LAN管理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探尋與呈現(xiàn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-文獻(xiàn)綜述

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)探尋與呈現(xiàn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要在日新月異的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展變化中，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和Internet在全世界范圍內(nèi)的普及,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模日益龐大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理變得日益重要.網(wǎng)絡(luò)的故障管理、配置管理、性能管理等方面都與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān),因此發(fā)現(xiàn)研究網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有重要意義.目前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,成功地對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理,提高網(wǎng)絡(luò)的性能和服務(wù)質(zhì)量,保證信息安全、可靠地傳輸變得越來(lái)越重要。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)管理，拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)目錄緒論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽?；诰W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)研究意義及現(xiàn)狀 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。結(jié)論 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1緒論Internet的飛速發(fā)展,給國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)，以及人們的生活方式都帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。近幾年來(lái),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和Internet在全世界范圍內(nèi)的普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模日益龐大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也十分復(fù)雜,這使得人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的需求越來(lái)越迫切?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,如果僅用數(shù)據(jù)表格或文字的形式來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系,理解起來(lái)非常困難,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣泛地應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)首先要掌握被管網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)管理中的基礎(chǔ),如何更準(zhǔn)確、更完整的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理來(lái)說(shuō)是十分重要的。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)管理中的一項(xiàng)基本功能。正確的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒛軌蛑苯佑行У貫榫W(wǎng)絡(luò)管理人員提供整體性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。如何快速、準(zhǔn)確地獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑹钱?dāng)今各網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)共同關(guān)注的問(wèn)題。2基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)研究意義及現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)研究的意義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理在當(dāng)今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展當(dāng)中起著至關(guān)重要的作用,網(wǎng)絡(luò)管理的優(yōu)劣直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的性能的好壞。準(zhǔn)確全面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒛軌蛑苯?、有效的將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)呈現(xiàn)給網(wǎng)絡(luò)管理人員,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)安全性等有著十分重要的意義。因此如何準(zhǔn)確、高效獲得并顯示拓?fù)湫畔⑹钱?dāng)今各網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)共同關(guān)注的問(wèn)題。在不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是很難確定的,而這些信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理卻是至關(guān)重要的;網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間互聯(lián)關(guān)系的一種表示,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫菍?shí)現(xiàn)許多關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)的先決條件,如幫助網(wǎng)絡(luò)管理員發(fā)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的瓶頸和故障、被動(dòng)或主動(dòng)性的資源管理和估算當(dāng)前硬件配置是否合理等。直觀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑渲眯畔⒉粌H能反映網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的布局狀況,方便用戶(hù)多角度觀察網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),快速診斷和排除網(wǎng)絡(luò)故障,而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控、異常告警、防范網(wǎng)絡(luò)攻擊具有重要意義。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)管理功能體系的基本構(gòu)成部分，同時(shí)也是對(duì)商業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)成功與否的衡量尺度和標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)瓶頸的搜索、網(wǎng)絡(luò)傳輸擁塞以及網(wǎng)絡(luò)潛在弱點(diǎn)的排除以及提高網(wǎng)絡(luò)連接性以及網(wǎng)絡(luò)升級(jí)等方面有著重要的作用。拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)還能用于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)仿真以及幫助新用戶(hù)決定從何處切入網(wǎng)絡(luò)以獲得最大帶寬。當(dāng)前國(guó)外的一些網(wǎng)管產(chǎn)品已具有網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的功能，國(guó)內(nèi)的網(wǎng)管軟件也得到了一定的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)在局域網(wǎng)以及小型網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用較好，而大型網(wǎng)絡(luò)則應(yīng)用實(shí)例較少。然而到目前為止，現(xiàn)代大型異構(gòu)ip網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究和應(yīng)用依舊存在較大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法大多是基于SNMP的，但是SNMP協(xié)議并不是通用的,有的主機(jī)可能不支持此協(xié)議;因此，基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究現(xiàn)狀，本文基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)分為三層進(jìn)行研究，即：網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，鏈路層拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和路由層拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)備工作：首先，確定這個(gè)技術(shù)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的哪一層和什么協(xié)議。由于網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)采用TCP/IP協(xié)議，所以針對(duì)IP層相對(duì)較好。其次，確定采用被動(dòng)還是主動(dòng)探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌牟杉?。被?dòng)探測(cè)即在所有觀測(cè)的網(wǎng)絡(luò)中都加入一個(gè)探測(cè)器，其優(yōu)點(diǎn)是僅向網(wǎng)絡(luò)管理主機(jī)遞交各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，無(wú)額外流量，負(fù)擔(dān)小，但花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)大網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，將探測(cè)器安裝到所涉及的各子網(wǎng)中并不實(shí)際。主動(dòng)探測(cè)即網(wǎng)絡(luò)管理主機(jī)主動(dòng)向所有管理網(wǎng)絡(luò)發(fā)探測(cè)包，采集返回信息，其優(yōu)點(diǎn)為速度快，但產(chǎn)生流量大，對(duì)低速網(wǎng)絡(luò)不太合適。再次，確定采用何種方式收集信息。即采用SNMP來(lái)收集網(wǎng)絡(luò)信息，還是采用一種通用的協(xié)議收集網(wǎng)絡(luò)信息（如使用ICMP和DNS等）。最后，確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的目標(biāo)及發(fā)現(xiàn)程度。這兩點(diǎn)均與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求息息相關(guān)，但不管采用哪種協(xié)議和工具，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的最終目標(biāo)都是得到一個(gè)快速、完整、正確、高效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法或拓?fù)涔ぞ?。快速即指算法?yīng)能夠?qū)崟r(shí)地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，且確保數(shù)據(jù)的內(nèi)部一致性。一個(gè)不能跟上網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)變化的拓?fù)渌惴ㄟm用范圍是受限的。完整性指的是在出現(xiàn)最少錯(cuò)誤概率的情況下，有效、正確地發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的大部分主機(jī)和路由器。正確性即算法應(yīng)盡力保證拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)結(jié)果的正確性，盡量不出或少出錯(cuò)誤。高效性即算法不應(yīng)消耗過(guò)多的網(wǎng)絡(luò)資源，而是給網(wǎng)絡(luò)增加盡可能小的負(fù)載。對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)程度，可根據(jù)具體的需求決定，對(duì)一個(gè)無(wú)特殊要求的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)到路由器和主機(jī)即可。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的工具：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)可采用多種工具或協(xié)議，歸納起來(lái)有Ping，Tracerrouter,SNMP和DNS等，它們各具特點(diǎn)，但Ping和Tracerouter應(yīng)用范圍最廣，.SNMP最高效。（1）Ping：Ping工具主要用于檢測(cè)目的主機(jī)是否在網(wǎng)絡(luò)中存活，（2）Tracerouter：Tracerouter的功能是發(fā)現(xiàn)一條從主機(jī)至目的主機(jī)的路徑。具體是利用IP頭中的TTL子段，使用的是ICMP,TTL,Expiredpacked響應(yīng)。(3)SNMP：基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)工具是最有效的，但通常情況下都沒(méi)有權(quán)限使用簡(jiǎn)單網(wǎng)管協(xié)議中的信息，所以基于它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ǔ１幌拗啤?4)DNS服務(wù)器的域轉(zhuǎn)換(5)DNSls快速而且準(zhǔn)確，但它的使用常受到限制。(6)網(wǎng)絡(luò)接口卡信息(information)該信息的使用需要一定的網(wǎng)絡(luò)管理員權(quán)限，否則不能得到，因而使用受限制。3.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的過(guò)程和常用算法(1)確定一個(gè)臨時(shí)的可能有效地址組，該地址組可根據(jù)要發(fā)現(xiàn)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銲P地址范圍來(lái)確定，也可在對(duì)網(wǎng)絡(luò)IP地址進(jìn)行一定的研究總結(jié)后確定;(2)利用Ping工具，確定這些地址的存在，經(jīng)存在有效的地址加到一個(gè)永久組，判定其屬于哪一個(gè)子網(wǎng)，并用Tracerouter確定其關(guān)聯(lián)性；(3)對(duì)該永久組應(yīng)用各種試探法，尋找一些新地址加入到臨時(shí)組，返回第二步循環(huán)，直至所有地址都被檢測(cè)過(guò)；(4)經(jīng)以上步驟采集完信息以后，區(qū)分所有IP地址是何類(lèi)設(shè)備的地址，一般主要區(qū)分三類(lèi)，即主機(jī)、路由器和多目主機(jī)；(5)經(jīng)過(guò)算法對(duì)IP地址以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方式存儲(chǔ)以及對(duì)各類(lèi)地址設(shè)備區(qū)分以后，即可形成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌?huà)出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。結(jié)論通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)這一技術(shù)項(xiàng)目的探索與研究，由此可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)研究已經(jīng)成為揭示自然界及人類(lèi)社會(huì)各種復(fù)雜性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能的重要手段。盡管組成真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的元素非常不同,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟灿衅渥陨淼膹?fù)雜性,但大量經(jīng)驗(yàn)結(jié)果顯示這些截然不同的網(wǎng)絡(luò)普遍存在著某些共同性質(zhì)。因此,要更好地揭示復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本性質(zhì)和功能,我們除了對(duì)包含大量元素的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)外還要對(duì)各種不同的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型進(jìn)行分析。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)在國(guó)外起步較早，各大公司均有成熟的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)工具，這些工具可以快速高效實(shí)時(shí)地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，但都是基于SNMP開(kāi)發(fā)的，針對(duì)性較強(qiáng)，適用范圍受到限制。在國(guó)內(nèi)，這方面的工作剛剛起步，但是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的重要性越來(lái)越被人們認(rèn)可，正如網(wǎng)絡(luò)管理越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò)的護(hù)身符一樣，網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)———網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)也顯示出前所未有的緊迫性和發(fā)展前景。如何研究開(kāi)發(fā)和改善當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法和工具還需要專(zhuān)業(yè)研究人員的辛勤付出與探索，這一研究成果會(huì)更一步的推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)世界的快速發(fā)展。參考文獻(xiàn)［1］李琳.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)的研究［。.中南大學(xué)2008.［2］李佳，石冰心.基于ICMP和SNMP的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法研究及實(shí)現(xiàn)［J］微型機(jī)與應(yīng)用,1998,(01).陶蘭，譚雪飛：一種自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)算法［中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，深圳大學(xué)］2003.郭建AsurveyOnnetworktopologydiscoverySoutUniversity,NanjingChina2007.［5］李元臣，劉維群,匡國(guó)防，薛雷.基于traceroute6的ipv6網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)用.計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2008,3.［6］黃芳.基