交换式局域网物理拓扑发现系统的研究与设计

物理拓扑发现对于网络管理及性能分析具有重要的作用。给出生成树协议与地址转发表相结合的到主机的物理拓扑发现算法。并针对大部分网络设备是CISCO产品的网络,提出运用CDP协议和子网内ping技术相结合的开发方法。此方法既提高开发效率又增强了拓扑发现的完整性,为进一步的网络管理提供详细的可视化物理拓扑结构。     

网络拓扑发现新算法及其实现

 本文首先提出一种面向IP主干网的启发式网络拓扑发现算法.该算法基于启发式、贪心法的思想,具有IP地址的自动推理和查找范围的自我调整,因而具备较强的自适应性.进而提出了一个数据链路层拓扑发现算法.该算法与已有的算法相比重点解决了无生成树协议工作下数据链路层拓扑发现、主机的拓扑构造以及集线器或无IP地址的交换机等所谓的哑设备发现问题.同时阐述了一种新的数据结构类型并给出其数学定义、专有操作及该数据结构在算法中的应用.算法已经实现并应用到我们自己开发的软件中,同时在清华大学网络研究中心实验网络环境中进行了实际测试和验证,达到了很好的效果.     

一种城域网物理拓扑快速自动发现实现方法

根据城域网网管软件开发过程中的设计经验,本文阐述了一种基于路由接口地址空间和SNMP异步扫描的网络物理拓扑快速发现的方法,并在具体项目中予以实现和应用,解决了拓扑发现过程中面临的设备搜索的完整性、拓扑发现的速度和拓扑判定的准确性三个主要问题,并取得了良好的效果。     

一种具有普适性的单子网物理拓扑发现算法

文中提出了一种适用于单子网异构IP网络的物理拓扑发现算法,此算法基于网络中的SNMP MIB库,具有普适性.在AFT信息不足的情况下,可用端口流量的关系获得端口的连接信息.理论和仿真证明,即使在有个别网络元素不支持SNMP的情况下,此算法仍可准确地进行物理拓扑发现.     

数据链路层拓扑发现算法的研究

随着大规模交换网络的发展,网络拓扑发现的研究由网络层拓展到数据链路层.链路层的拓扑发现能够发现网络层拓扑发现无法发现的局域网内部的详细的物理连接情况.通过对数据链路层现状和存在的不足的研究,提出了一种基于STP树的数据链路层拓扑发现算法,该算法不要求各个网桥FDB表的信息是完备的,就能快速准确地计算出网络第二层的拓扑结构.     

基于ARP和SNMP的并行拓扑发现算法

根据数据灾备中心特定网络环境的工作特点——网络必须具有高可靠性,并能及时发现设备故障,因此对拓扑算法就有高准确性和高效率的要求,针对现有拓扑算法在发现完整性和发现效率上的不足,提出了结合ARP与SNMP各自的优点,并采用多线程并行技术提高拓扑效率,给出了算法的设计与实现。实践证明,该算法在拓扑效率上提高了近一倍。     

具有容错能力的波长路由光网络的拓扑设计

研究了具有容错能力的波长路由光网络的拓扑设计问题.提出了一种基于业务流的初始物理拓扑产生算法,与随机拓扑生成算法相比,该算法产生的物理拓扑更接近于最优拓扑.另外,还提出了一种新的链路拥塞计算方法,它能够更好地反应链路的实际状态.数值结果显示文章提出的物理拓扑设计策略具有更快的收敛速度.     

可重构网络中基于中心度与拓扑势排序的资源分配算法

可重构网络中的一个研究难点是虚拟资源的分配问题。首次将社会网络中心度和拓扑势研究引入到可重构网络虚拟资源分配问题中,在映射虚拟网络时考虑节点在网络中的位置重要性,提出了基于中心度和拓扑势的虚拟网映射算法。实验表明,所提出的新算法在提高资源分配效率,降低物理网络开销方面,与本领域以往算法相比,具有显著的进步。     

WDM网络中基于物理损伤的组播节能保护算法

针对存在物理损伤约束的生存性组播网络中的能耗问题,提出了一种基于物理损伤的组播节能保护算法。该算法通过修改工作、保护链路的能耗代价,优化工作、保护路径选择,再进行物理损伤约束判断,在工作、保护路径满足物理损伤约束的条件下实现网络能耗最小化。仿真结果表明,该算法在满足物理损伤约束的条件下,可以降低网络能耗。     

保证航电波分复用网络实时性的虚拓扑设计

针对航空电子波分复用网络消息的实时性要求,对航空电子网络的结构进行了研究,分析了在该网络中造成消息延迟的主要因素为转发延迟。进而对航空电子网络建模,根据WDM网络的资源特性进行拓扑的约束,提出了基于综合考虑虚拓扑跳数以及消息的带宽保证为目标的线性规划算法,在此基础上给出了大型网络的一个启发式算法,采用该线性规划算法对NSFNet网络拓扑进行了仿真验证。仿真结果表明,综合考虑虚拓扑跳数和消息带宽能减少消息的延迟,保证了网络实时性。     

Physical Topology Discovery for Metro Ethernet Networks

Automatic discovery of physical topology plays a crucial role in enhancing the manageability of modern metro Ethernet networks. Despite the importance of the problem, earlier research and commercial network management tools have typically concentrated on either discovering logical topology, or proprietary solutions targeting specific product families. Recent works have demonstrated that network topology can be determined using the standard simple network management protocol (SNMP) management information base (MIB), but these algorithms depend on address forwarding table (AFT) entries and can find only spanning tree paths in an Ethernet mesh network. A previous work by Breibart et al. requires that AFT entries be complete; however, that can be a risky assumption in a realistic Ethernet mesh network. In this paper, we have proposed a new physical topology discovery algorithm which works without complete knowledge of AFT entries. Our algorithm can discover a complete physical topology including inactive interfaces eliminated by the spanning tree protocol in metro Ethernet networks. The effectiveness of the algorithm is demonstrated by implementation.     

基于高频同步采集与边缘计算的低压配电网电气拓扑发现技术

首先介绍了低压配电网拓扑发现技术现状,其次详细介绍了基于高频同步采集与边缘计算的低压配电网电气拓扑发现技术,包括数据的高频同步采集、利用皮尔逊相关系数法进行台区识别、分析电表之间的互信息、通过生成树算法生成物理拓扑等,最后进行验证和结果展示。与其他通过纯软件算法实现拓扑发现的方法相比,所提方法既能保证数据的同时性又可及时反映拓扑的变化,使得低压台区电气拓扑判断更加精准。     

放大转发中继网络中绿色的物理层安全通信技术

该文基于物理层安全理论,针对能量受限的无线中继网络提出一种绿色的保密通信方案。该方案在节点功率约束和系统最小目标保密速率要求下,通过最优功率控制实现系统的安全能效最大化,并基于分式规划、对偶分解和DC(Difference of Convex functions)规划理论提出了一种迭代的功率分配算法。通过仿真比较,能效优化可以显著提升系统的安全能效,然而相对于保密速率最大化会有一定保密速率损失,这是由于能效和保密之间存在固有的折中。但是,能效优化的保密速率仍然大于发送总功率最小化的保密速率。     

一种新的物理网络拓扑发现算法

该文提出了一种新的物理网络拓扑发现算法。该算法的基本思想是采用树的形式表示交换机拓扑连接关系。在此理论基础上利用生成树集合演绎树的变化过程来完成拓扑发现,并结合一种典型的交换机连接关系进行了算法推导。理论分析和实际应用结果表明,这种新的拓扑发现算法在发现效率、准确性、有效性等方面都有了很大程度的提高。     

Performance Analysis of an Adaptive Link Status Update Scheme Based on Link‐Usage Statistics for QoS Routing

In the global Internet, a constraint‐based routing algorithm performs the function of selecting a routing path while satisfying some given constraints rather than selecting the shortest path based on physical topology. It is necessary for constraint‐based routing to disseminate and update link state information. The triggering policy of link state updates significantly affects the volume of update traffic and the quality of services (QoS). In this letter, we propose an adaptive triggering policy based on link‐usage statistics in order to reduce the volume of link state update traffic without deterioration of QoS. Also, we evaluate the performance of the proposed policy via simulations.     

SNMP‐based enterprise IP network topology discovery

Precise network topology information is required to perform management activities such as fault detection, root cause analysis, performance monitoring, and load balancing in enterprise networks. To accomplish these management tasks, both network discovery and connectivity information are essential. This paper examines various problems with the existing topology discovery mechanisms and proposes an SNMP‐based approach to discover physical as well as logical topology. We present algorithms for identifying network device types and discovering connectivity among them. The connectivity of end host and management information base (MIB)‐enabled devices with switches and routers is discussed and evaluated. We also present an algorithm for discovering logical topology, such as VLAN and subnet connectivity. Finally, we present a combination of graph and tree layouts, to visualize connectivity information. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.