网络拓扑作为一种表示网络设备逻辑连接与物理连接之间关系的方法,通过它网络管理员可以很直观地掌握当前网络设备的运行状况,准确定位网络中的故障点,并对准确分析网络中存在的问题提供基础数据,从而有针对性地优化网络,提高网络的性能。可以说,网络拓扑的自动发现是实现智能网络管理系统的技术关键,是构成智和网管软件的基础.
拓扑发现原理
目前有多种网络拓扑发现方法,包括:
(1) 基于SNMP(Simple NetworkManagementProtocol,简单网络管理协议)的发现方法。该方法主要是利用SNMP协议,访问交换机和路由器等网络设备中的MIB库,获取相应信息。SNMP的一个突出优点是当网络发生变化时MIB中的信息将会随之变化,并且信息获取的整个过程相当快,从而也提高了拓扑发现的速度,并且结果可靠,系统和网络开销小。但使用SNMP进行拓扑发现的主要问题在于并不是每一个网络设备都提供SNMP网管服务,即便提供了SNMP服务,MIB中也可能没有保存足够多的有用信息。另外一个问题是关于MIB值的解释问题,虽然关于设备的一些基本信息在MIB中都进行了标准化的定义,但是许多生产商为了更好的描述它们自己产品的功能,在MIB中添加私有信息。
(2) 基于ICMP(InternetControlMessage Protocol,Internet控制报文协议)的发现方法。该方法利用ping数据包进行拓扑发现。Ping是IP网络中使用最早和最广泛的工具之一,它主要是利用ICMP echo reNy消息来检测主机是否可达,同时也可以通过计算往返延迟推断节点据我们有“多远”。由于使用较小的分组,Ping的开销较小。我们可以Ping每一个可能的IP地址以判断它们是否对应可达的网络节点。当向一个可达节点发出Ping报文时,通常会很快得到响应(几十微秒),但当向一个不可达的节点发出Ping报文时,将在设定的间隔后超时,这个间隔通常是2秒,因此在这种情况下,使用Ping是相当低效的,尤其当出于拓扑发现的目的向大量待定的IP地址发出Ping报文时效率更低。由于ping操作的探测周期较长,网络负载也较大,不适合实时的拓扑发现。
(3) 基于ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议)的发现方法。网络设备的ARP表中设备地址都是有效的IP地址,而且没有存储多余信息,且交换机、路由器等均支持ARP协议,所以这种方法发现效率是很高的,应用范围也广,但如果网络太大,ARP表中的记录会不断的更新,将无法包含网络中所有的交换路由设备。
(4) 基于OSPF(OpenShortestPath Firs,优先开放最短路径)协议的发现方法。OSPF中链路状态数据库存放的信息可以用来计算网络路由,计算过程是从不同的链路状态记录中概括出一个代表网络的节点图。节点图中内部节点是OSPF路由器和中转网络,外围节点是末梢网络、汇总网络以及外部目的站点,连接的弧线是具有不同度量制式的各种链路。因此,网络管理维护系统也可以访问自治系统每个区域中某一个路由器存有的相关的OSPF路由表信息,就可以构造出整个自治系统的网络拓扑图。该方法的优点是速度快、性能高。但实现难度大,且搜索只能限定在一定范围内,所有设备也必须支持0SPF协议。
(5) 基于LLDP(Link LayerDiscovery Protocol,链路层发现协议)协议的发现方法。LLDP是一个厂商无关的二层协议,它允许网络设备在本地子网中通告自己的设备标识和性能。简单说来,LLDP是一种邻近发现协议。它为以太网网络设备,如交换机、路由器和无线局域网接入点定义了一种标准的方法,使其可以向网络中其他节点公告自身的存在,并保存各个邻近设备的发现信息。例如设备配置和设备识别等详细信息都可以用该协议进行公告。具体来说,LLDP定义了一个通用公告信息集、一个传输公告的协议和一种用来存储所收到的公告信息的方法。
SugarNMS 网络自动拓扑发现功能
SugarNMS智和网络管理软件是以SNMP网管协议为基础,并综合了ICMP ping、ARP、CDP、LLDP、OSPF邻居路由、端口转发表、STP生成树协议等物理拓扑发现技术,发现设备的物理链接。智能分析网络拓扑结构,自动勾画出整个网络的真实物理拓扑图。
智和网管软件中采用了Object-SNMP网关组件(Object Simple Network Management Protocol), 这个组件是一个面向对象的SNMP开发组件,与关系数据库流行的O-R Mapping技术类似,实现了Object到SNMP MIB的操作映射(简称O-M Mapping),系统提供了Java/SNMP网关、RMI/SNMP网关、Web Service/SNMP网关服务。开发者无需理解SNMP协议和MIB细节,只需要定义普通数据对象,然后将数据对象按添加、删除、修改、查询等模式提交给网关即可。Object SNMP网关会自动将数据对象按开发者的期望发送到SNMP设备,并返回用户需要的数据对象。
ObjectSNMP组件可以帮助网管软件快速自动的发现网络拓扑连接关系,并提取设备各项数据。其拓扑自动发现功能如下:
全网设备发现:可以按网络号、IP范围、多个网络范围内,自动搜索发现设备,获取设备的基本信息、设备类型(交换、路由、路由交换、终端设备、厂商特有类型等)、MAC地址、ARP表、交换机端口、路由器接口、路由表、交换机转发表、主机IP地址等信息。
网络漫游发现:给定少数几个已知的网络号、IP范围,按用户指定的漫游深度和漫游广度,进行全网漫游发现。
网络拓扑自动发现:可以发现交换机与交换机、交换机与PC机、交换机与终端设备、交换机与路由器、路由交换机与路由交换机之间 的连接关系。连接关系可以定位到具体的设备端口、设备接口上。支持在任意指定的设备之间发现它们的所有连接,在全网范围内发现连接关系。
ObjectSNMP的物理拓扑自动发现采用了全新的技术:即支持单一Cisco、华为网络,也支持各种厂商设备混合网络。支持模糊连接定位,在数据不全或设备缺失的情况下,尽可能发现连接关系。可在任意的网络环境中工作,不需要用户对网络做任何假设(如路由器假设、根交换机假设、上/下行端口假设、边缘设备假设等)。
参考:
[1] 舒 涛,网络拓扑自动发现方法研究,辽 宁 石 油 化 工 大 学 学 报,2013年9月,第33卷第3期;
[2]anphorea 网络拓扑发现 ;
[3] Somato , java snmp全面开发解决方案;
相关推荐
这些技术使得网络资源的动态管理和自动化成为可能,也要求更灵活、智能的拓扑发现算法。同时,随着物联网(IoT)的普及,如何在海量设备中快速准确地发现和管理网络拓扑也将成为研究重点。 总之,网络拓扑发现是...
用户对于网管自动化拓扑的需求,主要包括支持设备全面、...针于网管自动化拓扑的需求,智和网管平台提出了自动化拓扑解决方案,通过网管平台智能地分析设备信息、链路信息,自动生成实际拓扑,减轻网管人员操作复杂度。
因此,一个强大的网络管理系统必须具备网络拓扑发现功能,这也是评估网管软件效能的重要指标。 2. 网络拓扑发现技术分类 目前,主要的网络拓扑发现技术包括基于SNMP(Simple Network Management Protocol)、通用...
其核心优势在于能够自动化网络发现、实时监控网络状态、智能分析网络故障,从而提升网络运维效率。 ### 快速入门 #### 启动RG-eNM服务器 启动RG-eNM服务器是使用该软件的第一步,确保服务器正常运行才能提供网络...
特别是在大型IP网络中,网络拓扑发现与生成成为了网管人员关注的重点。为了有效地管理这些网络,动态采集网络设备和链路的相关数据,经过数据分析和过滤,自动生成网络拓扑显示,为网管人员提供可视化应用界面变得尤...
- **无法主动发现网络问题**:命令行网管依赖于管理员手动检查设备状态,难以实现自动化的故障检测和报警。 - **问题定位困难**:当网络出现故障时,往往需要人工逐项排查,耗时费力且容易出错。 - **人力资源消耗大...
RG-SNC智能网络指挥官的产品图片包括网管拓扑图、WLAN网络管理和3G网络管理的界面展示。如图1-1所示,网管拓扑图清晰地展示了网络设备的连接关系和状态,帮助管理员快速理解和掌握网络结构;图1-2则展现了对WLAN...
智和网管平台(SugarNMS)是智能化的网络设备和服务器等监控软件,包含网络拓扑管理、设备配置管理、 故障和工作状态管理、性能管理、统计报表、资产管理、扩展功能策略、权限管理等功能。 智和网管平台采用业界领先...
- **集成化与智能化**:未来的网管软件将更注重功能的集成和智能分析能力,能够自动识别网络问题并提供解决方案。 - **云化服务**:云计算技术的应用将推动网管软件向云端迁移,提供更为灵活的服务模式。 - **...
自动发现设备并可视化网络中设备的物理连接 集中管理Moxa设备配置文件及固件 通过自定阈值和持续时间灵活地得到事件和通知 支持内嵌MIB浏览器和MIB编译器的第三方设备 提供全面的报告,包括设备统计,流量及设备可用...
综上所述,中兴E100接入网管软件ZXUMS-E100是实现高效接入网管理的关键工具,它通过集中化管理、智能化监控,提升了网络的运营效率和服务质量,对于保障通信网络的稳定性和可靠性具有重要意义。
最后,系统实现了智能选择算法,根据网络实际运行的STP协议情况,自动选择合适的拓扑发现方法。 此外,论文还涵盖了设备发现、主机和路由器的添加,以及非网管交换机和集线器的处理等关键技术的处理策略,确保了...
DGS-1510 PoE 万兆上连智能网管型交换机,是D-Link公司针对现代网络需求推出的一款管理型交换机。这款交换机具有众多先进的特性,包括高带宽的万兆上连能力、丰富的二层和三层网络管理功能、以及节能减排的绿色技术...
工具由大型SugarNMS智能网管软件的精华功能精简而成。SugarNMSTool是网管员、SNMP设备开发调试、SNMP诊断的日常必备工具。产品网站:www.zhtelecom.com.cn 功能如下: 1.设备和链路自动发现 可以按IP起始范围...
根据给定的信息,“非常网管网络管理从入门到精通”主要关注的是网络管理领域的基础知识以及进阶技巧。尽管提供的部分内容并没有直接提及具体的知识点,但我们可以根据标题和描述中的信息来构建一系列关于网络管理的...
这要求网管软件不仅能够提供详尽的网络拓扑图,还应该具备自动发现设备、监控性能瓶颈以及故障快速处理的能力。 智和信通针对数据通信研究所的需求,提供了包括拓扑下发功能在内的一系列解决方案。例如,管理员可以...
安奈特的AT-SNMPc网管平台软件是这一领域的杰出代表,它将复杂的网络管理任务自动化,使管理员能够更专注于网络的监控和优化。 首先,AT-SNMPc平台具有全面的网管特性,涵盖了网络设备的监控、故障检测和性能优化等...
拓扑自动生成技术自动分析链路逻辑,生成清晰的网络拓扑图。故障管理功能支持多种告警机制,快速定位问题设备,提升告警处理速度。此外,平台还提供多维度的性能监控,确保设备、应用和服务的性能状态得到实时掌控。...
Node Manager是网络和系统管理的基础,它能够自动发现网络节点,绘制网络拓扑图,并对网络事件进行处理。其分布式和可伸缩的结构可以适应各种规模的网络,通过分布式采集器减少网络信息流量,节省带宽。此外,Node ...
TSC Carat20-B系列网管型工业以太网交换机是卓越信通公司推出的一款高性能、可靠的工业级网络设备,专为工业自动化领域设计。该系列交换机不仅支持标准的网络管理功能,还在硬件和软件层面上针对工业环境的特殊需求...