交換設(shè)備拓撲方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交換設(shè)備拓撲方式，使用設(shè)備間信息交互機制達到快速收斂網(wǎng)絡(luò)中設(shè) 備拓撲形成，在極短時間內(nèi)即可實現(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的拓撲發(fā)現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著局域網(wǎng)的快速發(fā)展及應(yīng)用，局域網(wǎng)中交換設(shè)備的數(shù)量也越來越多，點對點式 的設(shè)備管理方式已經(jīng)越來越適應(yīng)不了管理人員對交換設(shè)備的管理需求，交換機的集群管理 要求其核心基礎(chǔ)是對整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的設(shè)備部署發(fā)現(xiàn)策略，用于形成當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各種 設(shè)備之間的連接與設(shè)備信息定位，使得網(wǎng)絡(luò)管理員對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)狀況，如定位鏈路 故障、分析鏈路質(zhì)量、設(shè)備集中管理、網(wǎng)絡(luò)合理布局規(guī)劃均具有非常重要的意義。
[0003] 現(xiàn)有公開的各種拓撲方式均使用了大量復(fù)雜的設(shè)備嗅探方式，使用大量的信息報 文以及記錄跳數(shù)方式進行拓撲信息采集，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(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種全網(wǎng)公告，快速收斂的拓撲方式，及時 反應(yīng)正確的設(shè)備連接順序和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種交換設(shè)備的拓撲方式，所述方法包括以下步 驟：
[0006] 步驟一、:root設(shè)備發(fā)送廣播報文；
[0007] 步驟二、root設(shè)備在內(nèi)部建立一張全局拓撲結(jié)構(gòu)表；
[0008] 步驟三、交換設(shè)備接收到root設(shè)備發(fā)送的廣播報文后，交換設(shè)備將向其它激活端 口轉(zhuǎn)發(fā)該廣播報文，同時執(zhí)行下述步驟：
[0009] (1)向接收廣播報文的端口發(fā)送反饋報文，該反饋報文包含本設(shè)備的設(shè)備號和來 源端口，同時將來源端口記錄到本機設(shè)備信息表的本機端口中；
[0010] (録oot設(shè)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端口接 收，則丟棄該反饋報文；否則記錄接收該反饋報文的接收端口及反饋報文內(nèi)容到本機設(shè)備 信息表中；
[0011] (3)向root設(shè)備發(fā)送本機記錄的下聯(lián)設(shè)備信息的拓撲報文；
[0012] 步驟四、root設(shè)備收到反饋報文以及拓撲報文后，將交換設(shè)備的信息記錄到全局 拓撲結(jié)構(gòu)表中；
[0013] 步驟五、root設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文以及拓撲報文維護更新全局拓撲結(jié)構(gòu)表。
[0014] 上述方法中所有報文的發(fā)送、接收和處理均基于二層協(xié)議實現(xiàn)，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(wǎng)絡(luò)設(shè)備均使用唯一關(guān)鍵編號作為設(shè)備的單一識別。
[0016] 上述方法中設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體包含以下內(nèi)容：設(shè)備編號，下聯(lián)設(shè)備個數(shù)，父端端口， 本機端口，下聯(lián)設(shè)備指針，同級設(shè)備指針。
[0017] 步驟一中的root設(shè)備不限定為核心交換機或網(wǎng)關(guān)設(shè)備或集中管理服務(wù)器，步驟 二中的全局拓撲結(jié)構(gòu)表中所維護的是樹型鏈表，步驟三中的交換設(shè)備不關(guān)心其上聯(lián)設(shè)備的 接口情況，而下聯(lián)設(shè)備是指與當(dāng)前設(shè)備直接相連的距離root設(shè)備更遠的交換設(shè)備。
[0018] 在步驟三（1)中所使用的二層數(shù)據(jù)包為避免錯誤識別，在數(shù)據(jù)包內(nèi)添加關(guān)鍵字， 且接收的交換設(shè)備在協(xié)議棧對該類型數(shù)據(jù)包做重定向到CPU處理，以保證不會被接收交換 機錯誤轉(zhuǎn)發(fā)至其它交換設(shè)備。
[0019] 在步驟三（1)中的反饋報文，其中只包括本機設(shè)備編號和接收廣播報文的端口， 步驟三（2)中記錄下聯(lián)設(shè)備信息的步驟如下：
[0020] (B1)將本機設(shè)備編號記錄到本機設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體設(shè)備編號中；
[0021 ] (B2)將接收到廣播報文的端口記錄到本機設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體本機端口中；
[0022] (B3)接收到第一個反饋報文時創(chuàng)建下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體；
[0023] (B4)將反饋報文中的設(shè)備編號寫入下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的設(shè)備編號中；
[0024] (B5)將接收到該反饋報文的端口記錄到下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的父端端口中；
[0025] (B6)將接收到的反饋報文中用于接收廣播報文的端口記錄到下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的 本機端口中；
[0026] (B7)將本機設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的下聯(lián)設(shè)備指針指向第一個設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體；
[0027] (B8)更新下聯(lián)設(shè)備個數(shù)內(nèi)容；
[0028] (B9)下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的下聯(lián)設(shè)備指針為空；
[0029] (B10)下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的同級設(shè)備指針為空；
[0030] (B11)接收到下一個反饋報文時創(chuàng)建下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體；
[0031] (B12)將反饋報文中的設(shè)備編號寫入下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的設(shè)備編號中；
[0032] (B13)將接收到該反饋報文的端口記錄到下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的父端端口中；
[0033] (B14)將接收到的反饋報文中用于接收廣播報文的端口記錄到下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的 本機端口中；
[0034] (B15)將上一個下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的同級設(shè)備指針指向本下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體；
[0035] (B16)本下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的下聯(lián)設(shè)備指針為空；
[0036] (B17)本下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的同級設(shè)備指針為空；
[0037] (B18)更新本機下聯(lián)設(shè)備個數(shù)內(nèi)容；
[0038] (B19)循環(huán)（B11) -（B18)依次處理收到的所有下聯(lián)設(shè)備的反饋報文。
[0039] (B20)本機結(jié)構(gòu)體中的同級設(shè)備指針為空。
[0040] 步驟三（3)中的設(shè)備如果下聯(lián)設(shè)備指針為空，則不發(fā)送拓撲報文，此外，由于設(shè)備 是在接收到廣播報文才發(fā)送拓撲報文，因此可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)定是由root定時自動進 行拓撲發(fā)現(xiàn)，還是人工手動進行自動拓撲發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，減少收斂次數(shù)，提高效率。步 驟四中將設(shè)備信息記錄到全局拓撲結(jié)構(gòu)表中步驟為：
[0041] (C1)將本機root設(shè)備編號記錄到結(jié)構(gòu)體中；。
[0042] (C2)父端端口、本機端口均為空，root同級設(shè)備指針為空；
[0043] (C3)將下聯(lián)設(shè)備指針指向收到的第一個反饋報文所創(chuàng)建的設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的設(shè) 備編號；
[0044] (C4)將接收到該反饋報文的端口記錄到創(chuàng)建的下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)提的父端端口 中；
[0045] (C5)將接收到的反饋報文中用于接收廣播報文的端口記錄到下聯(lián)設(shè)備結(jié)構(gòu)體的 本機端口中；
[0046] (C5)更新下聯(lián)設(shè)備個數(shù)內(nèi)容；
[0047] (C6)將第一個下聯(lián)設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體（非root設(shè)備）的同級設(shè)備指針指向收到的 下一個反饋報文中設(shè)備信息結(jié)構(gòu)體的設(shè)備編號；
[0048] (C7)循環(huán)（C4)一（C6)依次處理收到的所有下聯(lián)設(shè)備的反饋報文；
[0049] (C8)將收到的拓撲報文中的設(shè)備編號取出，在下聯(lián)設(shè)備中找到該編號記錄，然后 將該編號結(jié)構(gòu)體的下聯(lián)設(shè)備指針指向該結(jié)構(gòu)體；
[0050] 步驟五中對拓撲發(fā)現(xiàn)的更新基于上述步驟四中對樹型鏈表的更新，使用常規(guī)鏈表 更新策略即可主動實時維護當(dāng)前拓撲結(jié)構(gòu)。
[0051] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用了非常簡單，易于編程實現(xiàn)的 基于二層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備拓撲發(fā)現(xiàn)方法。root設(shè)備可以是一臺核心交換機，也可以是 一臺網(wǎng)管設(shè)備，或者是一臺集中管理服務(wù)器，便于網(wǎng)絡(luò)靈活架設(shè)，而且整個拓撲方式所需數(shù) 據(jù)包極少，且處理信息很少，通過高效鏈表操作，可以提高系統(tǒng)處理性能，比其它網(wǎng)絡(luò)拓撲 方式占用設(shè)備系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)資源都有極大的優(yōu)勢。
【主權(quán)項】
1. 交換設(shè)備拓撲方式，其特征在于所述方法包括以下步驟： 步驟一、root設(shè)備發(fā)送廣播報文； 步驟二、root設(shè)備在內(nèi)部建立一張全局拓撲結(jié)構(gòu)表； 步驟三、交換設(shè)備接收到root設(shè)備發(fā)送的廣播報文后，交換設(shè)備將向其它激活端口轉(zhuǎn) 發(fā)該廣播報文，同時執(zhí)行下述步驟： (1) 向接收廣播報文的端口發(fā)送反饋報文，該反饋報文包含本設(shè)備的設(shè)備號和來源端 口，同時將來源端口記錄到本機設(shè)備信息表的本機端口中； (2) root設(shè)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端口接收， 則丟棄該反饋報文；否則記錄接收該反饋報文的接收端口及反饋報文內(nèi)容到本機設(shè)備管理 表中； (3) 向root設(shè)備發(fā)送本機記錄的下聯(lián)設(shè)備信息的拓撲報文； 步驟四、root設(shè)備收到反饋報文以及拓撲報文后，將交換設(shè)備的信息記錄到全局拓撲 結(jié)構(gòu)表中； 步驟五、root設(shè)備根據(jù)收到的反饋報文以及拓撲報文維護更新全局拓撲結(jié)構(gòu)表。2. 如權(quán)利要求1所述的一種交換設(shè)備的拓撲方式，其特征在于：上述方法中所有報文 的發(fā)送、接收和處理均基于二層協(xié)議實現(xiàn)，除廣播報文外，其它報文均為定點報文。3. 如權(quán)利要求1所述的一種交換設(shè)備的拓撲方式，其特征在于：上述方法中所有網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備均使用唯一關(guān)鍵編號作為設(shè)備的單一識別。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交換設(shè)備拓撲方式，首先root設(shè)備發(fā)送關(guān)鍵字為Topology_Find的廣播數(shù)據(jù)包并在內(nèi)部建立一張全局拓撲結(jié)構(gòu)鏈表；其它交換設(shè)備向接收數(shù)據(jù)包端口發(fā)送dev_info的數(shù)據(jù)，同時維護本機設(shè)備管理表，并將該表向root設(shè)備發(fā)送topology_info數(shù)據(jù)包；root設(shè)備根據(jù)dev_info數(shù)據(jù)包以及topology_info數(shù)據(jù)包將設(shè)備信息維護到全局拓撲結(jié)構(gòu)表中。本發(fā)明所需數(shù)據(jù)包及信息內(nèi)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(tǒng)處理性能，比其它網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)現(xiàn)方法占用設(shè)備系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)資源具有極大的優(yōu)勢。
【IPC分類】H04L12/935, H04L12/761, H04L12/751
【公開號】CN105376164
【申請?zhí)枴緾N201510834373
【發(fā)明人】吳佳
【申請人】青島信合一工貿(mào)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月25日