交換設備拓撲方式的製作方法
2023-09-23 08:10:20 2
交換設備拓撲方式的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種交換設備拓撲方式，首先root設備發送關鍵字為Topology_Find的廣播數據包並在內部建立一張全局拓撲結構鍊表；其它交換設備向接收數據包埠發送dev_info的數據，同時維護本機設備管理表，並將該表向root設備發送topology_info數據包；root設備根據dev_info數據包以及topology_info數據包將設備信息維護到全局拓撲結構表中。本發明所需數據包及信息內容極少，且拓撲收斂速度及運算消耗極小，可以提高整個拓撲系統處理性能，比其它網絡拓撲發現方法佔用設備系統資源和網絡資源具有極大的優勢。
【專利說明】交換設備拓撲方式
【技術領域】
[0001]本發明涉及交換設備拓撲方式，使用設備間信息交互機制達到快速收斂網絡中設備拓撲形成，在極短時間內即可實現區域網網絡設備的拓撲發現。
【背景技術】
[0002]隨著區域網的快速發展及應用，區域網中交換設備的數量也越來越多，點對點式的設備管理方式已經越來越適應不了管理人員對交換設備的管理需求，交換機的集群管理要求其核心基礎是對整個網絡環境中的設備部署發現策略，用於形成當前網絡環境中各種設備之間的連接與設備信息定位，使得網絡管理員對當前網絡中的網絡狀況，如定位鏈路故障、分析鏈路質量、設備集中管理、網絡合理布局規劃均具有非常重要的意義。
[0003]現有公開的各種拓撲方式均使用了大量複雜的設備嗅探方式，使用大量的信息報文以及記錄跳數方式進行拓撲信息採集，資源消耗大，路徑損耗嚴重，且拓撲形成時間長，收斂效率低等諸多缺點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服上述不足，提供一種全網公告，快速收斂的拓撲方式，及時反應正確的設備連接順序和當前的網絡環境。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:一種交換設備的拓撲方式，所述方法包括以下步驟:
[0006]步驟一、root設備發送廣播報文；
[0007]步驟二、root設備在內部建立一張全局拓撲結構表；
[0008]步驟三、交換設備接收到root設備發送的廣播報文後，交換設備將向其它激活埠轉發該廣播報文，同時執行下述步驟:
[0009](I)向接收廣播報文的埠發送反饋報文，該反饋報文包含本設備的設備號和來源埠，同時將來源埠記錄到本機設備信息表的本機埠中；
[0010](2)root設備接收到反饋報文時，判斷該反饋報文如果是從接收廣播報文的埠接收，則丟棄該反饋報文；否則記錄接收該反饋報文的接收埠及反饋報文內容到本機設備信息表中；
[0011](3)向10t設備發送本機記錄的下聯設備信息的拓撲報文；
[0012]步驟四、root設備收到反饋報文以及拓撲報文後，將交換設備的信息記錄到全局拓撲結構表中；
[0013]步驟五、root設備根據收到的反饋報文以及拓撲報文維護更新全局拓撲結構表。
[0014]上述方法中所有報文的發送、接收和處理均基於二層協議實現，除廣播報文外，其它報文均為定點報文。
[0015]上述方法中所有網絡設備均使用唯一關鍵編號作為設備的單一識別。
[0016]上述方法中設備信息結構體包含以下內容:設備編號，下聯設備個數，父端埠，本機埠，下聯設備指針，同級設備指針。
[0017]步驟一中的root設備不限定為核心交換機或網關設備或集中管理伺服器，步驟二中的全局拓撲結構表中所維護的是樹型鍊表，步驟三中的交換設備不關心其上聯設備的接口情況，而下聯設備是指與當前設備直接相連的距離root設備更遠的交換設備。
[0018]在步驟三(I)中所使用的二層數據包為避免錯誤識別，在數據包內添加關鍵字，且接收的交換設備在協議棧對該類型數據包做重定向到CPU處理，以保證不會被接收交換機錯誤轉發至其它交換設備。
[0019]在步驟三(I)中的反饋報文，其中只包括本機設備編號和接收廣播報文的埠，步驟三(2)中記錄下聯設備信息的步驟如下:
[0020](BI)將本機設備編號記錄到本機設備信息結構體設備編號中；
[0021 ] (B2)將接收到廣播報文的埠記錄到本機設備信息結構體本機埠中；
[0022](B3)接收到第一個反饋報文時創建下聯設備結構體；
[0023](B4)將反饋報文中的設備編號寫入下聯設備信息結構體的設備編號中；
[0024](B5)將接收到該反饋報文的埠記錄到下聯設備信息結構體的父端埠中；
[0025](B6)將接收到的反饋報文中用於接收廣播報文的埠記錄到下聯設備結構體的本機埠中；
[0026](B7)將本機設備信息結構體的下聯設備指針指向第一個設備信息結構體；
[0027](B8)更新下聯設備個數內容；
[0028](B9)下聯設備結構體的下聯設備指針為空；
[0029](BlO)下聯設備結構體的同級設備指針為空；
[0030](Bll)接收到下一個反饋報文時創建下聯設備結構體；
[0031](B12)將反饋報文中的設備編號寫入下聯設備信息結構體的設備編號中；
[0032](B13)將接收到該反饋報文的埠記錄到下聯設備信息結構體的父端埠中；
[0033](B14)將接收到的反饋報文中用於接收廣播報文的埠記錄到下聯設備結構體的本機埠中；
[0034](B15)將上一個下聯設備結構體的同級設備指針指向本下聯設備信息結構體；
[0035](B16)本下聯設備結構體的下聯設備指針為空；
[0036](B17)本下聯設備結構體的同級設備指針為空；
[0037](B18)更新本機下聯設備個數內容；
[0038](B19)循環(Bll)— (B18)依次處理收到的所有下聯設備的反饋報文。
[0039](B20)本機結構體中的同級設備指針為空。
[0040]步驟三(3)中的設備如果下聯設備指針為空，則不發送拓撲報文，此外，由於設備是在接收到廣播報文才發送拓撲報文，因此可以根據網絡環境設定是由root定時自動進行拓撲發現，還是人工手動進行自動拓撲發現，優化網絡性能，減少收斂次數，提高效率。步驟四中將設備信息記錄到全局拓撲結構表中步驟為:
[0041](Cl)將本機root設備編號記錄到結構體中；。
[0042](C2)父端埠、本機埠均為空，root同級設備指針為空；
[0043](C3)將下聯設備指針指向收到的第一個反饋報文所創建的設備信息結構體的設備編號；
[0044](C4)將接收到該反饋報文的埠記錄到創建的下聯設備信息結構提的父端埠中；
[0045](C5)將接收到的反饋報文中用於接收廣播報文的埠記錄到下聯設備結構體的本機埠中；
[0046](C5)更新下聯設備個數內容；
[0047](C6)將第一個下聯設備信息結構體(非root設備)的同級設備指針指向收到的下一個反饋報文中設備信息結構體的設備編號；
[0048](C7)循環(C4)一 (C6)依次處理收到的所有下聯設備的反饋報文；
[0049](CS)將收到的拓撲報文中的設備編號取出，在下聯設備中找到該編號記錄，然後將該編號結構體的下聯設備指針指向該結構體；
[0050]步驟五中對拓撲發現的更新基於上述步驟四中對樹型鍊表的更新，使用常規鍊表更新策略即可主動實時維護當前拓撲結構。
[0051]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明採用了非常簡單，易於編程實現的基於二層協議的網絡交換設備拓撲發現方法。root設備可以是一臺核心交換機，也可以是一臺網管設備，或者是一臺集中管理伺服器，便於網絡靈活架設，而且整個拓撲方式所需數據包極少，且處理信息很少，通過高效鍊表操作，可以提高系統處理性能，比其它網絡拓撲方式佔用設備系統資源和網絡資源都有極大的優勢。
【權利要求】
1.交換設備拓撲方式，其特徵在於所述方法包括以下步驟: 步驟一、root設備發送廣播報文； 步驟二、root設備在內部建立一張全局拓撲結構表； 步驟三、交換設備接收到root設備發送的廣播報文後，交換設備將向其它激活埠轉發該廣播報文，同時執行下述步驟: (1)向接收廣播報文的埠發送反饋報文，該反饋報文包含本設備的設備號和來源埠，同時將來源埠記錄到本機設備信息表的本機埠中； (2)root設備接收到反饋報文時，判斷該反饋報文如果是從接收廣播報文的埠接收，則丟棄該反饋報文；否則記錄接收該反饋報文的接收埠及反饋報文內容到本機設備管理表中； (3)向root設備發送本機記錄的下聯設備信息的拓撲報文； 步驟四、root設備收到反饋報文以及拓撲報文後，將交換設備的信息記錄到全局拓撲結構表中； 步驟五、root設備根據收到的反饋報文以及拓撲報文維護更新全局拓撲結構表。
2.如權利要求1所述的一種交換設備的拓撲方式，其特徵在於:上述方法中所有報文的發送、接收和處理均基於二層協議實現，除廣播報文外，其它報文均為定點報文。
3.如權利要求1所述的一種交換設備的拓撲方式，其特徵在於:上述方法中所有網絡設備均使用唯一關鍵編號作為設備的單一識別。
【文檔編號】H04L12/751GK104468366SQ201410583688
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】李 東 申請人:青島金訊網絡工程有限公司