基于SNMP的网络拓扑发现系统的设计与实现
【网络】基于SNMP的网络拓扑结构发现

【关键字】网络毕业设计(论文) 题目基于SNMP的网络拓扑结构发现学院名称计算机科学与技术学院指导教师谭敏生职称教授班级2004级3班学号335学生姓名刘祺目录摘要 (iii)Abstract (iv)第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 本文的研究目标及文章组织 (2)1.2.1 研究目标 (2)1.2.2 文章组织 (3)第二章网络拓扑发现概述 (4)2.1网络拓扑发现概述 (4)2.1.1网络拓扑发现概念 (4)2.1.2网络拓扑发现东西 (4)2.1.3网络拓扑发现前的准备工作 (4)2.1.4常用的网络拓扑发现技术 (5)2.2 SNMP协议介绍 (8)2.2.1 SNMP的发展 (8)2.2.2 SNMP的协议层次 (9)2.2.3 SNMP管理模型 (9)2.2.4 SNMP协议报文和通信原语 (11)2.2.5 使用SNMP协议时所涉及的内容 (13)第三章网络拓扑发现算法的研究 (18)3.1 基本算法 (18)3.2 基于ARP和SNMP的拓扑发现算法 (19)3.3 使用DNS区域传输和广播Ping的拓扑发现算法 (19)3.4 使用DNS区域传输和Traceroute的拓扑发现算法 (20)3.5 使用Traceroute进行探测的拓扑发现算法 (22)3.6 基于OSPF和SNMP的拓扑发现算法 (24)3.7 骨干网拓扑发现算法 (25)第四章基于SNMP的网络拓扑发现算法的实现 (27)4.1算法的原理 (27)4.2 算法描述 (31)4.2.1 算法中用到的MIB组 (31)4.2.2 网络拓扑发现的流程 (33)4.2.3 网络拓扑发现算法的实现 (35)第五章基于Java技术的网络拓扑结构生成 (38)5.1 基于Web和Java可视化的研究 (38)5.1.1 层次型的可视化结构 (39)5.1.2 Java Applet在系统中的应用 (39)5.2 数据库的设计 (40)5.3 拓扑结构可视化的实现 (43)5.3.1 Java Applet的实现 (43)5.3.2 可视化模块的实现 (44)5.3.3 对数据库的访问 (47)5.3.4 结果展示........................... 错误!未定义书签。
基于SNMP的网络拓扑发现算法与实现

第 2 卷第 1 2 期
20 年 1 06 月
苏
州 大
学
学
报( 自然科学版 )
Vo . 2。 1 2 No. 1
坚
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S I N E E T ON) C E C DI I
ln.2 0 a 0 6
基 于 S MP的 网络拓扑发现算法 与实现 N
得各路由设备连接 的子网及子网内所有活动主机的信息.
需要从路由设备返 回的应答数据包解析出的每条记录中的路由相关信息如表 1 所示 .
算法主要流程如下 :
表 1 需解析 出的路 由相关信息 MI B对象 i o tl ne p uef dx R l i o t xHo p ue t p R Ne i ot ye p ue p R T
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苏 州
大
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报( 自然科学版 )
第 2 卷 2
以进一步收集系统和 I P地址信息 . 总之, 只要给出一个路 由设备任意端 口的 I P地址作为种子路 由( 通常使
用本地网关的 I P地址作为种子路 由器的地址)即可获取到指定深度 内的所有路 由设备及 活动主机的 网络 , 拓扑结构信息 .
O 引 言
目前 , 可以实现网络拓扑 自动发现的一些常用技术有 p g t c ot、 NS S MP等 . 中 S MP的基 i 、 ae u D 、N n r r e 其 N
本思想是 : 所有的网络设备维护一个 MI B库( 管理信息库 )保存该设备上所有与 网络运行相关的信息 , , 并对
外, 对指定子网内活动主机的发现也不能完全实时反映【 本文针对上述一些缺陷提出了一种改进 的基于 . S MP的网络拓扑发现算法 , N 经过实际网络的验证 , 能够有效地解决这些问题 .
基于SNMP协议的网络拓朴发现算法分析

的基本思想是所有 的网络设备维 护一个管理信息库 ( B MI )以 保存 其所有运行 进程 的相关 信息 ,并对 管理 工作站 的查 询进 行 响应 。 目前 主要 的 网络 设备都 提供 对 S NMP协议 的支持 ,
因此 ,基 于 S NMP协议 的网络层拓扑发现技术被广泛采用。 MI B即Ma ae etnoma o ae n gm n f t n s 的缩写 , I r i B 中文名字 叫‘ 管
理协议 ( N ) S MP 。
目的 I P地址、下一跳 路 由器 的 I P地 址、路 由类 型、路 由协 议 、掩 码 和路 由的接 口索引 ;2 )接 口表 (f a l) i T be。接 口表
中主要 信息有 :接 口索 引、接 口描 述 、接 口类 型和接 口的物 理地 址 ;3 p o w r i g )iF r a dn 。包括代 表可转发数 据 ( 网关 功 具
2 所示 ) : ssev e 的值为 4 ,如 若 ySri s c ,则该设备 是路由器 ; ) 5
I e o e i al p t M da b 。可以访 问相连的终端设备的 I NT T e P地址 ; )地 6 址转发表。以太 网交换机通过读取传送帧的源 MA C地址和记
录该 帧进人交换机 的端 口号来学 习网络上每个设备和交换机之
网络管 理功 能 ( 括性 能、故 障、计费、配 置和 安全管 理五 包
S MP的数 据来 获得 拓扑的详细信息 ,特别是在数 据链路层 N
的网络设备。下 面将分层进 行说 明网络的拓扑发现过程 。典
型 的拓扑图如图 2所示。
个功能域 ) 。MI 有 对路 由表、 B含 转发表及接 口的描述 , 因此 ,
一种改进的基于SNMP的网络拓扑发现算法及实现

摘
要 : 出了一种改进的基于简单网络 管理协议 ( N P 的网络拓扑发现算法。该算法以标 提 SM )
准 M B 1信 息为基础 , I一I 并依 据 T P I C /P协议 编 址相 关 原理 , 实现 网络 拓 扑 的 快速发 现 , 并进 一 步 降低 了网络 的 负载 。基 于 第二 代 中国教 育和科 研计 算机 网 C R E 2进行 了 实验 。 实验 结果表 明该 算 法 E NT
V 12 . 0 o . 7 No 1
Oc.2 0 t o7
种 改进 的基 于 S M N P的 网络 拓 扑发 现 算法 及 实现
杨安 义 , 朱华 清 , 继龙 王
( 清华大学 网络 中心 , 北京 108 ) 004
(a0 @m i .s gH . d .n y y4 a stn h a e u c ) l i
t i s se a i o e e n t o k tp lg uc l d e a t . h s y t m C d s v rt ew r o o o q ik y a x cl n c h y n y
Ke od :ntokmaae n;t o g i oey ipeN tokMaae et r oo ( N ) yw rs e r n gmet o ly ds vr;Sm l e r n gm n Po cl S MP w po c w t
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第2 7卷第 l 0期 20 0 7年 1 0月
文 章 编 号 :0 1 0 12 0 ) 0 4 2— 2 10 —98 ( 07 1 —2 1 0
一
计 算机 应用
Co u e p iai n mp t rAp l t s c o
基于SNMP的网络拓扑发现

基于SNMP的网络拓扑发现一、SNMP简介SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)是一种基于TCP/IP协议的互连网管理协议。
SNMP诞生于1988年,当时只想把它作为一个短期的网络管理框架,临时用于管理连接到Internet上的设备。
但随着SNMP的发展和大量应用,其使用范围已大为扩展,超出了Internet的范围。
SNMP逐渐作为一种标准的协议在网络管理领域得到了普遍的接受和支持,成为了事实上的国际标准。
SNMP采用“管理进程/代理进程”模型来监视和控制各种可管理网络设备。
其核心思想是在每个网络节点上设置一个管理信息库MIB(Manage Information Base),由节点上的代理负责维护,管理进程通过应用层协议对这些信息库进行访问。
图3.1说明了SNMP网络管理框架的一般体系结构,它由四个主要部件构成,分别是:通信网络、网络协议、网络管理进程和被管网络实体。
网络管理进程被管网络实体图3.1 简单网络管理协议(SNMP )体系结构二、 基于SNMP 协议的网络层拓扑发现SNMP 已经成为网络管理的标准,为网络拓扑自动发现带来了巨大的方便,同时也大大提高了网络拓扑发现的速度。
路由器子网图3.2 网络拓扑结构模型网络层拓扑发现算法的任务就是发现被管网络中的子网、路由器以及它们之间的连接关系。
图3.2是网络拓扑结构的一个模型。
其中,各子网通过各自的路由器与其他子网通信,它们都连接到路由器的一个端口上。
路由器的一个端口可以连接一个子网,也可以同其他路由器相连。
当子网内的某一机器向别的子网发送数据时,数据包首先到达本子网的缺省路由器,缺省路由器检测数据包中的目的地址,根据其路由表确定该目的地址是否在与自己相连的子网中。
如果是,则把数据包直接发往目的地,否则转发给路由表中规定的下一个路由器,下一个路由器再进行类似处理,依次类推,数据包将最终到达目的地。
基于SNMP的网络层拓扑发现

息查询和参 数设 置。在拓 扑发现 中主要 是获取设备 的
信息 , 以主要 用到前 面两 个操作 。这种信 息是 用来 所 对各 个网络 节点之间相互连接关系的判 断依据 。 目前主 要 的 网络 设 备都 提 供 对 S MP协议 的支 N
持, 因此基 于 S MP协 议 的网络 层拓 扑发现 技 术被 广 N
信息, 并对管理 工作 站的查询进行 响应 。 S MP有 两 个 主 要 的 组 成 部 分 : N N S MP代 理 和 S MP N 管理者 。我们想要监视 的每 个 网络设 备 ( 节点 )
都要运行 S MP 理。管理终端与代理进 程之间进行 N 代 通信 , 通过 S MP定 义 的 G te us, eN xRq et N eR q e tG te t u s, e Ste u  ̄,eR s o s ,rp五种操作 对设备 进行信 eR q e G te p n e Ta
法, 并解决 了路 由器的多 I地 址问题 , P 同时给 出了详 细的数据结构和算 法描述 。另外 , 由于不向 网络 中注入过 多
的探测数据 包, 方法对 网络正常流量不会 产生较 大影响 , 该 并且提 高 了搜 索的效率和准确性 。
关键 词 : 扑 发 现 网络 管 理 S MP MI 拓 N B
泛采 用。本 文通 过改 进数 据结构 , 主要讨论 一种 基 于
S MP的主干 网络 的拓扑发现 算法 , N 有效地解 决了 “ 多
个 I” 由器 的问题。对 于子 网的拓扑 发现则 采 用基 P路 于 I C MP的方 法来 实现 。
快速、 准确、 销小 。但是 , 开 发现并不完全 准确 , 因为 用
() N 。 N 4 S MP S MP是 T P P网络 中应 用最 广泛 C /I 的网络管理 协议。它的基 本思想 是所有 的网络设备维 护一个 MI( B 管理信息库 ) 保存其所有运行进 程的相关
基于SNMP协议的网络拓扑发现算法设计与实现

越来越困难。一个好的 网络管理 系统首先要掌握 的就是 整 个管理网络的拓扑结构。 网络管理 中的拓扑发 现主要 目的
就 是 获 取 和 维 护 网 络 中元 素 的信 息 以及 它们 之 间 的连 接 关
系 信 息 ,最 终 实 现对 它们 的有 效 管 理 。
逻辑子网反映各子网 内的设备连接情况 , 即从各子网 的网关为起点 , 每个接 口所对应的子网内的设备连接情况 。
I 堡 堕
基于 S NMP协议 的网络拓扑发现算法设计与实 现
De s i g n a nd i mpl e me n t a t i o n of c a mp us ne t wo r k t o po l o g y d i s c o v e r y s ys t e m b a s e d o n S NM P
1引பைடு நூலகம்言
随 着 网 络 的 不 断 变 化 , 使 得 网 络 的管 理 和 维 护 变 得
拓扑结 构包括 网络层 的主拓 扑结构 、数据链 路层 的 逻辑子网拓扑结构和物理拓扑结构 。主拓 扑结 构反映网络
中 的 路 由设 备 和 子 网之 间 的 关 系 ,包 括 路 由器 一 路 由器 、 路 由 器 一 子 网 以及 接 口的 关 系。
o n s i mp l e n e t wo r k ma n a g e me n t p r o t o c o l ( S NMP ) a n d b a s e d o n A RP p r o t o c o l , g e n e r a t i o n t r e e p r o t o c o 1 . B a s e d o n t h e i d e a o f t h e a l g o r i t h m, i n t h e c a mp u s n e t wo r k e n v i r o n me n t , J a v a +P h p+ S QL S e  ̄e r r e a l i z e d w e b b a s e d n e t wo r k t o p o l o y g s e a r c h f u n c t i o n , c a n
基于SNMP协议的网络层拓扑发现算法研究

的机 构管理 . 【 1 而 自动 拓扑 发现 算 法 可 以解 决 这 些 问题 . 一般 的 自动 拓扑 发现算 法 需 要 人 的参 与 : 是进 行 一些 一 启动算 法 的初 始 化操 作 , 提 供 一些 关 键实 体 作 为 如
种子 、 提供 搜 索 地 址 范 围等 ; 是 在 算 法 执行 结束 二 后 , 入没 有被发 现 的设 备 、 加 功能或服 务 .
画 出精 确的 网络 图 . 但在 实际 中这是不 可能实 现 的 ,
原 因在 于 : 是 网络 实体数 量呈 指数增 长 , 一 二是 其提
供 的服务 也在 增 多且 越 来越 复 杂 , 是 网络 由不 同 三
的 网络 拓扑 实现 起 来相 对 比较 容 易 , 为 主机 和路 因
由器 中都保存 有 一 个路 由表 , 由表 中明确 地 列 出 路 了到达 目的地 的下一 跳路 由器 , 且 MI ( ng — 并 B Ma ae
网络拓扑发现 的最基 本的算 法为 : 把所有可 能与
实 际主机 、 交换 机 和路 由器 等 网络设 备相 关 的 I P地 址存人 一个 I 时 地址 集 合 (e prr t, 对 临时 } 缶 t o ys ) 并 m a e 地址集合 中的每一个 I P地址 ,1 进行 验证 ;2 如果 () () 有效 , 现其 与 固定 地址 集合 (em nn t 中地址 发 pr ae te) s
20 0 9年 l 2月 第 2 1卷 第 6期
石 家 庄 职 业 技 术 学 院 学 报
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首先,本文介绍了课题的背景及研究现状。本课题来源于某高校校园网的管理需求。 大规模的校园网络需要高效的网络管理软件进行管理。从上世纪九十年代开始,陆续有 一些学者和专家对网络拓扑发现技术进行了研究,并提出了相应的技术和理论。与此同 时,许多厂家发布了一些商业软件产品,从不同程度上实现了拓扑发现功能。
Again, this paper ObjectSNMP and AdventNet SNMP API package in the Java programming language development platform and MySQL database platforms, design and implement a practical value of the campus network with a topology discovery system. From
然后,本文研究和分析了拓扑发现的基础理论及技术。这部分的相关技术主要包含 了网络层拓扑发现和链路层拓扑发现两个方面。本系统根据校园网络的特点主要采用技 术成熟、实现较简单的基于 SNMP 协议的路由表网络拓扑发现技术实现网络层拓扑发 现;采用基于地址转发表的技术实现链路层拓扑发现。上述拓扑发现技术都是基于 SNMP 的,笔者在论文中对 SNMP 协议进行了全面的分析研究。
作 者 姓 名:
工 程 领 域:
学
号:
校 内 导 师:
企 业 导 师:
完 成 日 期:
刘家乐 计算机技术
G07084 吴辰文 陈贻品
2010 年 10 月 10 日
兰州交通大学 Lanzhou Jiaotong University
兰州交通大学专业学位硕士学位论文
摘要
随着校园网络规模的不断扩大和网络技术的不断发展,依靠传统的手工管理方式对 大型校园网进行管理几乎已经是一个不可能的任务。迫切需要功能强大的网络管理软件 对校园网进行自动化管理。而网络拓扑信息的自动发现正是网络管理软件中非常基础和 重要的功能。SNMP 协议是网络管理领域的业界标准,被各网络厂商广泛支持、应用。 本文正是在对校园网管理工作的实践,和对网络拓扑发现技术的深入了解基础上设计与 实现了基于 SNMP 协议的校园网网络拓扑发现系统。
学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日
导师签名: 签字日期: 年 月 日
工程硕士学位论文
基于 SNMP 的校园网拓扑发现系统的 设计与实现
Design and Implementation of Campus Network Topology Discovery System Based on SNMP
关键字:网络拓扑发现; SNMP; 校园网; 网络管理; 拓扑图布局
-I-
兰州交通大学专业学位硕士学位论文
Abstract
With the constant expansion of the campus network and network technology continues to evolve and rely on traditional manual management on a large campus network management is almost an impossible task. Urgent need for a powerful network management software to automate the management of the campus network. The automatic discovery of network topology information is network management software is very basic and important function. SNMP network management protocol is the industry standard, widely supported by the network vendors, application. This article is in the work on the campus network management practices, and network topology discovery based on deep understanding of technology design and implementation of a campus network based on SNMP protocol network topology discovery system.
Get the information in the network topology, the topology graph is a very important function of rendering. In this paper, topology-based hierarchical layout algorithm presents the layout of the topology graph, the topology discovery results clearly demonstrated.
其次,研究和分析了常用的拓扑发现算法,对本系统中要应用的网络层拓扑发现算 法和链路层拓扑发现算法进行了详细研究。这是拓扑发现的核心技术,也是本系统开发 的难点。
再次,本文应用 ObjectSNMP 和 AdventNet SNMP API 开发包在 Java 语言编程平台 和 MySQL 数据库平台上设计和实现了一个具有实用用价值的校园网拓扑发现系统。从 系统的体系结构、模块划分、数据库设计到开发环境、界面设计、数据存储、拓扑展现 等关键技术的应用等都进行了详细的阐述。
Finally, topology discovery system simulation software was tested, and in the real environment of the campus network was test run. Application GNS3 and Dynamips test environment simulation software to build. Testing and operation results show that the design of network topology discovery system, high efficiency, performance and stability, to better meet the needs of the campus network management, to achieve the intended design purpose.
中图分类号: UDC:
TP319
密 级: 本校编号:
公开
工程硕士学位论文
论文题目: 基于SNMP的校园网拓扑发现系统的 设计与实现
研究生姓名: 刘家乐
学号: G07084
学校指导教姓名: 陈贻品
职称: 副教授
申请学位工程领域名称: 计算机技术
论文提交日期:
论文答辩日期:
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果,也不包含获得 兰州交通大学 或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。
First, the article describes the background and status of the subject. This topic comes from a college campus network management needs. Large-scale campus network requires an efficient network management software to manage. Starting from the nineties of last century, one after another, some scholars and experts on the network topology discovery techniques were studied, and the corresponding technologies and theories. At the same time, many manufacturers released a number of commercial software products, from different levels to achieve a topology discovery.
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签字日期: 年 月 日
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本学位论文作者完全了解 兰州交通大学 有关保留、使用学位论文的规定。 特授权 兰州交通大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明)