物理网络拓扑发现算法的研究与实现

论文摘要

网络拓扑发现算法和实现技术是衡量网络管理系统性能的一个重要方面。本文通过开发网络管理系统网络拓扑发现服务模块过程中获得的理论和实践经验，从物理拓扑算法进行了积极的探索。本文中，对基于地址转发表的传统拓扑算法进行分析，之后针对算法的不足给予改进，设计了一种基于树的层次遍历拓扑算法，在本算法中，数据的存取采用的是哈希结构。此拓扑算法，依托哈希函数查找速度快的特点，能够快速的发现设备之间连接关系，也能够真实的反应物理拓扑结构。对于单子网交换域拓扑发现的理论基础，即直连定理，不适用于多子网交换域的拓扑发现算法中，所以本文也设计了一种基于生成树协议和地址转发表的拓扑算法，通过获取交换机上生成树相关的MIB变量来确定交换机之间的连接关系，通过地址转发表的信息处理交换机和终端设备的连接关系。通过设计一个基于树的层次遍历拓扑算法的拓扑发现模块，在实际的网络管理系统中应用，其在准确度和效率上均有很好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 网络拓扑发现概述
• 1.2.1 拓扑发现的概念
• 1.2.2 拓扑发现的目标定位
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文主要工作
• 1.5 论文结构
• 第二章 网络拓扑发现相关协议与技术
• 2.1 SNMP 协议
• 2.1.1 SNMP 的发展
• 2.1.2 管理信息库 MIB
• 2.1.3 SNMP 的协议数据单元
• 2.2 ICMP 协议
• 2.2.1 ICMP 简介
• 2.2.2 ICMP 报文格式
• 2.3 生成树协议
• 2.3.1 生成树协议简介
• 2.3.2 生成树协议的工作原理
• 2.4 其它协议
• 2.4.1 ARP 协议
• 2.4.2 RIP 协议
• 2.4.3 DNS
• 2.4.4 OSPF 协议
• 2.5 拓扑发现的常用工具
• 2.5.1 Ping 技术
• 2.5.2 Traceroute 技术
• 2.6 本章小结
• 第三章 数据链路层拓扑发现算法
• 3.1 交换域
• 3.2 单子网交换域的拓扑发现算法
• 3.2.1 相关理论基础
• 3.2.2 相关的 MIB 变量
• 3.2.3 传统的单子网交换域算法
• 3.2.4 基于树的层次遍历物理拓扑算法
• 3.2.5 算法比较
• 3.3 多子网交换域的拓扑发现算法
• 3.3.1 相关理论基础
• 3.3.2 相关的 MIB 变量
• 3.3.3 基于 STP 与 FDB 的综合拓扑算法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于改进算法的拓扑模块设计与实现
• 4.1 基于 WEB 的拓扑显示技术
• 4.1.1 认识基于 WEB 的网络管理
• 4.1.2 基于 Web 显示模块模型
• 4.1.3 基于 Web 显示相关技术
• 4.2 逻辑拓扑基本技术
• 4.2.1 认识网络层拓扑发现
• 4.2.2 逻辑拓扑发现基本思路
• 4.3 拓扑模块整体结构设计
• 4.4 系统功能模块描述与实现
• 4.4.1 实现平台
• 4.4.2 逻辑拓扑模块
• 4.4.3 物理拓扑模块
• 4.4.4 拓扑显示模块
• 4.4.5 主要数据结构设计
• 4.5 实验测试
• 4.5.1 测试案例（一）
• 4.5.2 测试案例（二）
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 进一步的工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间研究成果