CN100352210C - 管理网络设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管理网络设备的方法，所述网络设备包括核心设备和成员设备，其特征在于，包括：A、建立多个成员设备的标准拓扑结构，并记录所述成员设备在标准拓扑结构中的位置；B、核心设备收集新加入网络的成员设备的信息，建立实际拓扑结构，获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息；C、判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置，若存在，则获取该位置中预留的资源信息，根据该资源信息对新成员设备进行相应的管理。本发明以解决现有技术中按设备进行管理的管理不直接、可管理性差和无法自动配置恢复的问题。

Description

管理网络设备的方法

技术领域

本发明涉及网络设备管理技术领域，特别是涉及一种管理网络设备的方法。

背景技术

随着网络规模的不断发展和应用范围的日益广泛，信息技术的应用模式发生了很大的变化，新技术的应用带来了多种的网络连接方式，网络的规模也越来越大，用户对网络可靠性的要求也越来越高，因此如何使网络设备满足用户的高可靠性、高性能转发需求成为业界的一个难点。

目前，对管理网络设备的方法主要是按设备进行管理的。所谓按设备进行管理，是指成员设备具有能够唯一标识自身的标志(如Mac地址)，核心设备通过这个标志来区分不同的成员设备并对其进行管理。详见图2，其主要实现步骤为：

步骤H10：管理者在核心设备上添加待加入的设备标识(如Mac地址)，同时为该设备指定相关的资源(如：IP地址、成员ID等)；

步骤H11：待加入设备连接到核心设备，通知核心设备自身的标识；

步骤H12：核心设备认证待加入设备的标识，如果认证通过，则将该设备加入成员设备并授予权限，以及将相关的资源(如：IP地址、成员ID等)通知成员设备；

步骤H13：成员设备获取相关资源，进行相应的管理操作。

所述方法的主要核心是把多台网络设备通过一个核心设备来管理。在目前管理网络设备的方法中，通常采用核心设备的通过成员设备自身的标识(比如MAC地址)来区分不同的成员设备，并对成员设备进行相应的管理。

由此可见，该方法的缺点是：1)管理不直观、可管理性差。由于网络设备分散在较广的地域内，不同位置的设备其配置和功能也不同。目前所述管理网络设备方法主要是管理者根据网络设备的标识来管理和配置设备的，而对于同一节点的不同网络设备而需要按照网络设备标识来区分网络设备，并不能直接对该位置的网络设备进行管理。因此，管理不直接，即不能直观的对同一节点的不同网络设备进行管理。2)无法满足用户按照位置进行自动配置文件恢复的需求。比如，网络中某一位置的网络设备(即成员设备)损坏，在原位置更换新成员设备后需要恢复原有配置以保证业务的稳定。而所述按设备进行管理的方法无法满足这一需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种管理网络设备的方法，该方法以解决现有技术中按设备进行管理的管理不直接、可管理性差和无法自动配置恢复的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种管理网络设备的方法，所述网络设备包括核心设备和成员设备，所述方法包括步骤：

A、建立多个成员设备的标准拓扑结构，并记录所述成员设备在标准拓扑结构中的位置；

B、核心设备收集新加入网络的成员设备的信息，建立实际拓扑结构，获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息；

C、判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置，若存在，则获取该位置中预留的资源信息，根据该资源信息对新成员设备进行相应的管理。

核心设备以邻居拓扑结构图为基础，挑选出合法的成员设备，建立标准拓扑结构。

核心设备按照下述步骤建立邻居拓扑结构图：

31)核心设备收集邻居信息，以自身为根节点，根据所述邻居信息建立与邻居的拓扑关系；

32)遍历所述邻居信息对应的节点，逐级建立邻居关系拓扑，形成邻居拓扑结构图。

所述标准拓扑结构采用增量原则建立。

根据核心设备到成员设备的端口连接关系记录该成员设备在标准拓扑结构中的位置。

当新成员设备的网络为串行连接或树形连接网络拓扑时，利用端口优先原则获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息，其中，所述端口优先原则具体为：同一台设备上从编号最小的端口开始遍历，从小到大，保证顺序一致。

当新成员设备的网络为环形连接或树形与环形共同连接的网络拓扑时，利用广度优先与端口优先原则共同来确定或者单独采用节点路径不重复原则获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息。

所述广度优先原则具体为：只有上一级设备全部遍历完成后方能进行下一级设备的遍历计算，且同一级设备的遍历顺序由上一级设备的排列顺序决定；且

所述端口优先原则具体为：同一台设备上从编号最小的端口开始遍历，从小到大，保证顺序一致；

节点路径不重复原则具体为：在同一次遍历过程中只访问一次，不重复访问，且从编号最小的端口开始遍历。

所述资源信息包括：成员ID、IP地址和配置文件路径信息，根据所述成员ID、IP地址将新成员设备加入该网络管理中，并根据所述配置文件路径信息自动恢复新成员设备的配置；

所述方法还包括：

D、若所述新成员设备在标准拓扑结构中没有对应的位置，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址信息，并将其设置为受限设备。

另外，本发明还提供一种管理网络设备的方法，包括步骤：

A.收集设备信息，建立标准的拓扑结构，并给每一设备配置位置信息；

B.获取新加入网络的成员设备的信息；

C.判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置；

D.若所述新成员设备在标准拓扑结构中存在对应的位置，则为其分配预留资源信息添加新成员设备，添加所述新成员设备；若否，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址信息，并将其设置为受限设备，添加所述新成员设备。

所述预留资源信息包括：成员ID、IP地址和配置文件路径信息，根据所述成员ID、IP地址将新成员设备加入该网络管理中，并根据所述配置文件路径信息自动恢复新成员设备的配置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过在核心设备建立标准的拓扑结构，并记录该拓扑结构中成员设备的位置，当发现有新成员设备时，判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否有对应的位置，若有，则从对应的位置中获取预留的成员ID、IP地址、配置文件路径等信息，并根据成员ID、IP地址将新成员设备加入管理范围中，以及根据成员设备的配置文件路径信息指定成员设备自动恢复配置；若没有对应的位置，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址，并将设备加入管理范围，同时对设备的权限进行限制。此外，本发明不但适用于集中网络设备管理，还是用于分布式的网络设备。因此，本发明的优点是：1)安全性系数提高。当设备自动加入管理网络时，管理者可以直观地看到是否是自己预期的设备，如果不是预期的设备，则可以自动的限制其权限，不允许设备进行配置下载等高级功能，防止泄密。2)可以按照位置进行自动配置文件的恢复。如果核心设备加入的时是预期的设备，核心设备根据该设备的配置文件路径信息指定该设备自动恢复配置。3)可管理性提高。由于组网设备分散的地域较广，本发明所述方法是管理者可以根据位置唯一的标识设备，并对设备进行管理操作。所述设备的位置是相对固定的，而设备可以不断更换。这样管理者就可以用一个相对稳定的标识对设备进行相应的管理。

附图说明

图1是现有技术中管理网络设备的方法的流程图；

图2是本发明所述管理网络设备的方法的流程图；

图3是本发明所述简单的拓扑连接结构的路径描述示意图；

图4是本发明所述带有环路的拓扑连接结构的路径描述示意图；

图5是本发明所述管理网络设备的方法的另一流程图。

具体实施方式

本发明的核心是由管理者或网管在核心设备建立标准的拓扑结构，记录成员设备的位置信息。当有新的成员设备加入时，需要向核心设备通告自己的信息，核心设备收集该成员设备的信息，建立实际拓扑。核心设备对比标准拓扑和实际拓扑结构，如果成员设备在标准拓扑中没有对应的位置，则认证失败，核心设备将会标记这台成员设备为受限成员；如果成员设备在标准拓扑中有对应的位置，则可以从标准拓扑的对应位置中获取预留的资源信息，如：成员ID，地址信息、配置文件信息等。当成员设备重启或更换设备后，只要位置没有变化，就可以获取相同的成员ID、地址等信息，同时方便管理者对成员设备或更换后的设备进行管理。另外，成员设备在正常工作时，可以将自己的配置文件上传给核心设备。由核心设备按成员设备的位置存放在标准拓扑中。这样，成员设备损坏后在同一位置更换新成员设备可以自动获取原设备的配置文件。从而使管理更加简单、准确。

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

请参考图2，为本发明所述管理网络设备的方法的流程图，所述网络设备包括核心设备和成员设备，管理者通过核心设备对成员设备进行相应的管理，所述方法包括步骤：

步骤S10：核心设备收集相邻的拓扑结构，建立以自身为根节点的网络管理；

步骤S11：核心设备收集到的拓扑结构，建立标准拓扑结构，并记录成员设备在标准拓扑结构中的位置；

步骤S12：当核心设备发现有新成员设备加入时，收集该成员设备的自身信息，建立实际拓扑结构，并获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息；

步骤S13：对比实际拓扑结构和标准拓扑结构，判断在所述标准拓扑结构中是否有该新成员设备所对应的位置；

步骤S14：若存在，则核心设备从标准拓扑对应的位置中获取预留的资源信息(比如，成员ID、IP地址、配置文件路径等信息)，根据该资源信息对新成员设备进行相应的管理。

步骤S15：否则，则核心设备为新成员设备分配新的成员ID、IP地址，并将其设置为受限设备。

在步骤S10中所述核心设备收集相邻的拓扑结构，建立网络设备。所有成员设备都支持链路邻居发现协议，发现自己相邻的设备信息，所述设备信息包括设备ID、端口ID、管理VLAN等信息。核心设备收集所有设备的邻居信息，以自身作为初始节点，根据自己的邻居信息建立与邻居的拓扑关系；然后再遍历这些邻居信息对应的节点，逐级建立邻居关系拓扑，最终形成一张完整的邻居拓扑图。然后将发现的设备都加入自己管理的网络。

管理者(或者网管下发命令，当然也可以是用户通过命令行下发命令)根据核心设备建立的邻居拓扑结构为基础，挑选出自己认定合法的节点(设备)，根据这些节点重新建立另外一张拓扑结构图，即标准拓扑结构。所谓标准拓扑，就是指管理者认可的拓扑结构。拓扑中的每一台设备都是管理者认可的设备，同时设备之间的端口连接关系也是符合管理者要求的。标准拓扑可以与核心设备实际建立的拓扑不同，也可以相同。所以从理论上来说，标准拓扑实际上就是实际拓扑的一个镜像，两者的区别在于，实际拓扑反映网络真正的连接状况，是不断变化的；而标准拓扑反映的是管理者希望的网络连接状况，相对来说是稳定的，除非管理者手工修改，否则保持不变。但是，需要说明的是，为了保证标准拓扑的稳定性，标准拓扑的更新采用增量原则。即，除非用户手工删除指定设备，否则标准拓扑中的成员设备只增加不减少。当用户从实际拓扑映射到标准拓扑时，核心设备只寻找标准拓扑没有而实际拓扑存在的设备，并将其加入到标准拓扑；而对于标准拓扑有而实际拓扑没有的设备并不删除。

所述标准拓扑中存放设备成员的相关信息(如：成员ID、IP地址和配置文件路径信息等)。需要说明的是：在标准拓扑中存放设备成员的相关信息并不是固定的，除上述所述信息外，还可以可包括其它信息。这些信息可以是管理者配置的，也可以是设备厂商自定义的。

对比实际拓扑结构和标准拓扑结构，判断在所述标准拓扑结构中是否有该新成员设备所对应的位置；若有，则核心设备从标准拓扑对应的位置中获取预留的资源信息(比如，成员ID、IP地址、配置文件路径等信息)，并根据该资源信息(比如，成员ID、IP地址)将新成员设备加入网络设备中，并根据成员设备的配置文件路径信息指定设备成员自动恢复配置；否则，核心设备为新成员设备分配新的资源信息(比如，成员ID、IP地址)，将其加入网络设备中，并对该成员设备的权限进行限制。

无论是实际拓扑还是标准拓扑，其中的成员设备的位置都是由根节点(核心设备)到指定成员设备的端口连接关系确定的。如图3所示，为简单的拓扑连接结构的路径描述示意图。在该图中所述设备A是核心设备，是拓扑中的根节点，设备D的位置路径就是A 10-1-10-1。其中A是根节点，第一个10是第一级设备连接下一级设备的端口号，第一个1是第二级设备与上一级设备连接的端口号，第二个10是第二级设备与下一级设备连接的端口号，第二个1是第三级设备与上一级设备连接的端口号。只要端口连接不变，核心设备就能唯一标识一个“位置”，不管这个位置上的设备如何变化，其该设备的位置路径是不变的。比如，如果该图中的设备E损坏，当新成员设备安装后，在通电的情况下，核心设备A会主动检测到新成员设备，并根据位置标识对所述新成员设备进行相应的配置和管理，以及通过原设备的配置文件信息对新成员设备恢复原有的配置信息，以保证业务的稳定。

另外，对于复杂的拓扑连接结构，特别是对于有环路存在的拓扑连接结构，如图4所示。对于同一指定设备有多条位置路径的情况下，需要确定唯一的一条路径。其确定位置路径的方案有两种，第一种是：采用广度优先原则与端口优先原则共同来确定指定设备的位置路径；第二种是：节点设备路径不重复原则。

下面结合图4分别对所述两种确定指定设备的路径进行说明。如图5所示，设备A是核心设备，是拓扑中的根节点，先需要确定设备的E的位置路径，但是从设备A到设备E的路径有两条以上。

先采用第一种方案即广度优先原则与端口优先原则共同来确定设备E的位置路径。其中，所述广度优先原则指的是图遍历算法中的广度优先，其遍历原则是：只有上一级节点全部遍历完成后才能进行下一级节点的遍历计算；同一级节点的遍历顺序是由上一级节点的排列顺序决定。所述端口优先原则指的是同一台设备上的遍历是从编号最小的端口开始遍历，从小到大，保证顺序一致。因此，结合上述两条优先原则，从设备A到设备E的遍历设备的顺序为：A-B-C-D-E。

还可以采用第二种方案即节点路径不重复原则来确定设备E的位置路径。其中，所述节点路径不重复原则指的是对于图中的每一个节点，在同一次遍历过程中只访问一次，不重复访问。判断的依据是遍历序列号。系统会为每一次遍历过程定义一个序列号，则所述序列号不能重复。在遍历过程中，每处理一个节点就会为节点加上序列号标记。这样，即便对同一个节点存在多条路径，也只有第一次访问产生的路径是有效的，以防止多条路径的产生，从而保证了每一个节点的位置是唯一的。如图4所示，其设备E存在多条路径，但最终产生的有效路径只有一条A 10-1-12-1。

由此可知，本发明所述拓扑结构图中成员设备的位置路径是唯一的，而且实际拓扑与标准拓扑中的核心设备(根节点)必须是相同的。这样只要获取实际拓扑中指定成员设备的位置信息(路径链表)，到标准拓扑中查找对应的位置是否存在相应的设备，若有，则说明该成员设备是管理者希望配备的设备，否则认为该成员设备是非法设备。

此外，所述标准拓扑结构除了反映设备的位置信息外，还可以存放该位置的设备相关的一些信息，如：成员ID、IP地址和配置文件路径等信息。这样就能保证不论该位置的设备如何更换，网络设备的管理信息是相对稳定。如果设备被加入到标准拓扑中，即所述设备通过认证，则所述设备就可以自动获取预留信息，即成员ID、IP地址和配置文件路径等信息。这样不但可以保证网络设备的结构相对稳定，也便于管理者对所有成员设备进行管理，即管理操作更为简单。如果成员设备每一次加入网络所获得成员ID、IP地址都可能不一样，这样对外部(如管理者或网管)来说，网络设备的结构是不断振荡变化的，需要不断的刷新数据，从而不利于管理的稳定性和便捷性。

如果在所述标准拓扑结构中没有所述设备所对应的位置，即所述设备没有通过认证，则未获得认证的设备也可以加入标准拓扑结构的管理网络中，同样也需要为其分配成员ID、IP地址。但是，核心设备分配成员ID、IP地址的原则就是尽量不使用预留的资源。如果资源不够用，不得已分配预留的资源，需要通知标准拓扑释放相关的资源信息。关于资源的分配算法对于本领域的技术人员来说已为公开技术，在这里不再赘述。

在成员设备更换时，为了保证业务的稳定性，需要将原设备的配置文件恢复到原位置的新成员设备上。原设备如果损坏的话，就无法将配置信息导出并恢复到新成员设备上。另外，从操作复杂度上来看，管理者也不可能及时地将所有的成员设备的配置信息做好备份。所以就需要核心设备管理做好按位置自动配置恢复的功能。

成员设备在运行的过程中，定时或实时地将配置文件备份到核心设备指定的路径下存放，路径信息与成员设备的位置一一对应。在新成员设备在同一个位置上加入管理网络时，核心设备通知成员设备到指定的路径下获取配置文件并进行配置恢复。

另外，本发明还提供一种管理网络设备的方法的流程图，具体详见图5，所述方法包括步骤：

步骤M10：收集设备信息，建立标准的拓扑结构，并给每一设备配置位置信息；

步骤M11：获取新加入网络的成员设备的信息；

步骤M12：判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置；

步骤M13：添加新成员设备。

在步骤M12中，若所述新成员设备在标准拓扑结构中存在对应的位置，则为其分配预留资源信息，所述预留资源信息包括：成员ID、IP地址和配置文件路径信息，根据所述成员ID、IP地址将新成员设备加入该网络管理中，并根据所述配置文件路径信息自动恢复新成员设备的配置；若所述新成员设备在标准拓扑结构中不存在对应的位置，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址信息，并将其设置为受限设备。

上述各步骤的具体实现可参照前面所述方法的实现过程，在此不再赘述。

由此可见，本发明所述按照成员设备的位置对网络设备进行管理，不但提高了网络设备的安全性、可管理性，同时也可以按照成员设备的位置进行自动配置文件恢复。此外，本发明不但适用于对多台网络设备互相连接的集中网络设备的管理，还适用于对分布式的网络设备的管理，其实现过程详见前述，在这里不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1、一种管理网络设备的方法，所述网络设备包括核心设备和成员设备，其特征在于，包括：

A、建立多个成员设备的标准拓扑结构，并记录所述成员设备在标准拓扑结构中的位置；

B、核心设备收集新加入网络的成员设备的信息，建立实际拓扑结构，获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息；

C、判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置，若存在，则获取该位置中预留的资源信息，根据该资源信息对新成员设备进行相应的管理。

2、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，包括：核心设备以邻居拓扑结构图为基础，挑选出合法的成员设备，建立标准拓扑结构。

3、根据权利要求2所述管理网络设备的方法，其特征在于，所述核心设备按照下述步骤建立邻居拓扑结构图：

31)核心设备收集邻居信息，以自身为根节点，根据所述邻居信息建立与邻居的拓扑关系；

32)遍历所述邻居信息对应的节点，逐级建立邻居关系拓扑，形成邻居拓扑结构图。

4、根据权利要求3所述管理网络设备的方法，其特征在于，所述标准拓扑结构采用增量原则建立。

5、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，根据核心设备到成员设备的端口连接关系记录该成员设备在标准拓扑结构中的位置。

6、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，当新成员设备的网络为串行连接或树形连接的网络拓扑时，利用端口优先原则获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息，其中，所述端口优先原则具体为：同一台设备上从编号最小的端口开始遍历，从小到大，保证顺序一致。

7、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，当新成员设备的网络为环形连接或树形与环形共同连接的网络拓扑时，利用广度优先与端口优先原则共同来确定或者单独采用节点路径不重复原则获取新成员设备在实际拓扑中的位置信息；

所述广度优先原则具体为：只有上一级设备全部遍历完成后方能进行下一级设备的遍历计算，且同一级设备的遍历顺序由上一级设备的排列顺序决定；且

所述端口优先原则具体为：同一台设备上从编号最小的端口开始遍历，从小到大，保证顺序一致；

节点路径不重复原则具体为：在同一次遍历过程中只访问一次，不重复访问，且从编号最小的端口开始遍历。

8、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，所述资源信息包括：成员ID、IP地址和配置文件路径信息，根据所述成员ID、IP地址将新成员设备加入该网络管理中，并根据所述配置文件路径信息自动恢复新成员设备的配置。

9、根据权利要求1所述管理网络设备的方法，其特征在于，所述方法还包括：

D、若所述新成员设备在标准拓扑结构中没有对应的位置，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址信息，并将其设置为受限设备。

10、一种管理网络设备的方法，其特征在于，包括：

A、收集设备信息，建立标准的拓扑结构，并给每一设备配置位置信息；

B、获取新加入网络的成员设备的信息；

C、判断所述新成员设备在标准拓扑结构中是否存在对应的位置；

D、若所述新成员设备在标准拓扑结构中存在对应的位置，则为其分配预留资源信息添加新成员设备，添加所述新成员设备；若否，则为新成员设备分配新的成员ID、IP地址信息，并将其设置为受限设备，添加所述新成员设备。

11、根据权利要求10所述管理网络设备的方法，其特征在于，所述预留资源信息包括：成员ID、IP地址和配置文件路径信息，根据所述成员ID、IP地址将新成员设备加入该网络管理中，并根据所述配置文件路径信息自动恢复新成员设备的配置。

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