交換機管理系統的拓撲生成方法
2023-10-11 11:43:49 1
專利名稱：交換機管理系統的拓撲生成方法
技術領域：
本發明涉及網絡技術領域，具體地講，涉及交換機管理系統的拓撲生成方法。
背景技術：
隨著網絡技術的飛速發展，越來越多的交換機被加入到網絡中，從而使得交換機管理系統的配置愈加複雜，導致統一管理網絡的難度大大增加。現有的交換機管理系統大多米用標準的SNMP (Simple Network Management Protocol,簡單網絡管理協議)等公共協議來管理交換機管理設備。然而由於SNMP等標準協議自身的局限性造成網絡拓撲的生成時間較長，而且顯示的網絡鏈路信息不夠完善，使其遠遠達不到有效、統一管理網絡的目的。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中採用SNMP等公共協議來管理交換機管理系統導致網絡拓撲的形成過程時間較長並且顯示的網絡鏈路信息不夠完善的缺陷，提供一種基於LLDP (Link Layer Discovery Protocol,鏈路層發現協議)協議和IPstack協議共同配合實現交換機管理系統的拓撲生成方法。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下
交換機管理系統的拓撲生成方法，通過以下步驟實現
P1.交換機管理系統進行初始化處理，獲取初始設定的信息，該信息包括管理分組以及交換機的管理狀態、管理角色、優先級、IP位址和MAC地址；
P2.本系統包括至少兩個交換機，各交換機基於IPstack協議進行交換機設備識別、交換機設備競爭和私有IP位址分配；
P3.基於LLDP協議實現鏈路狀態顯示。為了進行交換機設備識別、交換機設備競爭和私有IP位址分配，所述步驟P2的具體實現步驟如下
P201.管理角色分為Master和Slave，首先管理角色為Master的交換機廣播Hello報文，啟動計時器；
P202.交換機接收Hello報文，進行分組判斷，判斷報文發送交換機管理分組名稱是否一致，若一致，則執行下一步，反之，則丟棄該報文；
P203.同一分組的交換機查看Hello報文發起方的管理角色，按照本機當前的管理角色進行操作如果本機管理角色是Master，加入設備表，重新競選管理角色Master，執行步驟P204 ;如果本機管理角色是Slave，更新設備表，執行步驟P205 ；
P204.管理角色為Master的交換機進行競爭，依次根據交換機設備優先級值以及MAC地址值進行設備競爭，如果競爭失敗，則自動將自身管理角色設為Slave，刪除其IP位址，並且停止發送Hello報文；如果競爭勝出，則繼續發送Hello報文；
P205.管理角色為Slave的交換機進行私有IP位址分配，完成拓撲的生成。所述步驟P205進行私有IP位址分配，執行如下步驟，完成拓撲生成P205 (I).管理角色為Slave的交換機收到Master發送的Hello報文；
P205 (2).管理角色為Slave的交換機查看有無自己的IP位址，無則執行下一步，反之，返回一個Hello回復報文；
P205 (3).發送請求提供IP位址的Send_0ffer_IP報文至Hello報文發起方；
P205 (4). Hello報文發起方發送提供IP位址的Ack_offer_IP報文；管理角色為Slave的交換機設備收到Ack_offer_IP報文，設置本機IP位址為報文中提供的IP位址。作為優選，所述步驟P201中發送Hello報文後啟動計時器的時間由手動進行設置或默認為I秒。
為了更好的實現本發明，所述步驟P204中所述管理角色為Master的交換機進行競爭的比較準則包括以下幾點
a.首先比較優先級值，值越小優先級越高；
b.在優先級值相等的情況下，再比較MAC地址值，值越小優先級越高。進一步的，所述步驟P205中是由管理角色為Slave的交換機自動分配私有IP位址，勿需手動配置IP位址。。本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果
(I)本發明是基於LLDP協議和IPstack協議自動生成的網絡拓撲，由於現有的交換機管理系統受SNMP協議內容的局限，產生的網絡拓撲較慢，例如7-8臺交換機一般需要幾十秒甚至幾分鐘的時間，而且還不能完全顯示整個網絡鏈路信息，相比而言，本發明在自動生成網絡拓撲後還能夠藉助於交換機直觀顯示網絡鏈路狀態，完全能夠達到高效、簡單、快捷管理網絡交換機的目的。(2)本發明中的LLDP協議提供了一種標準的鏈路發現方式，可以將本端交換機的主要能力、管理地址、設備標識和接口標識等信息組織成不同的TLV (Type/Length/Value,類型/長度/值)，並發布給自己直連的鄰居，收到信息後的鄰居將以標準MIB(ManagementInformation Base，管理信息庫)的形式保存起來，以供網絡管理系統查詢及判斷鏈路的通信狀況，然而這種LLDP的缺陷在於無法完全顯示整個網絡節點和鏈路連接狀況，因此為了有效的對網絡中所有交換機進行識別，在本發明中提出一種IPstack協議，該協議充分利用LLDP識別到的相鄰鏈路信息來識別網絡中的設備，基於標準的LLDP協議和新所提出的Ipstack協議，該交換機系統可以快速、高效、準確地形成網絡拓撲，將整個網絡鏈路狀態信息完整顯示出來。(3)本發明中通過IPsatCk協議進行交換機設備識別、交換機設備競爭和私有IP位址分配，實現拓撲的完全自動生成，具有生成速度快、生成方式簡單的特點，具有突出的實質性特點和顯著的進步。
圖I為本發明交換機管理系統實現流程圖。圖2為本發明拓撲生成方法流程圖。圖3為本發明交換機識別、競爭、地址分配流程示意圖。圖4為本發明交換機管理系統拓撲生成展現圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限於下列實施例。實施例I
本實施例為交換機管理系統的實現方法,其主要過程如圖I所示。其中本實施例中共有6個交換機組成交換機管理系統，這6個交換機分別為SI、S2、S3、S4、S5、S6，其中SI、S2、S3、S4為管理組1，S5、S6為管理組2，且SI、S2和S4的管理角色為Master，S3的管理角色為Slave，且該系統僅具有一個公有的IP位址109. 223. 223. 112，管理員通過該地址對各交換機進行配置。第一步交換系統啟動後，進行拓撲生成，圖2為本發明拓撲方法流程，依次執行如下步驟完成拓撲的生成
Pl.進行系統的初始化處理，交換機獲得初始設定的信息，該信息包括管理分組以及交換機的管理狀態、管理角色、優先級、IP位址和MAC地址，其中各交換機的初始信息如表I :表I
權利要求
1.交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，通過以下步驟實現 P1.交換機管理系統進行初始化處理，獲取初始設定的信息，該信息包括管理分組以及交換機的管理狀態、管理角色、優先級、IP位址和MAC地址； P2.本系統包括至少兩個交換機，各交換機基於IPstack協議進行交換機設備識別、交換機設備競爭和私有IP位址分配； P3.基於LLDP協議實現鏈路狀態顯示。
2.根據權利要求I所述的交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，所述步驟P2的具體實現步驟如下 P201.管理角色分為Master和Slave，首先管理角色為Master的交換機廣播Hello報文，啟動計時器； P202.交換機接收Hello報文，進行分組判斷，判斷報文發送交換機管理分組名稱是否一致，若一致，則執行下一步，反之，則丟棄該報文； P203.同一分組的交換機查看Hello報文發起方的管理角色，按照本機當前的管理角色進行操作如果本機管理角色是Master，加入設備表，重新競選管理角色Master，執行步驟P204 ;如果本機管理角色是Slave，更新設備表，執行步驟P205 ； P204.管理角色為Master的交換機進行競爭，依次根據交換機設備優先級值以及MAC地址值進行設備競爭，如果競爭失敗，則自動將自身管理角色設為Slave，刪除其IP位址，並且停止發送Hello報文；如果競爭勝出，則繼續發送Hello報文； P205.管理角色為Slave的交換機進行私有IP位址分配，完成拓撲的生成。
3.根據權利要求2所述的交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，所述步驟P205進行私有IP位址分配，執行如下步驟，完成拓撲生成 P205 (I).管理角色為Slave的交換機收到Master發送的Hello報文； P205 (2).管理角色為Slave的交換機查看有無自己的IP位址，無則執行下一步，反之，返回一個Hello回復報文； P205 (3).發送請求提供IP位址的Send_0ffer_IP報文至Hello報文發起方； P205 (4). Hello報文發起方發送提供IP位址的Ack_offer_IP報文；管理角色為Slave的交換機設備收到Ack_offer_IP報文，設置本機IP位址為報文中提供的IP位址。
4.根據權利要求2或3所述的交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，所述步驟P201中發送Hello報文後啟動計時器的時間由手動進行設置或默認為I秒。
5.根據權利要求4所述的交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，所述步驟P204中所述管理角色為Master的交換機進行競爭的比較準則包括以下幾點 a.首先比較優先級值，值越小優先級越高； b.在優先級值相等的情況下，再比較MAC地址值，值越小優先級越高。
6.根據權利要求5所述的交換機管理系統的拓撲生成方法，其特徵在於，所述步驟P205中是由管理角色為Slave的交換機自動分配私有IP位址，勿需手動配置IP位址。
全文摘要
本發明公開了一種交換機管理系統的拓撲生成方法，屬於網絡技術領域。本發明中系統首先進行初始化處理，系統獲取初始設定的信息，該信息包括管理分組以及交換機的管理狀態、管理角色、優先級、IP位址和MAC地址，然後各交換機基於IPstack協議進行設備識別、設備競爭和私有IP位址分配，最後再基於LLDP協議實現鏈路狀態顯示。通過以上方法，本發明能夠快速完成拓撲生成，並且能夠將整個網絡鏈路狀態信息完整顯示出來，克服了現有技術中形成拓撲時間長，並且還無法完整顯示網絡鏈路狀態信息的缺陷，適合推廣使用。
文檔編號H04L12/24GK102946327SQ20121050285
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者胡強 申請人:深圳市磊科實業有限公司