[发明专利]一种实现网络拓扑发现的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信及网络管理领域，尤其涉及网络管理中实现网络拓扑发现的方法及系统。

背景技术

随着信息时代的到来，人们对计算机网络的依赖使得计算机网络本身运行的可靠性变得至关重要，因此对网络管理也就有了更高的要求。网络拓扑发现的主要目的是获取和维护网络节点的存在信息和它们之间的连接关系的信息，并在此基础上绘制出整个网络拓扑图。在网络拓扑图的基础上，网络管理人员便可对网络故障节点进行快速定位。

网络拓扑自动发现的方法很多，但归结起来主要有以下三种：基于简单网络管理协议(SNMP，Simple Network Management Protocol)的网络拓扑发现方法，它是一种网络层拓扑发现；基于通用协议的网络拓扑发现方法，它是链路层拓扑发现；基于路由协议的网络拓扑发现方法，它是路由层拓扑发现。

网络层拓扑发现的原理是结合互联网控制消息协议(ICMP，InternetControl Message Protocol)和地址解析协议(ARP，Address Resolution Protocol)以及SNMP，对指定的网络进行活动设备的检查，得到所有的活动设备，然后通过SNMP取得设备的基本信息，根据基本信息确定设备的类型，再根据设备的类型取得相应设备的详细信息。

链路层拓扑发现的原理是根据交换机的Cisco(Cisco系统公司是企业网络产品的供应商)发现协议(CDP，Cisco Discovery Protocol)邻居表、端口索引(ifIndex)和端口对应表、自学习表判断出各交换机的连接关系。

路由层的拓扑发现原理是追踪(Trace Route)所有设备节点，根据返回的路由路径即可得到相关设备的路由拓扑关系。

目前，通过动态主机分配协议(DHCP，Dynamic Host ConfigurationProtocol)服务器为局域网中的各个客户端分配IP地址从而为其提供网络服务的应用越来越多，上述三种方法需要配备专门的系统来进行网络拓扑发现，其方案相对来说比较复杂，且针对性不强，由此会导致系统的性能价格比极低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现网络拓扑发现的方法，能够专门针对DHCP服务器为客户端提供服务的应用场景进行网络拓扑发现。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现网络拓扑发现的方法，涉及主机分配协议DHCP客户端、多个中间设备以及DHCP服务器，该方法包括：

中间设备在收到一DHCP客户端发出的DHCP报文请求中的报文时，依次地将本设备的地址信息记录于添加在该报文的DHCP选项中；

DHCP服务器在收到该报文时，在为DHCP客户端分配IP地址的同时，保存该报文中携带的DHCP客户端的物理地址和DHCP选项中的信息。

进一步地，中间设备在收到该报文时，依次地将本设备的地址信息记录于添加在该报文的DHCP选项中，具体包括：

当该报文途经第一个中间设备时，由该第一个中间设备在该报文中添加DHCP选项，并除了在该DHCP选项的第一子选项里记录与DHCP客户端连接的本设备的端口信息，以及在DHCP选项的第二子选项里记录本设备的的物理地址外，还在DHCP选项的第五子选项中记录本设备的IP地址；

当该报文途经其它中间设备时，由收到该报文的中间设备依次地在该报文的DHCP选项的第五子选项中记录本设备的IP地址。

进一步地，该方法还包括：

DHCP服务器根据DHCP客户端的物理地址以及DHCP选项中的信息确定及保存DHCP客户端的位置信息，并根据DHCP选项中的信息确定及保存DHCP客户端到DHCP服务器之间的多个中间设备以及这些中间设备的连接关系。

进一步地，该方法还包括：

DHCP服务器根据保存的DHCP客户端的位置信息和中间设备及其连接关系绘制详细的网络拓扑图。

进一步地，该方法还涉及一拓扑解析系统，且涉及的DHCP服务器含有多个；该方法还包括：

DHCP服务器将DHCP客户端的位置信息和中间设备及其连接关系发送给该拓扑解析系统，由该拓扑解析系统根据DHCP客户端的位置信息和中间设备及其连接关系绘制详细的网络拓扑图。

进一步地，该方法还涉及一拓扑解析系统，该方法还包括：

DHCP服务器将DHCP客户端的物理地址以及DHCP选项中的信息发送给拓扑解析系统；