网络管理系统及链路层拓扑发现技术的研究与实现

论文摘要

网络管理的主要功能是对网络运行状态及网络设备进行监控管理,是保证网络正常运行的关键。网络拓扑发现则是网络管理中其它功能模块的基础。本文的研究内容主要是对网管系统功能及架构的设计以及对链路层拓扑发现的相关算法研究、改进和应用。在系统功能及架构设计方面所做的工作：首先,对网络管理背景、研究现状以及相关协议进行了介绍；在此基础上,将系统定位于企业级应用,主要是对主机和服务的管理,对系统进行了良好的架构设计和功能设计,使得系统具有较好的扩展性,各功能模块也得到了实现。在链路层拓扑发现算法研究方面所做的工作：首先,介绍了拓扑发现研究意义和现状；然后介绍链路层拓扑发现相关背景知识,并对常用算法进行了介绍分析,重点对其中的基于STP (Spanning Tree Protocol,生成树协议)的拓扑发现算法和基于AFT (Address Forwarding Table,(?)址转发表)的算法进行了分析；对基于STP的拓扑发现算法发现不全的问题进行了分析,在算法中加入了对地址转发表的计算,从而使算法能够对不支持STP协议的可网管交换机进行发现。对基于地址转发表的拓扑发现算法在地址转发表不全情形下,很难正确发现拓扑连接关系问题进行了分析,提出了相应判定规则,对算法进行了改进,从而确保能够发现正确的拓扑连接关系；最后,系统实现了能够根据网络运行STP协议的实际情形,自动选择两种算法中一种进行拓扑发现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 背景介绍
• 1.1.2 网络管理国内外研究现状
• 1.1.3 拓扑发现意义和研究现状
• 1.1.4 本系统的特色及创新
• 1.2 论文的研究内容及贡献
• 1.3 本文的组织结构
• 2 网络管理体系及拓扑发现算法研究
• 2.1 网络管理综述
• 2.1.1 网络管理简述
• 2.1.2 网络管理相关背景知识
• 2.2 链路层拓扑发现相关背景知识
• 2.2.1 链路层拓扑发现技术的发展
• 2.2.2 以太网交换机及地址转发表
• 2.2.3 与链路层拓扑发现相关的MIB
• 2.3 基于STP生成树协议的算法
• 2.3.1 生成树协议工作原理
• 2.3.2 基于生成树的拓扑发现算法基本原理
• 2.4 基于交换机地址转发表的算法
• 2.4.1 算法提出的背景及基本原理
• 2.4.2 对目前基于交换机地址转发表的算法研究
• 2.5 本章小结
• 3 链路层拓扑发现的改进算法
• 3.1 基于生成树拓扑发现算法的改进算法
• 3.1.1 算法支持的前提条件
• 3.1.2 算法的基本原理
• 3.1.3 算法设计实现
• 3.1.4 算法的改进之处
• 3.2 基于交换机地址转发表的改进算法
• 3.2.1 算法支持的前提条件
• 3.2.2 算法的基本原理
• 3.2.3 算法的设计实现
• 3.2.4 算法的改进之处
• 3.3 几个关键技术的处理
• 3.3.1 设备发现
• 3.3.2 主机和路由器的添加
• 3.3.3 对非网管交换机及HUB的处理
• 3.4 本章小结
• 4 网络管理系统的实现与测试
• 4.1 网络管理系统分析
• 4.1.1 网络管理系统的整体设计及功能设计
• 4.1.2 子模块架构设计实现
• 4.1.3 事件管理机制的设计实现
• 4.1.4 数据库相关表的设计
• 4.1.5 网络管理系统的功能测试
• 4.2 链路层拓扑发现模块实现与测试
• 4.2.1 拓扑发现模块整体设计
• 4.2.2 基于STP的拓扑发现算法实现
• 4.2.3 基于地址转发表的拓扑发现算法实现
• 4.2.4 算法实验和验证
• 4.3 本章小结
• 5 总结和展望
• 5.1 论文总结
• 5.2 进一步工作及展望
• 参考文献
• 论文作者硕士期间参加的科研项目及发表的学术论文
• 致谢