[发明专利]一种网络拓扑发现方法及装置

说明书

本发明提出了一种网络拓扑发现方法及装置，网络设备发送包含探测报文的拓扑探测请求，网络中其他设备接收到该探测请求时，在本地记录该DFS请求的回溯点，然后执行扩散或者回溯DFS探测请求，拓扑探测请求发起者接收回溯的DFS探测请求，依据请求中的设备列表以及相应的邻居信息建立全网络拓扑信息表，并基于该方法提出了一种探测装置，本发明提出的网络拓扑发现方法减少了拓扑发现过程中的消息交换次数，减轻拓扑发现过程中各个设备CPU出现突发过载风险，同时通过全局网络拓扑信息表发现网络中单向链路的问题。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及通信网络拓扑领域。

背景技术

现有技术，如公开号CN 105721318 A，名称为一种软件定义网络SDN中发现网络拓扑的方法和装置的中国专利，公开号CN 106878187 A，名称为：一种分布式网络拓扑检测方法的中国专利，所描述一种拓扑发现方法，均为发起者以迭代或者半迭代的方式逐步获取与本设备1跳，2跳，3跳范围的网络设备节点的信息。

下面以图1所示拓扑，交换机S1作为拓扑发现的发起者为例，简要介绍公开号CN105721318A的发明专利的技术方案：

1)、发起者交换机S1向自己已知的有效端口P1发送拓扑发现请求1；

2)、S2收到该拓扑发现请求1后需要构造拓扑发现响应1’，包含链路信息S2:P1-S1:P1并按原路径发送给交换机S1，同时向S2的本地有效端口P2和P3扩散拓扑发现请求2；

3)、S3接收到S2发送的拓扑发现请求2，构造拓扑发现响应2’按原路径发送给S1，同时向S3的本地有效端口P2扩散拓扑发现请求3；

4)、S4接收到S2发送的拓扑发现请求2，构造拓扑发现响应2’按原路径发送给S1，同时向S4的本地有效端口P2扩散拓扑发现请求4；

5)、S4接收到S3发送的拓扑发现请求3，构造拓扑发现响应3’按原路径发送给S1，此时S4的其他有效端口P1已经发送过拓扑发现响应，便不在继续扩散；

6)、S3接收到S4发送的拓扑发现请求4，同样按原路径给S1发送响应，此时S3的其他有效端口P1也已经发送过拓扑发现响应，也不在继续扩散；

7)、S1收到S2，S3，S4发送的响应，从中解析出响应报文的发送路径，生成全网拓扑信息表，当S1不在收到其他设备响应的新增的链路信息时即认为拓扑发现结束。

现有技术中，拓扑发现方法还包括有另外一些采用野蛮广播的方式广播自己的已知路径信息的方法，详细步骤不再赘述。

前述方案的基本原理：以广度优先方式逐步扩散拓扑发现探测请求，每个收到请求的设备直接向发起者发送携带链路信息的响应，这种方案有如下技术缺陷：

1)、如前述方案中步骤2、3、4、5所述，交换机S2，S3，S4接收到的每个拓扑探测请求，都需要向该请求的发起者发送携带链路信息的响应，因此发起者会接收到大量的网络链路对应的响应，影响拓扑发现的效率；

2)、如步骤2所述，交换机S2，接收到拓扑请求之后，需要向本地的每个的有效端口扩散该请求，因此当交换机S2有大量链路连接到其他交换机时，交换机S2需要突发性复制大量拓扑探测请求并扩散，并且导致接收到的响应也是突发性到达，增加交换机S2的CPU的瞬时负载；

3)、如步骤5,6所述，交换机S3，S4都向发起者交换机S1发送了针对的链路S3:P2--S4：P2的响应报文，导致交换机S1接收到两个对应同一链路的响应，额外增加交换机S1的负载；

4)、如步骤7所述，拓扑发现的发起者判断拓扑发现过程结束的依据是“不再收到非重复链路的响应”，因此拓扑发现过程结束点存在时间上不确定性。

发明内容