物理网络拓扑发现算法的分析与实现

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1、第一章绪论想，并给予改进，最后构建一个准确、快速的拓扑模块，并运用到实际的网络管理系统中。本文主要工作如下：1．研究开发拓扑发现模块时会运用到的关键技术：各种协议特性和一些常用技术的特点。2．分析现有关于物理拓扑发现的思想，对于单子网交换域与和多子网交换域的不同，总结出相应的拓扑发现的理论基础的迥异。通过对单子网交换域的传统算法思想的分析，针对其不足之处予以改进，设计了一种新的单子网物理拓扑算法。对于多子网交换域，采用多协议互补的方式给出了一种新的拓扑方法。3．设计实现针对单子网交换域的基于改进的物理拓扑发现算法构建拓扑系统模型。4．对模型实例进行测试，并进一步分析性能。证明

2、了运用到系统模型中的拓扑算法达到了准确、快速的要求。1．5论文结构本文共分五章，各章的主要结构安排如下：第一章绪论。阐述论文的研究背景，介绍拓扑发现的广泛现实应用，明确拓扑发现技术的目标和评价标准，详细说明拓扑发现前应该规定的技术指标，最后阐述了本文的主要工作。第二章网络拓扑发现相关技术和协议。首先介绍ICMP、SNMP、ⅪP、OSPF、DNS、ARP、IPMP等常用的与拓扑相关的协议，其中重点介绍Ping和Traceroute以及SNMP。最后比较了各种常用技术的优缺点。第三章数据链路层拓扑发现算法。首先介绍交换域的相关概念。接着针对不同类型的交换域，分析拓扑发现的理论基础

3、。接着介绍了单子网交换域传统的拓扑算法，并分析算法中存在的问题，设计一种改进的单子网交换域物理拓扑算法。对于多子网交换域，给出了一种利用协议的特性采用两种协议互补的新的拓扑方法。第四章拓扑系统的实现。拓扑系统包含拓扑发现模块和拓扑显示模块，在本章中先介绍了拓扑显示的一些相关技术，之后描述了拓扑发现模块的设计目标、整体结构、以及模块中用到的主要数据结构和模块的实现平台，并对实验结果进行了分析。第五章对本文进行总结，并展望下一步的研究工作。6物理网络拓扑发现算法的研究与实现第二章网络拓扑发现相关协议与技术第二章网络拓扑发现相关协议与技术2．1．1SNMP的发展2．1S舯协议简单网

4、络管理协议(SNMP)是目前TCP／IP网络中应用最为广泛的网络管理协议。1990年5月，I心C1157定义了SNMP(simpleneMorkmanagementprotoc01)的第一个版本SNMPvl。RFC1157和另一个关于管理信息的文件RFC1155一起，提供了一种监控和管理计算机网络的系统方法。因此，SNMP得到了广泛应用，并成为网络管理的事实上的标准。SNMP在90年代初得到了迅猛发展，同时也暴露出了明显的不足，如，难以实现大量的数据传输，缺少身份验证(Authentication)和加密(Privacy)机制。因此，1993年发布了SNMPv2，具有以下特点

5、：(1)支持分布式网络管理。(2)扩展了数据类型。(3)可以实现大量数据的同时传输，提高了效率和性能。(4)丰富了故障处理能力。(5)增加了集合处理功能。(6)加强了数据定义语言。但是，SNMPv2并没有完全实现预期的目标，尤其是安全性能没有得到提高，如：身份验证(如用户初始接入时的身份验证、信息完整性的分析、重复操作的预防)、加密、授权和访问控制、适当的远程安全配置和管理能力等都没有实现。1996年发布的SNMPv2c是SNMPv2的修改版本，功能增强了，但是安全性能仍没有得到改善，继续使用SNMPvl的基于明文密钥的身份验证方式。IETFSNMPv3工作组于1998年元月

6、提出了互联网建议IUC2271．2275，正式形成SNMPv3。这一系列文件定义了包含SNMPvl、SNMPv2所有功能在内的体系框架和包含验证服务和加密服务在内的全新的安全机制，同时还规定了一套专门的网络安全和访问控制规则。可以说，SNMPv3是在SNMPv2基础之上增加了安全和管理机制。SNMP最重要的指导思想就是要尽可能简单，以便缩短研制周期。SNMP的基本功能【20】包括监视网络性能、检测分析网络差错和配置网络设备等。在网络正常工作时，SNMP可实现统计、配置和测试等功能。当网络出故障时，可实现各种差错检测和恢复功能。虽然SNMP是在TCP／IP基础上的网络管理协议，

7、但也可物理网络拓扑发现算法的研究与实现扩展到其他类型的网络设备上。2．1．2管理信息库MIBMIB．II是目前最常用的标准MIB，所有支持SNMP的设备都必须实现MIB．II。要理解MIB，首先要明白MIB是一个ASN．1模块，MIB以文档的形式存在，物理上可以是任何文档格式的文件。MIB数据库结构是树形的，树中的每一个节点都是一个对象，MIB就是由这一系列的对象组成。MIB树中的每一个对象都包括两个内容：对象标识符(objectidenti6er，OID)和一个简短的文本描述，并且每一个对象的这两个部