CN103873299B - 一种设备状态轮询的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种设备状态轮询的方法及其装置。所述方法包括：获取网络管理设备的管理范围内所有网络设备的路由信息，并根据所有网络设备的路由指向摘选出网关设备；获取网关设备上保存的网关设备到网络设备的保活状态数据；如根据所述保活状态数据确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则所述网络管理设备发送确认异常指令给所述网关设备要求所述网关设备对所述疑似不可达网络设备进行探测，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达。本发明在被管理设备数目增加时对网络管理设备造成的影响很小，提高了网络管理的效率。

Description

一种设备状态轮询的方法及其装置

技术领域

本发明涉及网络管理技术领域，尤其涉及一种网络管理过程中的设备状态轮询的方法及其装置。

背景技术

对于网络管理设备（例如，网管服务器）来说，最重要的是及时感知被管理设备的异常状态。该异常状态包括两类：一类是不影响被管理设备与网络管理设备间交互通信的设备异常；另外一类是影响被管理设备与网络管理设备间交互通信的设备异常。当第二类设备异常发生后，被管理设备无法像第一类设备异常发生时那样，成功上报自身异常信息给网络管理设备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种设备状态轮询的方法及其装置，其在被管理设备数目增加时对网络管理设备造成的影响很小，提高了网络管理的效率。

本发明提供一种设备状态轮询的方法，应用于网络管理设备，所述方法包括：

获取网络管理设备的管理范围内所有网络设备的路由信息，并根据所有网络设备的路由指向摘选出网关设备；

获取网关设备上保存的网关设备到网络设备的保活状态数据；

如根据所述保活状态数据确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则所述网络管理设备发送确认异常指令给所述网关设备要求所述网关设备对所述疑似不可达网络设备进行探测，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

进一步地，本发明当确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，发送确认异常指令给所述网关设备以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达，包括：

判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达；

判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令；

如果发送过确认异常指令，则判断所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态为真正不可达；

如果没有发送过确认异常指令，则向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测；

根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

本发明还提供一种设备状态轮询的方法，应用于网关设备，所述方法包括：

接收网络管理设备的上传保活状态数据的指令，收集网络设备的保活状态数据并将该保活状态数据上传给网络管理设备；

接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到所述疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备发送的回应探测报文确定所述网络设备和所述网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

本发明还提供一种设备状态轮询的装置，应用于网络管理设备，所述装置包括：

摘选模块，用于根据管理范围内所有网络设备的路由指向,摘选出网关设备；

获取模块，用于获取网关设备收集的网关设备到网络设备的保活状态数据；

判断模块，用于如根据所述保活状态数据和IP地址信息确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则发送确认异常指令给所述网关设备，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

进一步地，本发明所述判断模块在确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，发送确认异常指令给所述网关设备以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达，具体为：

判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达；

判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令；

如果发送过确认异常指令，则判断所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态为不可达；

如果没有发送过确认异常指令，则向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测；

根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

本发明还提供一种设备状态轮询的装置，应用于网关设备，包括：

发送模块，用于接收网络管理设备上传网络设备的保活状态数据指令，收集网络设备的保活状态数据并发送给网络管理设备；

探测模块，用于接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到所述疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备发送的回应探测报文确定所述网络设备和所述网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

本发明网络管理设备获取管理范围内所有网络设备的路由信息，进而摘选出网关设备。由网关设备通过保活状态数据获取网关设备和其他网络设备的通信状态。如网关设备和其他网络设备的通信状态为疑似不可达，则发送确认异常指令给所述网关设备，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为不可达。这样就可以把网络管理设备对所管理的网络设备的全部管理工作分散到各网关设备上，达到减轻网络管理设备压力的目的，提高了网络管理的效率。

附图说明

图1是本发明一个实施例实现设备状态轮询的方法流程图；

图2是某应用场景下，本发明网络管理设备获取其管理范围内所有网络设备的路由信息的示意图；

图3是某应用场景下，本发明网关设备上生成的ARP表的示意图；

图4是本发明一个实施例实现设备状态轮询的方法中判断网络设备是否可达的流程图；

图5是本发明另一个实施例中实现设备状态轮询的方法流程图；

图6是本发明一个实施例网络管理设备、网关设备和被管理设备的信息交互示意图；

图7为本发明一个实施例实现设备状态轮询的装置结构图；

图8为本发明另一个实施例实现设备状态轮询的装置结构图。

具体实施方式

获知被管理设备的异常通常通过以下两种方法：一、设备主动上报告警信息到网络管理设备；二、网络管理设备周期性地发送探测报文（如ping指令）给被管理设备，根据是否收到被管理设备的回应报文，来主动判断被管理设备的状态。

当被管理设备发生背景技术所描述的第二类异常时，由于被管理设备无法成功上报自身异常信息给网络管理设备，所以采用方法一并不能够获知被管理设备所发生的异常。

而当网络管理设备采用方法二进行设备管理时，则由于所需要管理的设备数目越来越多，网络管理设备集中式地进行轮询探测，加重了网络管理设备的性能压力。另外，网络管理设备主动发送周期性轮询探测，不但要负责主动发送报文，而且还需要接收回应报文，并且要把发送报文和回应报文进行比较配对，因此，在设计上存在冗余。

综上所述，网络管理设备进行设备管理的方法仍需要完善和优化。

本发明网络管理设备通过获取其管理范围内所有网络设备的路由信息，进而摘选出网络设备路由指向的网关设备。由网关设备上传保活状态数据获取网关设备和所述网络设备间的通信状态。如网关设备和所述网络设备的通信状态为疑似不可达，则网络管理设备进一步发送确认异常指令给所述网关设备，要求网关设备对疑似不可达网络设备进行探测，以确定所述网络设备和网关设备之间的状态是否为不可达。通过本发明，可以把网络管理设备对其所管理的网络设备状态检测的工作分散到各网关设备上，进而可以减轻网络管理设备的性能压力，提高了网络管理的效率。

下面结合具体实施例和附图对本发明进行说明。

本发明提供一种设备状态轮询的方法，应用于网络管理设备。参见图1，所述方法包括：

S1、获取网络管理设备管理范围内所有网络设备的路由信息，并根据网络设备的路由指向摘选出网关设备。

S2、获取网关设备上保存的网关设备与网络设备间的保活状态数据。

S3、如果根据所述保活状态数据确定所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达，则所述网络管理设备向网关设备发送确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行探测，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态是否为真正不可达。

需要具体说明的是，本发明步骤S1-S3并非本发明执行步骤时间顺序的限定，仅为了描述方便而对各步骤进行的编号。同时，本发明网络管理设备还可以在S1获取管理范围内所有网络设备的路由信息的同时，获取S2中网关设备与网络设备间的保活状态数据以及网络设备的IP地址信息等。

如图2所示，为本发明网络管理设备在某应用场景下，通过S1获取其管理范围内所有网络设备的路由信息示例。本发明的一个示例性实施例中，所述保活状态数据具体为地址解析协议ARP表项，包括网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是将网络设备的IP地址解析为以太网MAC地址（或称物理地址）的协议。在实际应用中，网络管理设备可以通过简单网络管理协议SNMP或者命令行界面CLI的方式，获取网关设备上保存的网络设备的ARP表项。网络管理设备通过汇总所有网关设备上传的ARP表项形成管理网络设备上的ARP总表。如图3所示，为本发明某应用场景下，网关设备上生成的ARP表的示例。在本申请中，为了及时地获知网络设备的状态变化，网络管理设备需要周期性获取网关设备上的ARP表项。当网关设备上的某条ARP表项到达老化时间仍得不到刷新时，将从该网关设备上的ARP表中删除。如果在到达老化时间前记录被刷新，则重新计算老化时间。

例如，假设在某应用场景下，设定某网关设备的ARP表的全局老化时间为T。ARP表中网络设备M对应的ARP表项的当前老化时间为t，t表示该表项还能在ARP表中显示（存活）的时间。因此，通过T减去t即可获知网络设备M多长时间未与网关设备进行数据交互，设定L=T-t。网络管理设备操作人员设定设备的状态轮询周期I，其中I小于T，也就是在ARP表设置的全局老化周期内，需要至少获取一次ARP数据。I的量级为分钟级别，网络管理设备操作人员可根据需要为I选取恰当的数值。另外，设置布尔型变量S记录网络管理设备是否发送过确认异常指令给所述网关设备。布尔型变量S的默认值为0，表明针对该网络设备M，所述网络管理设备并未发送过确认异常指令给所述网关设备，针对该网络设备M发送确认异常指令后，布尔型变量S由0变为1。

进一步地，参见图4，为本发明网络管理设备判断网络设备是否可达的详细流程图。包括如下步骤：

S31、判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则执行S32。

具体地，I≤L，表明在轮询周期I内所述网络设备M与网关设备不存在数据交换；I>L，表明在轮询周期I内所述网络设备M与网关设备存在数据交换，判断网络设备与网关设备间可达，并更新网关设备上该网络设备的ARP表项。

本发明在具体实现中仅当网络设备M的IP地址属于ARP表时才进行步骤S31判断操作。当网络设备M的IP地址不属于ARP总表，代表网络设备M的IP地址空闲时间超过老化时间，其已经被移除了，直接执行步骤S32。

S32、确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达，进一步判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令，如果是，转步骤33，否则，转步骤34；

S33、如果网络管理设备向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令，确认所述网络设备不可达并结束流程。

具体地，当布尔型变量S为1时，则所述网络管理设备针对该网络设备M发送过确认异常指令给所述网关设备；反之，当布尔型变量S为0，则所述网络管理设备针对该网络设备M并未发送过确认异常指令给所述网关设备。

S34、如果网络管理设备没有向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令，向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测。

如果网络管理设备判断没有向网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令，则所述网络设备与网关设备在轮询周期内不存在数据交换的原因，可能由于网络设备与网关设备之间的连接状态为不可达，也可能由于网络设备与网关设备在轮询周期内本来就没有数据需要交换。因此，所述网络管理设备需要进一步发送该网络设备的确认异常指令给所述网关设备。网络管理设备通过确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测，以便最终确定该疑似不可达网络设备与网关设备在轮询周期内是否本来就没有数据需要交换，从而确定所述网络设备和网关设备之间的连接状态由疑似不可达转变为真正的不可达还是转变为可达。

S35、根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

网络管理设备发送确认异常指令给网关设备，网关设备根据确认异常指令发送探测报文给网络设备M，布尔型变量S由0变为1。此时，如果网络设备M和网关设备之间的状态为真正不可达，则在网关设备向所述网络设备发送探测报文后，势必不会收到来自网络设备M的探测响应报文。这样，在下一个轮询周期内，所述网络设备M与网关设备之间必将不存在数据交换，ARP表中的该网络设备M的ARP表项也不会得到刷新，老化时间t将继续增大。在下一个轮询周期来临时，L持续减少或者该ARP表项直接因超过全局设定的老化时间T而被删除。因而，在下一个轮询周期中，所述网络管理设备就可以判断所述网络设备为真正不可达；反之，如果网络设备和网关设备之间并非真正不可达，只是在轮询周期内没有数据需要交换而已，那么在网关设备向所述网络设备发送探测报文后，势必会收到来自网络设备的探测响应报文，这样网关设备上的该网络设备的ARP表项将被刷新。在下一个轮询周期内，ARP表上的网络设备的ARP表项将得到刷新，这样所述网络管理设备就可以在下一个轮询周期中确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为可达。当然，为了提高判断的准确性，在本发明中，所述网络管理设备还可以在向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令的同时，要求网关设备对可达性探测进行及时上报，以便所述网络管理设备能实时了解该网络设备的状态。

本发明还提供一种设备状态轮询的方法，应用于网关设备。

参见图5，所述方法包括：

B1、接收网络管理设备的上传保活状态数据的指令，将其上保存的网络设备的保活状态数据上传给网络管理设备。

B2、接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到所述疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备的探测回应报文，确定所述网络设备和网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

参看图6，针对本发明一实施例，从网络管理设备和网关设备两端说明本发明实现。①网络管理设备获取管理范围内所有网络设备的路由信息。②网络管理设备根据路由信息包含的所有网络设备的路由指向摘选出网关设备。③网络管理设备周期性发送获取保活状态数据指令，获取网关设备上保存的网络设备的保活状态数据。④网关设备根据获取网络管理设备的保活状态数据指令，周期性将网络设备的保活状态数据发送给网络管理设备。⑤网络管理设备周期性根据所述保活状态数据判断所述网络设备和网关设备之间的状态是否为疑似不可达。⑥如所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则发送确认异常指令给所述网关设备。⑦所述网关设备发送探测报文到所述疑似不可达状态的网络设备。⑧如所述网络设备回复探测响应报文给所述网关设备，则确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为可达，否则为不可达。

对应于上述方法，本发明还提供一种设备状态轮询的装置，应用于网络管理设备。所述网络管理设备在硬件上至少包括有CPU、内存、非易失性存储器以及其它硬件，参见图7，所述装置在逻辑上包括：

摘选模块，用于根据管理范围内所有网络设备的路由指向，摘选出网关设备。

获取模块，用于获取网关设备保存的网关设备与网络设备间的保活状态数据。

判断模块，用于根据所述保活状态数据确定所述网络设备和网关设备之间的状态是否为疑似不可达，如是，则发送确认异常指令给所述网关设备，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为不可达。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

进一步地，本发明所述判断模块在确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，发送确认异常指令给所述网关设备以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达，具体为：

判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达；

判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令；

如果发送过确认异常指令，则判断所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态为不可达；

如果没有发送过确认异常指令，则向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测；

根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

对应于上述方法，本发明还提供一种设备状态轮询的装置，应用于网管设备。所述网管设备在硬件上至少包括有CPU、内存、非易失性存储器以及其它硬件，参见图8，所述装置在逻辑上包括：

收发模块，用于接收网络管理设备上传网络设备的保活状态数据指令，发送其上保存的网络设备的保活状态数据给网络管理设备。

探测模块，用于接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到所述疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备发送的探测响应报文，确定所述网络设备和所述网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

进一步地，本发明所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种设备状态轮询的方法，应用于网络管理设备，其特征在于，所述方法包括：

获取网络管理设备的管理范围内所有网络设备的路由信息，并根据所有网络设备的路由指向摘选出网关设备；

获取网关设备上保存的网关设备到网络设备的保活状态数据；

如根据所述保活状态数据确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则所述网络管理设备发送确认异常指令给所述网关设备要求所述网关设备对所述疑似不可达网络设备进行探测，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，发送确认异常指令给所述网关设备以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达，包括：

判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达；

判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令；

如果发送过确认异常指令，则判断所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态为真正不可达；

如果没有发送过确认异常指令，则向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测；

根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

4.一种设备状态轮询的方法，应用于网关设备，其特征在于，所述方法包括：

接收网络管理设备的上传保活状态数据的指令，收集网络设备的保活状态数据并将该保活状态数据上传给网络管理设备；

接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备发送的回应探测报文确定所述网络设备和所述网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

6.一种设备状态轮询的装置，应用于网络管理设备，其特征在于，所述装置包括：

摘选模块，用于根据管理范围内所有网络设备的路由指向，摘选出网关设备；

获取模块，用于获取网关设备收集的网关设备到网络设备的保活状态数据；

判断模块，用于如根据所述保活状态数据和IP地址信息确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，则发送确认异常指令给所述网关设备，以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块在确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态为疑似不可达，发送确认异常指令给所述网关设备以确定所述网络设备和所述网关设备之间的状态是否为真正不可达，具体为：

判断在轮询周期内所述网络设备是否与网关设备存在数据交换，如果否，则确认所述网络设备和网关设备之间的通信状态为疑似不可达；

判断网络管理设备是否向所述网关设备发送过所述网络设备的确认异常指令；

如果发送过确认异常指令，则判断所述网络设备和所述网关设备之间的通信状态为不可达；

如果没有发送过确认异常指令，则向网关设备发送所述网络设备的确认异常指令，要求网关设备对所述疑似不可达网络设备进行可达性探测；

根据网关设备的探测结果，判断所述网络设备与网关设备之间是否真正不可达。

9.一种设备状态轮询的装置，应用于网关设备，其特征在于，包括：

发送模块，用于接收网络管理设备上传网络设备的保活状态数据指令，收集网络设备的保活状态数据并发送给网络管理设备；

探测模块，用于接收网络管理设备发送的网络设备确认异常指令，发送探测报文到疑似不可达网络设备，并根据是否接收到所述疑似不可达网络设备发送的回应探测报文确定所述网络设备和所述网关设备之间的保活状态数据是否刷新。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述保活状态数据为地址解析协议ARP数据，包括其他网络设备的IP地址信息以及ARP表项的当前老化时间。