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《以太网链路层网络拓扑发现方法研究(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果以太网链路层网络拓扑发现方法研究(1)摘要本文分析了现有的以太网链路层拓扑发现算法，在此基础上提出了改进算法，给出了算法的基本实现方法。新算法放宽了原算法中的条件限制，使得算法的应用范围更广，适应性更强。新算法可以发现网络中原算法无法发现的设备。关键词链路层拓扑SNMP1引言随着计算机性能的提高及通信量的巨增，传统局域网已经愈来愈超出了自身的负荷，交换式以太网技术应运而生，大
2、大提高了局域网的性能。与过去基于网桥，集线器，路由器的共享媒体的局域网拓扑结构相比，网络交换机能显著的增加带宽。交换技术的加入，就可以建立地理位置相对分散的网络，使局域网交换机的每个端口可平行、安全、同时的互相传输信息，而且使局域网可以高度扩充。局域网交换机根据使用的网络技术可分为：以太网交换机、令牌环交换机、FDDI交换机、ATM交换机、快速以太网交换机。由于以太网的简单与易用性，所以目前大部分的LAN均采用了以太网交换机与快速以太网交换机作为自己的网络交换设备。本文中的链路层拓扑发现正是针对以太网中的二
3、层设备。国内对拓扑发现技术的研究还集中在三层拓扑发现上，忽视了二层拓扑发现的重要性。在内网或者局域网，往往都是以交换机为中心来连接机器，而三层拓扑发现是无法实现这样的网络环境下的拓扑发现的。2课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果现有链路层拓扑发现算法从交换机工作原理[2]上我们能够发现，交换机并未提供
4、一种有效、直接的方法确定其直接连接的设备。对于一个异构的网络我们唯一可行的方法就是利用SNMP中的MIBⅡbridge组的信息，得到交换机的地址转发表，并分析其特性，找到一个合理的算法，来确定物理网路的拓扑关系。现有算法描述链路层拓扑自动发现算法的目标是找出子网内交换机与交换机、交换机与路由器、交换机与主机之间的连接关系。其中找出交换机与交换机之间的连接关系是链路层拓扑自动发现的关键所在。贝尔实验室的YuriBrEitbart给出了基本算法[1,4,5]。算法理论基础和描述如下：定义l：令交换机，路由器组成
5、的二层主干结构为图N，N中第i台交换机为Si,其第j个端口为Sij。定义2：令任意端口Sij，Dij表示交换机Si的地址转发表中通过端口Sij收到的数据帧中源MAC地址集合。定义3：令任意端口Sij,课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果Lij表示交换机Si的地址转发表中通过端口Sij收到的数据帧的源M
6、AC地址为交换机的集合。定义4：若一台交换机Si其端口Sij的Lij中未出现其它交换机的MAC地址，则称端口Sij为叶端口。定义5：端口Sij是完全的，是指在给定子网中任何设备D发出的数据帧可以通过端口Sij到达Si，则D的MAC地址必出现在Lij中。引理1：如果Lij∪Lkl=u且Lij∩Lkl＝∮则端口Sij与端口Skl直接连接[1]。引理2：若路由器或主机与交换机Si的Sij直接相连，当且仅当Sij是叶端口，且Lij中包含路由器或主机的MAC地址[1]。ProcedureFindInterConnec
7、tions(S1,S2,...,Sn,R1,R2,...,Rm)/*S1,S2,...,SnaretheswitchesofasubnetS*//*R1,R2,...,RmaretheroutersofthesubnetS*/beginforeachswitchSidoforeachinterfacejofSido{IfSij已经判定continueelse{IfLij∪Lkl=uandLij∩Lkl＝∮)Sij与Skl直接相连，生成新的连接/*Sij与Skl相匹配*/}}foreachrouterRkdo
8、foreachswitchSidoforeachinterfacejofSidoIfSij是叶端口且Lij包含Rk的MAC地址Sij与Rk直接相连/*Sij与Rk相匹配*/end2.算法所存在的问题基本算法本身要求每台交换机的地址转发表必须完整，但这在现实的网络中很难实现。为此Yuri课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着
