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网络拓扑发现技术研究

作　者: 赵婧如
导　师: 姜建国
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 网络管理 逻辑拓扑发现 物理拓扑发现 简单网络管理协议
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
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内容摘要


随着计算机网络技术的飞速发展,各组织机构对计算机网络的高度依赖性使得网络运行的可靠性变得至关重要。从而对网络管理提出了更高的要求。在网络管理中,网络拓扑信息是其它所有管理功能的基础。只有在掌握了被管理网络正确、完整的拓扑结构之后,才能对网络进行正确、有效的管理操作。如何快速、高效并准确地发现网络拓扑信息是当前网络管理领域关注的重要问题。本论文重点研究了网络拓扑发现中的各种算法,完整的网络拓扑发现必须分两个层次来进行：逻辑拓扑发现和物理拓扑发现。本文首先分析了现有的主流逻辑拓扑发现算法,系统、详细地总结了这些算法的优缺点,并针对这些算法的不足提出了逻辑拓扑发现的改进方案,解决了传统算法中存在的诸多问题。其次,本文就物理拓扑发现问题,重点分析了被广泛关注的基于地址转发表的物理拓扑发现算法,并总结了该类算法的局限性。给出了一套基于生成树协议的用于推导物理设备端口间连接关系的定理与规则,并基于这些规则设计了相应的拓扑发现算法。该算法不依赖于地址转发表的完整性,不需要注入附加的流量,能够发现被生成树协议阻塞的连接和不支持SNMP的设备,拓扑发现的准确度高。最后本文基于以上提出的改进算法,设计实现了一个用于拓扑发现的原型系统。并在实际的网络环境中进行了测试,测试所生成的网络拓扑与实际的网络拓扑相符,验证了本文提出的改进算法的正确性和有效性。VLAN技术的广泛应用和IPv6各项技术的逐渐成熟,已向网络拓扑发现提出了新的挑战。含VLAN的物理拓扑发现,及IPv6网络环境下的拓扑发现都是值得进一步研究的重要内容。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景与意义  7-8
  1.2 研究现状  8-10
  1.3 论文主要工作与成果  10-11
  1.4 论文组织结构  11-13
第二章 网络拓扑发现技术基础  13-21
  2.1 网络拓扑结构  13-15
    2.1.1 网络拓扑图的表现方式  13
    2.1.2 网络拓扑基本结构  13-14
    2.1.3 多层网络拓扑结构  14-15
  2.2 常用拓扑发现工具与协议  15-20
    2.2.1 网际控制报文协议ICMP  15-16
    2.2.2 简单网络管理协议SNMP  16-18
    2.2.3 其它协议与工具  18-19
    2.2.4 常用工具的比较  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章 逻辑拓扑发现算法研究与改进  21-37
  3.1 基于ICMP的逻辑拓扑发现算法分析  21-23
    3.1.1 算法思想  21-23
    3.1.2 算法优缺点  23
  3.2 基于SNMP的逻辑拓扑发现算法分析  23-28
    3.2.1 相关MIB变量  23-25
    3.2.2 算法思想  25-26
    3.2.3 算法优缺点  26-28
  3.3 逻辑拓扑发现算法的改进  28-36
    3.3.1 改进思路  28-33
    3.3.2 改进算法的实现流程  33-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 物理拓扑发现算法研究与改进  37-57
  4.1 物理拓扑发现面临的困难  37-38
  4.2 物理拓扑发现技术基础  38-46
    4.2.1 交换机工作原理  38-40
    4.2.2 生成树的概念  40-41
    4.2.3 拓扑发现过程中相关的MIB信息  41-44
    4.2.4 相关定义  44-46
  4.3 基于地址转发表的物理拓扑发现算法  46-47
    4.3.1 算法思想  46
    4.3.2 基于地址转发表的物理拓扑发现算法的局限性  46-47
  4.4 物理拓扑发现算法的改进  47-56
    4.4.1 理论模型  47-50
    4.4.2 算法的具体描述  50-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 网络拓扑发现原型系统的设计与实现  57-63
  5.1 测试的设计与实现  57-60
    5.1.1 原型系统的模块组成  57-58
    5.1.2 主要数据结构描述  58-60
  5.2 原型系统的测试  60-62
    5.2.1 测试环境准备  60-61
    5.2.2 测试结果  61-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 结束语  63-65
  6.1 总结  63-64
  6.2 展望  64-65
致谢  65-67
参考文献  67-71
研究成果  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络结构与设计
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