CN107566151B - 一种分层网络层间拓扑自动生成的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分层网络层间拓扑自动生成的方法及其装置，该方法包括以下步骤：步骤一，在设备的层间互联接口自动发现对端接口的接口地址，并形成互联地址对；步骤二，将设备所有互联地址对，上报给本层网络的网络管理系统；步骤三，网络管理系统将本层所有的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器；步骤四，分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑；本发明通过自动生成分层网络的层间拓扑，避免了人工配置层间拓扑的复杂度和误差，增强了分层网络的管理能力，从而实现整网的、跨层面的网络自动管理和业务调度。

Description

一种分层网络层间拓扑自动生成的方法及其装置

【技术领域】

本发明涉及采用分层模型构建的网络的拓扑生成技术，尤其涉及一种通信网络中分层网络层间拓扑自动生成的方法及其装置。

【背景技术】

对于复杂网络，一般采用分层模型构建，用以实现庞大的网络规模和复杂的网络功能，通信网络就是采用分层模型构建的典型网络；对于分层网络，构建完整准确的拓扑结构是进行业务路由、网络容量配置、网络和业务可靠性分析的基础。

目前，分层网络各层面网络内的拓扑自动生成技术已经成熟，各种技术基本都有相应的路由协议和网络管理手段自动生成层内拓扑。

由于分层网络各层次所采用网络技术的巨大差异，使得层次之间无法实现协议和管理上的互通，从而无法实现层间拓扑的自动生成，层间拓扑一般采用人工配置方式。如在通信网络中广泛采用的“光+IP”分层网络架构，由于光层面采用WDM/OTN技术体制、IP层面采用TCP/IP协议族，两个层面均只能单独管理，无法实现整网的、跨层面的自动管理和调度；少数针对分层网络层间拓扑自动生成研究，其研究对象也往往局限在采用相同技术的多个网络互联的场景，无法真正解决采用不同技术体制的分层网络下的层间拓扑自动生成。

【发明内容】

为了解决以上的问题，本发明提供一种通过自动生成分层网络的层间拓扑，避免了人工配置层间拓扑的复杂度和误差，增强了分层网络的管理能力，通过合理安排业务路由和上下层网络的网元承载关系，提高网络可靠性和业务可靠性的分层网络层间拓扑自动生成的方法及其装置。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，包括以下步骤：

步骤一，设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对；

步骤二，设备将互联地址对上报本层网络管理系统；

步骤三，网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

步骤四，分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

进一步地，所述步骤一中还包括：

设备通过在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；

互联地址对包括设备标识、本端互联接口地址、对端互联接口地址；

一端设备根据层间互联关系，可生成一个或多个互联地址对。

进一步地，所述步骤二中还包括：

设备在该设备所有的层间互联接口生成互联地址对，并将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

进一步地，所述步骤三中还包括：

网络管理系统接收本层网络所有设备上报的互联地址对，然后将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

进一步地，所述步骤四中还包括：

分层网络拓扑控制器通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；

分层网络拓扑控制器接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；

匹配相邻两层网络互联地址对的规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系；

分层网络拓扑控制器按照自上而下、或自下而上、或自定义的顺序，依次匹配相邻两层网络互联地址对，确认设备的层间互联关系；

所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑。

一种分层网络的层间拓扑自动生成的装置，包括：

设备处理模块，用于在设备上自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对，将互联地址对上报本层网络管理系统；

网络管理系统处理模块，用于将本层网络管理系统中所接收的互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

分层网络拓扑控制器模块，用于将分层网络拓扑控制器中所接收的相邻两层网络的互联地址对进行匹配，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

优选地，所述设备处理模块还包括：

对端接口自动发现单元，用于监测所有层间互联接口，通过分析在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；

互联地址对生成单元，用于根据本设备的设备标识、本端互联接口地址、自动发现单元得到的对端互联接口地址生成并存储互联地址对；

互联地址对上报单元，用于在本设备所有层间互联接口均生成互联地址对后，将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

优选地，所述网络管理系统处理模块还包括：

互联地址对接收单元，用于接收本层网络设备上报的互联地址对；

互联地址对上报单元，用于在本层网络所有设备上报完成后，将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

优选地，所述分层网络拓扑控制器模块还包括：

分层网络配置单元，用于通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；

互联地址对接收单元，用于接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；

层间拓扑生成单元，用于按照指定的顺序依次调用互联地址对匹配单元，匹配相邻两层网络中的所有互联地址对，确认设备的层间互联关系，所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑；

互联地址对匹配单元，用于完成相邻两层网络中互联地址对的匹配，被层间拓扑生成单元调用，匹配规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系。

本发明的有益效果是：

本发明通过设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对并上报本层网络管理系统，网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器，分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑；可避免人工配置层间拓扑的复杂度和误差，增强分层网络的管理能力，从而实现整网的、跨层面的网络自动管理和业务调度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的分层网络层间拓扑自动生成方法的流程图；

图2为本发明实施例二所适用的分层网络拓扑结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的分层网络层间拓扑自动生成装置的结构示意图；

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

【具体实施方式】

实施例一

图1为本发明实施例一提供的分层网络层间拓扑自动生成方法的流程图。本实施例中，可以由硬件和/或软件构成的装置来执行计算，其具体可适用于某个已构建的分层网络(如通信网络)，对网络中的任意层间拓扑进行自动生成，具体是能够获得任意相邻层设备的层间互联关系，从而形成层间拓扑。

基于上述目标网络，本实施例的方法执行如下步骤来进行层间拓扑自动生成：

步骤110、设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对；

步骤120、设备将互联地址对上报本层网络管理系统；

步骤130、网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

步骤140、分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

本实施例通过自动生成分层网络层间拓扑，可避免人工配置层间拓扑的复杂度和误差，增强分层网络的管理能力，从而实现整网的、跨层面的网络自动管理和业务调度。

该实施例中，步骤110中设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对的具体操作包括：设备通过在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；互联地址对包括设备标识、本端互联接口地址、对端互联接口地址。

该实施例中，步骤120中设备将互联地址对上报本层网络管理系统的操作具体包括：设备在该设备所有的层间互联接口生成互联地址对，并将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

该实施例中，步骤130中网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器的具体操作包括：网络管理系统接收本层网络所有设备上报的互联地址对，然后将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

该实施例中，步骤140中分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑的具体操作包括：分层网络拓扑控制器通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；分层网络拓扑控制器接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；分层网络拓扑控制器按照自上而下、自下而上或自定义的顺序，依次匹配相邻两层网络互联地址对，确认设备的层间互联关系；所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑。

匹配相邻两层网络互联地址对的规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系。

实施例二

本发明实施例二提供了一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其以实施例一为基础，通过一实例对该方法进行详细说明。本实施例以图2所示的网络拓扑结构为例进行说明。

网络结构如图2所示，假设该分层网络由三层构成，自下而上分别为Layer1、Layer2、Layer3；每层网络均与各自的网络管理系统相连，分别为网络管理系统1、网络管理系统2、网络管理系统3；三个网络管理系统均与分层网络拓扑控制器相连。

该实施例中，需要对Layer1、Layer2、Layer3构成的整个网络进行层间拓扑的自动生成，层间互联链路如下：

Layer1网络–Layer2网络：

设备1–设备a，互联接口的地址分别为addr_1、addr_a；

设备2–设备b，互联接口的地址分别为addr_2、addr_b；

设备3–设备c，互联接口的地址分别为addr_3、addr_c。

Layer2网络–Layer3网络：

设备a–设备A，互联接口的地址分别为addr_aa、addr_A；

设备b–设备B，互联接口的地址分别为addr_bb、addr_B；

设备c–设备C，互联接口的地址分别为addr_cc、addr_C。

该实施例中，进行层间拓扑自动生成的方法如下：

第一步，设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对；

设备1自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备1，addr_1，addr_a}；

设备2自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备2，addr_2，addr_b}；

设备3自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备3，addr_3，addr_c}；

设备a自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备a，addr_a，addr_1}、{设备a，addr_aa，addr_A}；

设备b自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备b，addr_b，addr_2}、{设备b，addr_bb，addr_B}；

设备c自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备c，addr_c，addr_3}、{设备c，addr_cc，addr_C}；

设备A自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备A，addr_A，addr_aa}；

设备B自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备B，addr_B，addr_bb}；

设备C自动发现层间互联对端接口地址，形成互联地址对为：{设备C，addr_C，addr_cc}。

第二步，设备将互联地址对上报本层网络管理系统；

各设备分别向本层的网络管理系统上报本设备生成的互联地址对；

设备1、设备2、设备3上报给网络管理系统1；

设备a、设备b、设备c上报给网络管理系统2；

设备A、设备B、设备C上报给网络管理系统3；

第三步，网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

各层网络管理系统接收本层网络所有设备上报的互联地址对，然后将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器；

网络管理系统1上报的互联地址对包括：{设备1，addr_1，addr_a}、{设备2，addr_2，addr_b}、{设备3，addr_3，addr_c}；

网络管理系统2上报的互联地址对包括：{设备a，addr_a，addr_1}、{设备a，addr_aa，addr_A}、{设备b，addr_b，addr_2}、{设备b，addr_bb，addr_B}、{设备c，addr_c，addr_3}、{设备c，addr_cc，addr_C}；

网络管理系统3上报的互联地址对包括：{设备A，addr_A，addr_aa}、{设备B，addr_B，addr_bb}、{设备C，addr_C，addr_cc}；

第四步，分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑；

首先，分层网络拓扑控制器通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系，包括：Layer1与Layer2邻接、Layer2与Layer3邻接；

其次，分层网络拓扑控制器接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；

Layer1层网络互联地址对包括：{设备1，addr_1，addr_a}、{设备2，addr_2，addr_b}、{设备3，addr_3，addr_c}；

Layer2层网络互联地址对包括：{设备a，addr_a，addr_1}、{设备a，addr_aa，addr_A}、{设备b，addr_b，addr_2}、{设备b，addr_bb，addr_B}、{设备c，addr_c，addr_3}、{设备c，addr_cc，addr_C}；

Layer3层网络互联地址对包括：{设备A，addr_A，addr_aa}、{设备B，addr_B，addr_bb}、{设备C，addr_C，addr_cc}。

再次，分层网络拓扑控制器按照自上而下的顺序，依次匹配相邻两层网络互联地址对，确认设备的层间互联关系；

Layer3与Layer2互联地址对按照规则进行匹配，确认层间互联关系，包括：{设备A，设备a}、{设备A，设备a}、{设备A，设备a}；

Layer2与Layer1互联地址对按照规则进行匹配，确认层间互联关系，包括：{设备a，设备1}、{设备b，设备2}、{设备c，设备3}；

最后，所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑；

层间互联关系包括：{设备A，设备a}、{设备A，设备a}、{设备A，设备a}、{设备a，设备1}、{设备b，设备2}、{设备c，设备3}。

实施例三

如图3所示，该装置可通过硬件和/或软件的形式实现，用于执行本发明实施例所提供的分层网络拓扑自动生成方法。

该装置具体包括：

设备处理模块310，网络管理系统处理模块320，分层网络拓扑控制器模块330；其中，设备处理模块310用于在设备上自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对，将互联地址对上报本层网络管理系统；网络管理系统处理模块320用于将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器；分层网络拓扑控制器模块330用于匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

该实施例中，设备处理模块310具体包括：对端接口自动发现单元311、互联地址对生成单元312、互联地址对上报单元313；其中，对端接口自动发现单元311用于监测所有层间互联接口，通过分析在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；互联地址对生成单元312用于根据本设备的设备标识、本端互联接口地址、自动发现单元得到的对端互联接口地址生成并存储互联地址对；互联地址对上报单元313用于在本设备所有层间互联接口均生成互联地址对后，将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

网络管理系统处理模块320具体包括：互联地址对接收单元321、互联地址对上报单元322；其中，互联地址对接收单元321用于接收本层网络设备上报的互联地址对；互联地址对上报单元322用于在本层网络所有设备上报完成后，将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

分层网络拓扑控制器模块330具体包括：分层网络配置单元331、互联地址对接收单元332、层间拓扑生成单元333、互联地址对匹配单元334；其中，分层网络配置单元331用于通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；互联地址对接收单元332用于接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；层间拓扑生成单元333用于按照指定的顺序依次调用互联地址对匹配单元334，匹配相邻两层网络中的所有互联地址对，确认设备的层间互联关系，所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑；互联地址对匹配单元334用于完成相邻两层网络中互联地址对的匹配，被层间拓扑生成单元333调用；匹配规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系。

本发明实施例涉及分层网络层间拓扑的自动生成，使分层网络的层间拓扑自动生成按照设备处理、网络管理系统处理、分层网络拓扑控制器处理等三个步骤分步实施，可自动形成层间拓扑，从而避免了人工配置层间拓扑的复杂度和误差，增强了分层网络的管理能力，实现整网的、跨层面的网络自动管理和业务调度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成；前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中；该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，设备自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对；

步骤二，设备将互联地址对上报本层网络管理系统；

步骤三，网络管理系统将本层互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

步骤四，分层网络拓扑控制器依次匹配相邻两层网络的互联地址对，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

2.根据权利要求1所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其特征在于，所述步骤一中还包括：

设备通过在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；

互联地址对包括设备标识、本端互联接口地址、对端互联接口地址；

一端设备根据层间互联关系，可生成一个或多个互联地址对。

3.根据权利要求1所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其特征在于，所述步骤二中还包括：

设备在该设备所有的层间互联接口生成互联地址对，并将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

4.根据权利要求1所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其特征在于，所述步骤三中还包括：

网络管理系统接收本层网络所有设备上报的互联地址对，然后将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

5.根据权利要求1所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的方法，其特征在于，所述步骤四中还包括：

分层网络拓扑控制器通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；

分层网络拓扑控制器接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；

匹配相邻两层网络互联地址对的规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系；

分层网络拓扑控制器按照自上而下、或自下而上、或自定义的顺序，依次匹配相邻两层网络互联地址对，确认设备的层间互联关系；

所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑。

6.一种分层网络的层间拓扑自动生成的装置，其特征在于，包括：

设备处理模块，用于在设备上自动发现层间互联对端接口的接口地址，形成互联地址对，将互联地址对上报本层网络管理系统；

网络管理系统处理模块，用于将本层网络管理系统中所接收的互联地址对上报分层网络拓扑控制器；

分层网络拓扑控制器模块，用于将分层网络拓扑控制器中所接收的相邻两层网络的互联地址对进行匹配，确认设备的层间互联关系，形成层间拓扑。

7.根据权利要求6所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的装置，其特征在于，所述设备处理模块还包括：

对端接口自动发现单元，用于监测所有层间互联接口，通过分析在层间互联接口上收到的数据包或数据帧的目的地址字段，自动发现层间互联对端接口的接口地址；

互联地址对生成单元，用于根据本设备的设备标识、本端互联接口地址、自动发现单元得到的对端互联接口地址生成并存储互联地址对；

互联地址对上报单元，用于在本设备所有层间互联接口均生成互联地址对后，将所有的互联地址对上报给本层网络的网络管理系统。

8.根据权利要求6所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的装置，其特征在于，所述网络管理系统处理模块还包括：

互联地址对接收单元，用于接收本层网络设备上报的互联地址对；

互联地址对上报单元，用于在本层网络所有设备上报完成后，将所有收到的互联地址对上报给分层网络拓扑控制器。

9.根据权利要求6所述的一种分层网络层间拓扑自动生成的装置，其特征在于，所述分层网络拓扑控制器模块还包括：

分层网络配置单元，用于通过人工配置的方式获得分层网络各层次之间的邻接关系；

互联地址对接收单元，用于接收分层网络中所有层次网络管理系统上报的互联地址对；

层间拓扑生成单元，用于按照指定的顺序依次调用互联地址对匹配单元，匹配相邻两层网络中的所有互联地址对，确认设备的层间互联关系，所有相邻层次网络的互联地址对匹配完成后，即形成整个分层网络的层间拓扑；

互联地址对匹配单元，用于完成相邻两层网络中互联地址对的匹配，被层间拓扑生成单元调用，匹配规则为：上层网络互联地址对的本端互联接口地址与下层网络互联地址对的对端互联接口地址相同，且上层网络互联地址对的对端互联接口地址与下层网络互联地址对的本端互联接口地址相同，则这两个互联地址对的设备标识所标识的两端设备，构成层间互联关系。

Images