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随着网络技术的迅速发展,网络管理已成为网络系统性能的关键,而网络的拓扑结构是网络管理的一个重要组成部分,准确的网络拓扑图在现代的网络管理中起到至关重要的作用。由于网络设备的不断增加,规模的不断扩大,网络结构也越来越复杂,因此,过去那种仅凭记忆或通过AutoCAD等软件手工绘制拓扑图的方法己不能适应网络发展的需求,网络拓扑的自动发现技术势在必行。
本文结合网络配置管理的需求特征,研究TCP/IP网络拓扑发现技术。论文首先介绍网络管理的基本原理,描述网络的体系结构。进而阐述网络拓扑发现理论和常用的实现方法,通过重点分析三种常用的网络拓扑发现方法,评价其各自的特点和关键问题所在。在此基础上,针对上述方法存在的问题,在不增大算法复杂度的前提下,提出了一种层次化的网络拓扑发现算法,该算法的核心思想是:根据目前IP网络层次化的特点,采用分级搜索的策略,将网络拓扑发现分成两级进行。一级拓扑发现主要发现路由器(网关)设备和子网;二级拓扑发现主要发现子网内的主机以及子网类型等一些信息。一级拓扑发现采用SNMP和ICMP协议对路由器的路由表的进行探测来发现路由器之间的连接关系。二级拓扑发现采用ARP协议和SNMP协议来发现子网以及子网内的主机。接着,本论文还对该算法进行了详细设计和C++编码实现。该算法的研究和实现对网络管理、网络配置和规划、网络评估等都具有实用价值。