[发明专利]一种网络拓扑的被动发现设备及其发现方法

权利要求书

1.一种基于嗅探和指纹技术的网络拓扑被动发现设备，其特征在于：该设备包括下述两种装置：

一个或多个嗅探装置，分别安装于每个子网中直接连接该子网主交换机的主机，每个嗅探装置由顺序连接的网络数据检测、子网拓扑信息生成和PNTD-UP消息封装三个模块组成，负责从该子网内的数据包收集该子网内包括所有网元信息与路由信息的各种拓扑发现信息，然后发送给管理装置；

一个管理装置，包括相互连接的拓扑发现管理配置模块和PNTD-DOWN消息封装模块，以及顺序连接的子网拓扑信息采集、拓扑信息汇总分析、网络拓扑绘制与显示三个模块，设置于待发现网络范围内的任何一台没有安装嗅探装置的主机，负责对各个嗅探装置及其采集信息进行集中管理，并对收集到的各个子网的拓扑信息进行汇总分析，绘制与展示整个待发现网络的网络拓扑图。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述嗅探装置与管理装置之间采用被动拓扑发现PNTD(Passive Network Topology Discovery)协议实现交互通信，以方便拓扑信息的传输和提取；并设置下述两种消息格式，封装在IP数据包的数据里；。

PNTD-UP类型消息为嗅探装置向管理装置发送的消息，顺序设有下述四个字段：

起始标识，作为该消息起始字段，定义为PNTD_UP_START，用于指明该消息类型，位长2字节；

发送时间，记录嗅探装置发送数据包的时间，位长2字节；

子网拓扑数据信息，用于填写嗅探装置发现的本地子网的所有拓扑信息，由管理装置设定其字长；

结束标识，作为该消息结束字段，定义为PNTD_UP_END，位长2字节；

PNTD-DOWN类型消息为管理装置向嗅探装置发送的消息，顺序设有下述四个字段：

起始标识，作为该消息起始字段，定义为PNTD_DOWN_START，用于指明该消息类型，位长2字节；

发送时间，记录管理装置发送数据包的时间，位长2字节；

拓扑发现启停状态，取值为1和0分别表示该拓扑被动发现设备的启动和停止，位长4bit；

单元装置开关状态，取值为1和0分别表示嗅探装置的启动和停止，位长4bit；

采集频率，表示嗅探装置执行每次拓扑信息采集的时间，即将采集到的拓扑信息通过PNTD-UP类型消息发送给管理装置的时间间隔，位长1字节；

结束标识，作为该协议数据包的结束字段，定义为PNTD_DOWN_END，位长2字节。

3.根据权利要求1所述的被动发现设备，其特征在于，所述被动拓扑发现设备中的嗅探装置的三个模块的功能是：

网络数据检测模块，采用嗅探技术检测网络中的数据流并执行两种操作：

对接收的数据流检测IP数据包字段，查看是否包含PNTD-DOWN消息，如果有，则记录该数据包的源地址为管理装置所在网元地址，用作以后发送PNTD-UP信息的目的地址；同时按照格式定义提取其中包括拓扑发现起停状态、嗅探装置运行状态和拓扑发现频率的配置参数，以便根据这些配置参数相应改变该设备的检测参数；如果没有，则不执行任何操作；

检测到被动拓扑发现状态为启动时，就监测网络中的数据包，并对包括简单网络管理协议SNMP、Internet控制报文协议ICMP和地址解析协议ARP的数据进行分析，采用现有的网络拓扑发现技术和操作系统指纹技术得到该子网内的所有网元的拓扑连接情况、设备类型及其型号的信息，然后将这些信息传递给子网拓扑信息生成模块；如果检测到被动拓扑发现状态为停止时，就停止数据包的检测与当前的拓扑发现操作；

子网拓扑信息生成模块，用于接收与处理来自网络数据检测模块的数据，将其中信息封装为统一的拓扑信息格式后，转发给PNTD-UP消息封装模块；

PNTD-UP消息封装模块，负责对来自子网拓扑信息生成模块的拓扑信息按照PNTD-UP类型消息格式进行封装后，附加在IP数据包中，发送给被动拓扑发现管理装置。