[发明专利]基于混合探测技术的网络拓扑发现和自动布局方法及系统

权利要求书

1.一种基于混合探测技术的网络拓扑发现和自动化布局系统，其特征在于，包括：

逻辑拓扑采集机M，为被管理网络中的一台服务器，通过获取与其直连的路由设备的SNMP协议提供的信息，发现整个被管理网络的逻辑拓扑，并将发现的路由设备间的连接以及路由设备与子网的连接信息存储到数据库服务器DB中；

分布式信息采集机C1，C2，…，Cn，通过ICMP中的ping工具来发现子网中的活动主机，并将子网中的活动主机与路由设备间的连接信息存储到数据库服务器DB中，n为信息采集机的数量且n大于1；

数据库服务器DB，用于存储被管理网络的拓扑数据，同时也是组成基于SNMP和ICMP的拓扑自动发现和布局系统中各构件之间的接口；

Web服务器WS，数据库服务器DB交互，获取数据库服务器DB中的拓扑，执行拓扑布局算法，将被管理网络的拓扑布局；

浏览器BS，与用户交互，向作为网络管理人员的用户提供人机交互界面，将Web服务器WS的布局结果提供给网络管理人员。

2.利用权利要求1所述系统的网络拓扑发现和自动化布局方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，利用逻辑拓扑采集机M通过SNMP协议获取被管理网络的路由设备间的连接以及路由设备与子网的连接关系，并将所有的连接关系存储到数据库服务器DB中，所述逻辑拓扑采集机M为被管理网络中的一台服务器；

步骤2，利用n个分布式信息采集机C1，C2，…，Cn，根据步骤一获取的路由设备的子网信息，获取所有子网中的所有活动主机信息，并将所有活动主机与路由设备间的连接信息存储到数据库服务器DB中，其中n大于1；

步骤3，利用Web服务器WS获取数据库服务器DB中的拓扑，执行拓扑布局算法，将被管理网络的拓扑布局后通过浏览器BS提供给网络管理人员。

3.根据权利要求2所述的网络拓扑发现和自动化布局方法，其特征在于：所述步骤1中，连接关系的获取通过以下步骤完成：

步骤1.1，先定义如下几个数据结构：用于表示路由设备的数据结构Router、用于表示子网的Subnet、用于存储网络中所有路由设备信息的AllRouters队列、用于存储未访问的路由设备队列AccessRouters和用于存储所有子网的Subnets队列，并初始化所有的队列为空；

步骤1.2，所述逻辑拓扑采集机M通过执行ipconfig命令获取与其直接相连路由设备的ip，通过配置文件获取被管理网络中所有的路由设备的community集，其中community是用来访问路由设备SNMP协议提供的信息的密码，将该路由设备的信息加入AllRouters队列和AccessRouters队列，并存入数据库服务器DB；

步骤1.3，将与逻辑拓扑采集机M直连的路由设备从AccessRouters队列中出队，并用ip和community获取该路由设备的MIB中的信息，可以得到与该路由设备相连的所有的其他路由设备或者子网的信息，对应地加入AllRouters、AccessRouters和Subnets队列，并将这些信息以及路由设备间的连接信息和路由设备与子网的连接信息存入数据库服务器DB中；

步骤1.4，给AccessRouters中所有的路由设备执行步骤1.3，如此往复直至AccessRouters中为空，即可以发现被管理网络中的所有路由设备之间的连接关系以及路由设备与子网的连接关系。

4.根据权利要求2所述的网络拓扑发现和自动化布局方法，其特征在于：所述步骤2中，活动主机信息的获取通过以下步骤完成：

步骤2.1，定义用于存储网络中所有路由设备信息的AllRouters队列，每个分布式信息采集机Ci，从AllRouters中取出它所负责采集的所有路由设备的所有子网信息，其中i∈(1，2，3，……，n)；

步骤2.2，各个分布式信息采集机Ci用ping工具来发现所有子网中的活动主机，并将活动主机与路由设备的连接信息存入数据库服务器DB中，其中i∈(1，2，3，……，n)；

步骤2.3，重复上述步骤，直至所有的分布式信息采集机Ci停止采集，整个被管理网络的拓扑就已全部存入数据库服务器DB中。

5.根据权利要求2所述的网络拓扑发现和自动化布局方法，其特征在于：所述步骤3中，执行拓扑布局算法并将被管理网络的拓扑布局具体通过以下步骤完成：

步骤3.1，设拓扑布局中的路由设备以及子网图标半径大小为r，Web服务器WS从数据库服务器DB中取出被管理网络的入口路由设备Rin，以Rin为起始执行广度优先搜索算法，得到一个以Rin中心、其他路由设备环绕Rin的广度优先环状树拓扑布局，深度为d，其中Rin为树根，即0层，再定义以下变量：对于1≤k≤d，k-1层的所有路由设备中直连的接口数目最大为N_k，根据可以得到一个较为合适的R_k，其中R_d+1＝r；

步骤3.2，在浏览器BS的屏幕中央画出一个大小为r的路由设备图标，代表Rin，把与Rin直连的所有路由设备或者子网布局在以该图标为中心，以R₁为半径的圆环上；

步骤3.3，同理，把第2层上所有的路由设备也以该路由设备为中心，R₂为半径来布局与该路由设备直连的所有路由设备或者子网图标；

步骤3.4，同理，布局好所有层的图标；之后再查询数据库服务器DB把路由设备或者子网之间的其他连接也画在拓扑图上；

步骤3.5，将每个子网中活动的主机与子网之间用星形方法连接起来；在上述步骤的基础上得到了所有的路由设备之间的相连和路由设备与子网的相连，而每个叶子节点都代表的是一个子网，当点击这个子网图标时，就可以显示出该子网中所有的主机与路由设备呈星形连接的布局。