003，San Francisco，USA，Apr.2003，pp.342-352)中，经SNMP MIB收集地址转发表(AFT)信息以发现拓扑，但只能检索生成树路径。

在两个上述出版物中描述的那些著作的共同特性是它们只使用AFT实体。因此，它们只能查找生成树路径，并且将多个冗余路径排除在外。即使其技术据称发现以太网网络的物理拓扑，它们也具有只发现第2层生成树路径的限制。

总之：不使用LLDP并声称发现物理拓扑的现有解决方案只发现STP确定的转发拓扑或在一些情况下能够发现被STP阻塞的链路，但它们没有发现不同种类的以太网网络中的所有物理链路。

发明内容