【51CTO.com 綜合報道】什么是網絡拓撲？

網絡拓撲（Network Topology）是特定的物理，邏輯或虛擬網絡部件和設備（節點）的排列。網絡拓撲僅被在節點之間的連接配置決定。節點之間的距離，物理互連，傳輸率，和/或信號類型不作用在一個網絡拓撲中。網絡的“拓撲結構”是指網絡的幾何連接形狀，畫成圖就叫網絡“拓撲圖”。目前應用最多的網絡拓撲結構是星形結構，此外還有總線形和環形等網絡結構。 現在流行的網絡布線拓撲結構是總線型和星型。

總線形網絡：是將所有電腦連接在一條線上，使用同軸電纜連接，就像一條線上栓著的幾只螞蚱，只適合使用在電腦不多的局域網上，因為電纜中的一段出了問題，其他電腦也無法接通，會導致整個網絡癱瘓。系統中要使用 BNC 接口網卡、BNC－T 型接頭、終結器和同軸細纜。

星形網絡：使用雙絞線連接，結構上以集線器(HUB)為中心，呈放射狀態連接各臺電腦。由于 HUB 上有許多指示燈，遇到故障時很容易發現出故障的電腦，而且一臺電腦或線路出現問題不影響其他電腦，這樣網絡系統的可靠性大大增強。另外，如果要增加一臺電腦，只需連接到 HUB 上就可以，很方便擴充網絡，所以星形結構的網絡現在非常流行。

要想管網絡先來管拓撲

企業投入巨資購買了網絡設備，搭建了廣域網、局域網和Internet接入網絡，而網絡設備的種類和類型繁多，包括路由器、交換機、負載均衡和防火墻等等，正是這些網絡設備為企業的運營，提供著一個強大的網絡支撐。　　

因為，網絡是錯綜復雜的，某個網絡設備產生了問題，將會導致整個網絡都不能正常訪問，因此企業IT部門關注的不僅僅是單個的設備，更關注的是整個網絡的鏈路連通性和網絡的整體架構。所以如何才能快速的發現網絡拓撲，并及時地展現各種網絡拓撲是網絡拓撲管理的焦點問題。　　

隨著網絡的不斷擴充，全網網絡拓撲已經超出了網絡管理員的可控范圍。因此，網絡拓撲展現的準確與否，將直接影響網絡管理員對網絡網絡結構的復雜化，網絡設備管理工作是對網絡管理者的考驗，如何才能夠輕松應對日常的管理工作成為了網絡管理的焦點！

一站式完成拓撲自動發現

獲得網絡拓撲的最簡單的方法莫過于讓管理員根據實際網絡手工繪出其拓撲，可是采用這種方式，不但工作量大，而且相關的節點和鏈路的準確性也不高。網管人員在手繪的時候還要借用相關的工具對網絡的結構進行判定，主要使用如下工具

1.Ping

Ping命令是IP網上最古老的一種工具，用來監測網絡節點是否活著，或用于監測到網絡節點間的往返時延（RTT）。通常Ping只涉及網絡上的源和目的兩節點，而忽略網絡細節。另外我們可以使用廣播 Ping，其Ping的地址不是一個單一的地址，而是子網的廣播地址，所有位于該子網的主機均對此Ping包進行響應，從而一次就可得到子網內的全部活動主機。

2、Traceroute

Traceroute命令是TCP/IP家族內另一個比較早的工具，它可用來發現測試點 和目標主機之間的路由器。路由器在轉發包之前總是將其TTL值減1，如果TTL降為0，則路由器向源地址發送TTL-Expired ICMP消息。  

3、DNS

IP地址是為網絡上的路由器或主機等機器設計的，它不符合人類的記憶習慣，DNS（Domain Name System）就是為了解決這個問題而開發的。DNS系統主要用于網絡設備IP地址到名字的映射，同時也維護一些其他信息如設備的硬件平臺及操作系統等。

4、SNMP

SNMP（簡單網絡管理協議）的基本思想是所有的網絡設備維護一個MIB（管理信息庫）保存其所有運行進程的相關信息，并對管理工作站的查詢進行響應。SNMP協議描述了一種從MIB庫中獲取信息的方法，對設備***的要求是支持SNMP并且MIB中的信息足夠豐富。

現在網絡越來越復雜，越來越龐大，并一直在膨脹，而且實體在網絡中擔負的功能也越來越復雜，要跟蹤這樣一個網絡需要花費很多時間或精力，而且網絡一旦有所改變所有工作必須重做。現在的企業基本上都采用的是網絡拓撲自動發現的功能。那么一站式的拓撲發現才是企業現在最想要的。

網管軟件的一站式自動發現拓撲的技術不僅能實現IP網絡的拓撲自動發現，而且從發現到監控都是一站式完成，融合了網絡常用工具的功能，極大的提升了效率，減少了網絡管理的工作量，提高了網絡管理自動化程度，網絡自動發現引擎，能夠快速的發現企業中二層和三層的網絡設備，并根據發現設備之間的關系自動生成全局的二層或三層的網絡拓撲結構圖。經過網絡拓撲結構的生成后，可以在拓撲圖上看到整個網絡的拓撲結構圖，并能直觀地看到各個資源的狀態變化。 

圖1

網絡拓撲自動發現算法使用的技術是ICMP（Ping）和SNMP。算法要求輸入SNMP Read-Community，適用于發現同一個管理機構下的IP網絡。算法首先從本地子網開始，通過Ping獲取本地所有活動主機，利用SNMP區分出 普通主機和路由器，然后對路由器進行查詢，下載路由器的System組、Interfaces組、IP組的信息。獲取路由器直連的網絡，進行下一輪運算， 直到發現所有網絡或到達指定的深度（跳數）。

算法實現主要涉及四大模塊： 　　        

1.主循環控制模塊：程序初始化及算法深度控制，到達指定深度后跳出循環；

2.子網搜索模塊：搜索子網內的所有活動主機和路由器；

3.ICMP模塊：處理ECHO請求及應答；

4.SNMP模塊：處理SNMP相關操作。 

圖2

算法中需要兩個重要的類為RouterClass和NetClass。RouterClass包括兩個指針分別指向IpList和NetList， IpList存放路由器的IP地址，NetList存放路有器連接的網絡。NetClass包括兩個指針分別指向Rconnect和Hconnect。 　 　        

算法使用了兩個集合：臨時網絡集合，已發現網絡集合。臨時網絡集合用于存放當前深度和下一深度中還沒有被搜索的網絡，對已搜索的網絡需要添加到已發現 網絡集合。算法中為了避免多次發現同一路由器（因為路由器有多個IP地址），需要遍歷路由器的IPList。        

主要算法流程如下： 　　        

子網搜索模塊 　　            

1.利用Ping搜索子網內所有的活動IP地址。 　　            

2.利用SNMP區分路由器和普通主機，并分別添加到NetClass的Rconnect和Hconnect。 　　            

3.針對每一個路由器，下載有關MIB變量（System組，Interfaces組，IP組），對MIB變量分析，分別寫入RouterClass的IPList和NetList。 　　           

4.為防止路由器被多次發現，要遍歷RouterClass的IPList。 　　           

5.將在3中發現的而又沒有搜索的網絡添加到深度為n+1的臨時網絡集合中。 　　       

主循環控制模塊 　　            

1.從深度為n的臨時網絡集合中抽取一個子網進行子網搜索（調用子網搜索模塊）。 　　            

2.將1中搜索的網絡添加到已發現網絡集合。 　　            

3.重復進行1和2直到臨時網絡集合為空。 　　            

4.如果n小于指定深度（n ）　 　            

當拓撲發現結束后，拓撲中設備和鏈路的監控也通過一站式點擊完成，從而讓自動發現的網絡拓撲真正的變成一站式點擊完成。一站式快速的發現企業的網絡設備，并根據發現設備之間的關系自動生成全局的網絡拓撲結構圖。當發生變化時，自動發現引擎能夠及時調整網絡的拓撲結構圖，保證了與實際網絡狀態的一致。

酷點KoolPoint是一款功能強大的網絡管理軟件。不但具有強大的網絡拓撲發現和展示功能，還可以通過一站式的點擊完成相關的發現和監控的功能，幫助網管實現一站式操作，提高工作效率。真正的做到了讓每個網絡都有一個管理員！