研究网络拓扑自动发现的新方法

,小组介绍,小组名称,课题类型,注册编号,卓越支撑,QC,小组,SZ20090453,创新型,小组人数,12,人,小组口号,卓越支撑，支撑卓越,成立时间,2009,年,2,月,活动时间,2009,年,2,月,-2009,年,12,月,活动频次,3,次,/,月,小组长,辛晓泳,顾问,冯伟,冯伟，部门领导,辛晓泳，室经理,张洪刚，网管专家,邵杰，安全专家,肖鑫，,QC,专家,张震，网管网络,课题名称,研究网络拓扑自动发现的新方法,选题背景,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,问题提出,公司要求,研究网络拓扑自动发现的新方法,现状症结,课题选定,01,人工更新网络拓扑,02,传统的网络拓扑自动更新,03,研发新的网络拓扑自动更新,降低网络故障定位时间,方案选择,活动计划,网络故障定位时间提升目标,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,60,分钟,0,15,30,35,60,75,现状值,目标值,10,分钟,单位：分钟,研究网络拓扑自动发现的新方法，使故障定位时间由,60,分钟,减少到,10,分钟,！,可行性分析,历史最优值,10,分钟，满足领导对我们的要求！,CISSP,、,CCIE,等网络、网管专家团队技术支持！,对现网的熟悉，理论结合实际，制定可行措施！,目标可以实现！,头脑风暴亲和图,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,方案一：基于,SNMP,协议设备互,Ping,方法,（,1,）执行时需要登录所有设备的权限，管理的难度大；,（,2,）局限性：不是所有设备都支持,Remote Ping,和进行相关的配置。,方案二：基于通用协议网络拓扑发现方法,（,1,）,CDP,协议是,CISCO,的私有协议，不是公有协议；,（,2,）局限性：算法只适用于,CISCO,设备，无法在其他设备上推广，推广性差，不具备普遍性。,方案三：基于路由协议的网络拓扑发现方法,（,1,）,OSPF,协议是公有协议具备较广的推广范围；,（,2,）,OSPF,的前提条件是网络运行了,OSPF,协议，为开启,OSPF,协议的设备将不参与拓扑更新；,（,3,）利用该协议只考虑了,3,层网络，无法得到,2,层网络拓扑。,方案四：基于二,/,三层网络拓扑发现方法,（,1,）,具有较强的创新性、技术含量较高,（,2,）,能够较好的结合三层网络拓扑发现和二层网络拓扑发现方法的优点并克服其缺点，共同实现网络拓扑的发现；,（,3,）,成本较低，推广性强。,序号,解决方案,实验分析,特点,是否采纳,成本,实施要点,实施难度,实施时间,实施效果,创新性,推广性,1,基于,SNMP,协议设备互,Ping,方法,开发成本,10,万元,获得设备管理权限并登陆网络设备实施相关配置,大,60,天,获得所有设备登陆权限难，实施效果较差,低,不具备全网推广价值,1,、需要登录权限,2,、限制条件多,否,维护成本,10,万元,2,基于通用协议网络拓扑发现方法,部署,CDP,成本,10,万元,启用,CISCO,设备,CDP,协议,低,45,天,仅适合于,CISCO,设备；网络拓扑发现完整率低,低,不具备全网推广价值,1,、通用性差；,2,、限制条件多,否,维护成本,8,万元,3,基于路由协议的网络拓扑发现方法,实施成本,8,万元,启用,OSPF,协议,低,45,天,在三层网络拓扑的发现中效果较好，但是不能实现二层网络拓扑发现,低,具备一定全网推广价值,1,、推广范围较广,2,、具有局限性,否,设备维护成本,5,万元,4,基于二,/,三层网络拓扑发现方法,人工实施成本,5,万元,2,层设备互连关系发现,低,30,天,能够良好兼容二层和三层网络拓扑发现方法的优点并克服相关缺点，实施效果好,高,具备全网推广性,1,、实施的限制条件少，成本低,2,、方法推广性强,是,四种方案投入产出比较,最佳方案,最佳方案,基于二,/,三层网络拓扑发现的新方法,网络拓扑,发现方案,前期调研,网络拓扑,发现方案,实施,三层网络,拓扑发现,算法研究,二层网络,拓扑发现,算法研究,创新点,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,方案二级分解,网络拓扑方案前期调研,网络拓扑发现方案前期调研,经典方案分析,典型故障分析,厂家资源支持,专家头脑风暴,解决方案,综合分析,评估,总分,是否选择,组员项目,邵杰,张震,肖鑫,刘京,王超,经典方案分析,优点：,集思广益，对现有方案做分析探讨，站在巨人的肩膀上前行，起点比较高，创新性比较高,缺点：,必须与实际情况相结合,成本难度时间效果创新性,13255,25555,24555,15345,23454,95,专家头脑风暴,优点：,集思广益，充分吸取和表达专家意见，可以产生新的想法和达成最优意见,缺点：,思维过于宽泛，不易达成一致意见,成本难度时间效果创新性,43354,34434,54332,32455,44434,92,典型故障分析,优点：,从案例中总结故障发现经验和现象,缺点：,需要大量统计分析，有可能不具有普遍性,成本难度时间效果创新性,43311,33121,32211,42211,33333,56,厂家资源支持,优点：,能在一定程度上满足客户需求，实施难度不大,缺点：,成本高，需要彻底理解实际情况才能给出最优方案,成本难度时间效果创新性,11333,22322,33343,21133,23112,57,备注：每项最高分,5,分，最低分,1,分，总分,25,分,三层网络拓扑发现算法研究,基于,SNMP,协议的三层拓扑发现,基于其他通用协议的三层拓扑发现,基于,ICMP,协议的三层拓扑发现,在学术论文库中进行关键字搜索，,100,篇经典论文中关于上述三类方案的数目所占的比例分别为基于,SNMP67%,，,ICMP24%,，其他协议,9%,。,方案二级分解,三层网络拓扑发现算法研究,序号,解决方案,优点,缺点,创新性,是否采纳,1,基于,SNMP,协议的三层拓扑发现,效率高、结果可靠、实时性强,被管设备支持,SNMP,协议,较强,是,2,基于,ICMP,协议的三层拓扑发现,限制条件少、适用性强,准确度低,低,否,3,基于其他通用协议的三层拓扑发现,限制条件少,通用性差、效果差,一般,否,方案二级分解,二层网络拓扑发现算法研究,二层网络拓扑发现算法研究,基于生成树协议的二层拓扑发现,基于其他链路协议的二层拓扑发现,基于,CDP,协议的二层拓扑发现,测试环境,基于生成树协议的二层拓扑发现,基于CDP协议的二层拓扑发现,基于其他链路协议的二层拓扑发现,A,0.23S,0.3s,0.4S,B,0.21S,0.5S,0.33S,运行速度,测试环境,基于生成树协议的二层拓扑发现,基于CDP协议的二层拓扑发现,基于其他链路协议的二层拓扑发现,A,0.4S,0.2s,0.33S,B,0.22S,0.23S,0.4S,数据处理速度,测试环境,基于生成树协议的二层拓扑发现,基于CDP协议的二层拓扑发现,基于其他链路协议的二层拓扑发现,A,98%,96%,89%,B,98.5%,95%,83%,准确率,测试环境,基于生成树协议的二层拓扑发现,基于CDP协议的二层拓扑发现,基于其他链路协议的二层拓扑发现,A,23,60,20,B,18,54,30,资源消耗量,网络拓扑自动发现方案实施,SNMP,采集获得网络数据,根据连接关系表得到拓扑图,计算得到设备连接关系表,在网络拓扑自动发现方案的实施上，小组认为必须设计以下三个环节来验证方案的可用性、有效性、和实时性：,三个环节有机结合！,方案二级分解,网络拓扑发现方案实施,A3,A5,A4,A0,网络故障定位时长为,60,分钟,研究网络拓扑自动更方法,确定基于,SNMP,协议的三层网络拓扑发现算法,A9,在全网推广应用,提出基于二,/,三层网络拓扑发现算法,A1,分析故障定位时长的因素,Z,实现拓扑自动更新，缩短故障定位时长,A8,确定拓扑更新算法实施方案,B1,基于通用协议的网络拓扑发现算法,C1,基于路由协议的网络拓扑发现算法,A7,评估方法的限制条件和实施效果,A6,确定基于生成树协议的二层网络拓扑发现算法,D1,提出基于,ICMP,协议的三层网络拓扑发现算法,D2,提出基于,CDP,协议的二层网络拓扑发现算法,最佳方案,最佳方案,网络拓扑发现方案前期调研,经典方案研究,+,发挥专家优势,三层网络拓扑发现算法研究,基于,SNMP,协议三层网络拓扑发现方案,二层网络拓扑发现算法研究,基于生成树协议的二层网络拓扑发现方案,网络拓扑发现方案实施,三种方式有机结合,基于二,/,三层网络拓扑发现新方法,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,对策制定,序号,对策,What,目标,Why,措施,How,地点,Where,责任人,Who,完成时间,When,1,经典方案研究,+,发挥专家资源优势,研究,10,个,左右经典案例，专家资源方案认同率达到,100%,通过研究案例和专家会议讨论，制定方案,国通大厦,邵杰、肖鑫、张洪刚、,2009.2.1,至,2009.2.28,2,基于,SNMP,协议的三层网络拓扑发现方案,研究基于,SNMP,协议的三层网络拓扑自动发现方案采集率高于,98%,参照已有论文方案，制定三层网络拓扑发现方案,国通大厦,张红军、林君武、张震,2009.3.1,至,2009.5.30,3,基于生成树协议的二层网络拓扑发现方案,基于生成树协议的二层网络拓扑自动发现方案，系统契合度,95%,研究生成树协议，并基于三层网络信息查找二层设备连接表,国通大厦,邵杰、童翌运、刘京,2009.6.10,至,2009.8.30,4,SNMP,采集获得网络数据,+,计算得到设备连接关系表,+,根据连接关系表得到拓扑图,实现网络数据采集并计算设备连接关系表，最终生成网络拓扑，覆盖率,98%,实施,SNMP,协议方案,+,实施生成树协议方案,国通大厦,林君武、王超、李金玲,2009.9.5,至,2009.12.31,选择课题,对策制定,标准化,效益分析,效果检验,设定目标,总结和计划,方案提出,方案确认,对策实施,实施一、经典方案研究,+,发挥专家资源优势,序号,题目,作者,单位,/,出版,发表时间,1,一种新的物理网络拓扑发现算法,陈松，王珊，周明天,电子与信息学报,2010,2,基于,STP,协议的物理网络拓扑发现算法,张占国，刘淑芬，包铁,计算机工程,2008,3,一种基于,ICMP,的逻辑层网络拓扑发现与分析方法,刘杰，王清贤，罗军勇,计算机应用,2008,4,基于,SNMP,的网络拓扑发现算法,李琳，李杰,计算机工程与设计,2008,5,针对路由信息残缺的网络拓扑发现研究与实现,何鹏，陆建新，陈继红，朱勤，施俭,计算机工程,2009,6,一种改进的基于,SNMP,的网络拓扑发现算法及实现,杨安义，朱华清、王继龙,计算机应用,2007,7,基于,SNMP,协议的以太网拓扑自动发现算法研究,蔡伟鸿 舒兆港 刘震,汕头大学,2005,8,A robust and adaptive algorithm for automatic discovery of the network topology,陶兰 谭学飞,中国农业大学学报,2003,9,基于,ARP,和,SNMP,的网络拓扑自动发现算法,凌军 曹阳,武汉大学,2001,10,基于,SNMP,和,ICMP,的拓扑自动发现算法的分析与实现,曹晓梅 夏保胜,河南大学,2003,实施结果,：通过超过,10,篇经典方案、论文的学习研究，以及定期举办专家讨论会，完成方案的前期调研工作，专家对方案认同率均达到,100%,。,100%,实现值,100%,目标值,实施二、基于,SNMP,协议的三层网络拓扑发现方案,需要采集的信