文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
网络拓扑发现算法的研究与设计
姓名:刘海华
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:倪少权
20080301
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文网络拓扑发现算法和实现技术是衡量网络管理系统性能的一个重要方面。本文通过开发网络管理系统网络拓扑发现服务模块过程中获得的理论和实践经验,从物理和逻辑两个层次对拓扑发现算法进行了积极的探索。网络物理拓扑结构发现包括网络层发现和数据链路层发现:网络层拓扑发现的主要目的是发现网络中的路由器和子网,以及找出它们之间的连接关系。本文对算法进行了深入探讨,针对传统算法的不足进行了改进,给出了改进算法的主要流程,同时还对实现过程中的一些关键技术进行了详细分析。数据链路层发现目标是发现以交换机为主的两层设备和终端设备,交换机间和它们与终端间的连接关系。本文分析比较了现有基于地址转发表和基于生成树协议的拓扑发现算法,结合两种算法的优点,提出新的判定规则对现有算法进行了改进,改进算法简单高效而且更加准确。本文描述了该算法的数据结构和具体的实现流程。网络逻辑拓扑结构发现主要针对目前广泛使用的虚拟局域网。本文针对单个子网提出了一个有效的跨的通用拓扑发现算法,算法基于标准协议,—.缺曜糓管理信息库猓瓿烧鲂畔⒉檠蹋欢ǖ氖Х治龃恚竦妹扛本文所提出的算法已经应用于骋煌芷教ǎ馐跃哂辛己玫通用性,能够满足拓扑发现需要。关键词:拓扑发现;简单网络管理协议;地址转发表:生成树协议;虚拟局域第的拓扑结构。网
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第滦髀研究目的和研究意义西南交通大学硕士研究生学位论文随着的发展,网络规模不断扩大,网络变得越来越复杂。随着用户对网络的性能要求越来越高,如果没有一个高效的网络管理系统对网络系统进行管理,那么很难保证网络为广大用户提供令人满意的服务。因此网络管理成为现代信息网络中最重要的问题之一。按照亩ㄒ澹绻芾碇饕0ㄎ甯龉δ苡颍汗收瞎芾怼⑴渲霉芾怼性能管理、安全管理和计费管理。在五大功能域中,配置管理是基础,它的主要功能包括发现网络的拓扑结构、监视和管理网络设备的配置情况。而监视和管理网络设备的基础是已知网络的拓扑结构,所以,网络拓扑发现是实现网络管理的基础和前提条件。此外,网络拓扑对网络仿真也十分重要,要仿真能否在现有网络上新开放一种应用,必须首先有正确的网络拓扑。另外,作为网络管理系统的一个重要组成部分,拓扑发现还是故障管理的基础,同时它也是衡量一个商业网管系统成败的重要尺度。网络拓扑连接图为网络管理人员提供了一个了解全局网络连接情况的直观手段。通过网络拓扑图,网络管理人员可以对整个网络的情况进行整体上的把握,并对问题进行诊断。因此,网络拓扑信息作为网络管理的基础,它的重要性显而易见。如何高完备性、高健壮性、高准确性、高效率地自动发现并获取网络拓扑信息是当今各网络研究机构共同关注的问题。网络拓扑自动发现是利用网管协议或网络提出的可用工具通过一定的拓扑算法,自动发现网络中所有主机、路由器、交换机对应的节点及其连接关系,从而得到完整的拓扑图,帮助网络管理人员了解和认识整个网络的拓扑结构。要实现网络拓扑图的生成,必须首先收集构造网络拓扑图的各种必要信息。目前,信息收集主要有两种方式:一种是采用网络管理工具鏢来收集信息,它通过收集网络数据和设置网络来实现对网络的有效管理;另一种方式是采用一种通用的协议鏘采集网络拓扑信息。因此拓扑发现算法的设计在整个网管系统的开发中占有举足轻重的地位。多方位网络拓扑发现要求能够发现完整的网络信息,包括网络物理拓扑结第
国内外研究现状西南交通大学硕士研究生学位论文构绮愫妥油懔讲糠以及连接关系,虚拟局域网下逻辑拓扑结构的发现,用端口扫描技术进行应用拓扑的发现,并且能够满足准确性和速度上的要求。使用进行网络拓扑发现已经很多年了,.形成了众多算法理论。但实际上众多网管软件中的发现服务并没有显示出应有的效果,其原因主要是真实的网络设备和环境复杂多变,理论上的算法在实际情况下有一定偏差,同时网络环境的厂商依赖性乇鹗切槟饩钟蛲肪诚很大,也为通用的发现技术实现提本文以开发网管系统拓扑发现服务的工程实践为背景,从物理拓扑发现和逻辑拓扑发现两个层次阐述了多方位的发现算法在实际环境下的具体实现技术,并进行了实际开发中的实践经验总结。对网络拓扑的研究始于世纪年代中期杆俜⒄故逼冢捎母鞲霾糠质遣煌逼诓煌橹⑵鹄吹模涔婺>薮螅峁垢丛樱掌握其拓扑情况是一项非常具有挑战性的工作,但由于网络拓扑在工程应用和军事应用上的巨大价值,国内外有许多研究机构和公司致力于网络拓扑发现的研究。迪謘工具来用于网络拓扑的研究。饕=岷蟭蚿绦颍鞫讲庾7⒙径,记录畉畉,跟踪低频持久的路由变化。美国南