基于SNMP和Java的網絡拓撲發現

王義峰

摘 ?要：隨著現代化的逐漸發展，我國迎來了信息化時代，網絡的功能也變得日益強大。網絡服務變得越來越豐富的同時，在網絡管理方面上也產生了很大的挑戰。如果想更方便地管理網絡設備和相關服務，就一定要精確網絡管理軟件。與此同時，也要將網絡設備和顯示設備拓撲圖的運行代價大大降低，也就是要求在一個合理的時間段內將網絡設備的拓撲結構給發掘并制作出來。為了能夠滿足上訴的要求，很多網絡設備供應商在其網絡設備中都支持SNMP協議，這種方法借助Java語言對網絡拓撲進行描述并且使之實現，完全發揮了Java語言的可移植和跨平臺的特點。

關鍵詞：網絡拓撲;SNMP;Java語言

一、網絡拓樸的相關協議和規范

（一）對SNMP協議的介紹

簡單網絡管理協議（SNMP）是一種實現網絡設備之間交換管理信息的應用層協議。它由管理的設備、代理、網絡管理系統和管理信息庫四個部分來共同組成它的管理結構。SNMP他的詢問方式包括輪詢和時間驅動這兩種，并且它所擁有的協議數據單元最少支持五種類型。

（二）MIB-II規范

該發現算法對于MIB-II的相關規范給出了很詳細的定義。在所定義的每一個管理組當中，IP組對實現網絡拓撲發現來說起著很大的積極推動作用。它所分出來的定義包括以下幾種，路由表-ipRouteTable（IP-21）、地址表-ipAddrTable（IP-20）。

（三）Bridge-MIB規范

這種規范實際上是屬于上一個規范的相關擴展，它將數據鏈路層設備橋接器的各種狀態信息都給定義。因為交換機能夠看得出是多端口透明網橋，所以它也支持Bridge-MIB。

二、網絡拓撲發現算法的分析

網絡拓撲發現算法大概可以分為三個步驟來進行。

（一）首先先建立一個可供訪問的臨時帶驗證的地址集合區，例如主機地址。

（二）然后ping這些被集中起來的地址，查看它們是否允許被訪問，一旦確定這些地址可以訪問，就把它們歸納進被發現設備的永久集合當中。

（三）最后就是針對這些已經被歸納進來的地址在使用啟發性搜索進而發現新的地址，然后將所發現的新地址添加到臨時集合當中等待驗證。

以上的三個步驟當中的后兩個步驟可以進行循環操作，直到搜集的地址數量滿足預先的發現要求標準。

目前SNMP方法由于其自身的協議功能強大，方便實現，地址發現速度最快等優點，受到了網絡供應商的青睞。發現算法在操作過程中遞歸執行，慢慢的找出整個網絡系統當中相連的路由器，一直到可以發現深度到達所指定的最大連接成為止。

三、基于SNMP和Java網絡拓撲的設計

通過對網絡管理模型、SNMP協議和Java技術的研究，可以得出一套三層網絡管理體系結構，分別分為用戶界面中間層和存儲層。用戶界面不僅可以以網頁形式存在，也可以是一套單獨的Java應用程序。其中中間層的作用主要由三個部分來構成。對代理進行輪詢、與客戶的交互、與數據庫進行數據交換，存儲層的作用就是將關系數據庫當做一個網管信息的存儲介質。這三層網絡管理體系結構最重要的還是中間層，因為它能夠實現網絡管理的大部分功能。

中間層所起的作用最大，它也可以依據不同的功能來劃分成不同的板塊，其中就包括數據分析和報警板塊、狀態監控板塊、數據存儲板塊、數據采集板塊和歷史數據查詢板塊等。

（一）數據分析和報警板塊：這個版塊主要由兩個部分構成，第一，將所獲取的信息進行分析處理最終得到有效的信息。第二，在將所獲得的有效信息和性能指標報警的數值進行比較和計算，最終來判斷網絡能不能夠正常運行，一旦發現網絡不能夠正常運行，就會主動給使用網絡的用戶發送報警信息。

（二）狀態監控板塊：該板塊借助SNMP的Trap方法，一旦監測到代理進程的一端出現異常事故的時候，代理就會向網絡管理系統傳遞一個相對來說比較簡單的陷阱。然后網絡管理系統根據這個信息再發起和代理之間的交互聯系，以此來確定發生事故的性質、發生的時間和所涉及的范圍。

（三）數據存儲版塊：該板塊的工作內容主要是將已經精油數據處理過的有效信息存儲到所對應的數據庫當中，然后把這些有效的信息傳遞到存儲層中。

（四）數據采集板塊：這一板塊也是以SNMP的Get和GetNext方法為基礎，利用一個相對來說比較固定的時間間隔讀取相關的基本信息。

（五）歷史數據查詢板塊：這一板塊的工作原理主要是借助兩種方法來對相關的歷史數據進行查詢。第一是可以直接搜索一個月內每一天的同一時刻的這種信息的相關圖形顯示。第二也可以直接按照年、月、日來查看相關的圖形顯示。對歷史數據的分析可以使用戶構建起網絡趨勢的直觀的概念，可以幫助他們合理的協調網絡流量。

上述所說的網絡管理系統的設計采用了一種以SNMP的Java應用程序編程接口為基礎的AdventNet SNMP API管理系統。它給開發者提供了一個開發基于SNMP應用軟件的開發平臺。

結束語：

根據上文的研究，我們得出結論，網絡結構的拓撲發現是網絡管理中的，一個比較難以解決的問題。因為在網絡連接的過程是一個比較復雜的過程，并且相關的網絡協議具有多樣性，因此，現如今所有的每一個拓撲方法都沒有辦法準確地發現網絡中的所有設備。現在網絡結構中所采用的以SNMP協議為基礎的發現方法具有發現速度快，發現信息全等優點，但是它也有一定的局限性。一旦遇到不支持的設備，這種發現方法在工作中也無計可施，因此，要想實現對于各種網絡的各種設備的發現，就不能夠只依靠一種發現方法，需要借助多種技術來共同完成該項工作，在選取方法的時候要與實際相結合，這樣才能夠使得發現算法變得更加有效合理。

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