本发明涉及网络安全领域,尤其涉及一种全网拓扑自动发现方法及系统。
背景技术:
1、全网拓扑自动发现是指通过网络协议和算法自动探测网络中的节点和连接关系,并生成网络拓扑图的过程。可以有利于直观地掌握当前网络设备的运行状况,准确定位网络中的故障点,并为分析网络问题提供基础数据,从而优化网络性能。
2、目前,全网拓扑自动发现的方法主要是基于snmp(简单网络管理协议)的发现方法。这种方法通过访问交换机和路由器等网络设备中的mib库来获取信息,致使其发现率不稳定,甚至在很多情况下发现率极低而无法使用,要么仅追求拓扑自动发现的某一目标如速度而忽略其他关键因素如准确等,致使算法难以满足实际需求,从而使得其发现的效果不佳。
技术实现思路
1、本发明提供一种全网拓扑自动发现方法及系统,其主要目的在于提升全网拓扑自动发现的效果。
2、为实现上述目的,本发明提供的一种全网拓扑自动发现方法,包括:
3、获取网络的资源对象,分析所述资源对象的资源功能和资源属性,其中,所述资源属性包括:静态属性和动态属性,基于所述资源功能和所述资源属性,构建所述资源对象的描述语言,根据所述描述语言,确定所述资源对象的描述方法;
4、根据所述资源功能和所述资源属性,确定所述资源对象的资源对象类型,构建所述资源对象类型的继承关系,并分析所述资源对象类型的关联关系,根据所述继承关系和所述关联关系,构建所述资源对象的模型架构,分析所述资源对象的业务逻辑,根据所述业务逻辑,利用预设的模型驱动开发工具构建所述模型架构的代码生成模块,基于所述描述方法、所述模型架构、所述业务逻辑以及所述代码生成模块,构建所述资源对象的初始模型,对所述初始模型进行测试,得到模型测试结果,根据所述测试结果,分析所述初始模型的模型准确性和模型稳定性,当所述模型准确性和所述模型稳定性同时符合预设的准确性阈值和稳定性阈值时,将所述初始模型作为资源对象模型;
5、构建所述网络的自动发现算法,基于所述自动发现算法,识别所述网络中的设备和设备信息,基于所述设备和所述设备信息,构建所述网络的网络拓扑图,分析所述网络拓扑图的设备连接关系,基于所述网络拓扑图和所述设备连接关系,构建所述网络的网络拓扑模型;
6、识别所述网络拓扑模型的全拓扑结构,利用预设的图数据库技术对所述全拓扑结构进行分析,得到拓扑结构分析结果,基于所述拓扑结构分析结果,调整所述网络拓扑模型的网络配置,并构建所述网络拓扑模型的自治机制,将所述网络配置和所述自治机制映射到所述网络拓扑模型中,得到优化网络拓扑模型;
7、将所述优化网络拓扑模型和所述资源对象模型集成为资源对象管理模型,基于所述资源对象管理模型,实现所述资源对象的全生命周期管理。
8、可选地,所述基于所述资源功能和所述资源属性,构建所述资源对象的描述语言,包括:
9、分析所述资源对象的管理需求;
10、根据所述资源功能、所述资源属性以及所述管理需求,确定所述资源对象标准化的属性命名和数据类型;
11、根据所述属性命名和所述数据类型,构建所述资源对象的描述语言机制,其中,所述描述语言机制包括:语法规则、数据结构以及属性定义;
12、对所述描述语言机制进行测试,得到机制测试结果,根据所述机制测试结果,构建所述描述语言机制的更新机制;
13、基于所述描述语言机制和所述更新机制,构建所述资源对象的描述语言。
14、可选地,所述构建所述资源对象类型的继承关系,包括:
15、识别所述资源对象类型之间的类型共性和类型特性;
16、根据所述类型共性,构建所述资源对象类型的类型基类;
17、根据所述类型特性,构建所述资源对象类型的类型子类;
18、确定所述类型子类和所述类型基类的继承函数;
19、分析所述类型子类的子类共性数量和子类特性数量;
20、确定所述子类特性数量的最大特性数量,并计算所述类型子类的子类间特性数量差;
21、根据所述子类共性数量、所述最大特性数量以及所述子类间特性数量差,利用下列公式计算所述类型子类的子类间关系系数;
22、
23、其中,表示子类间关系系数,表示子类共性数量,表示最大特性数量,表示子类间特性数量差;
24、根据所述子类间关系系数,构建所述资源对象类型的继承层次结构;
25、基于所述类型基类、所述类型子类、所述继承函数以及所述继承层次结构,构建所述资源对象类型的继承关系。
26、可选地,所述构建所述网络的自动发现算法,包括:
27、分析所述网络的网络规模、网络复杂性以及网络管理需求;
28、根据所述网络规模、所述网络复杂性以及所述网络管理需求,利用预设的社区发现算法识别所述网络的社区;
29、根据所述社区,分析所述网络的网络节点,确定所述网络节点的节点总数、连接边数量以及网络邻接矩阵;
30、基于所述连接边数量,确定所述网络的连接边总数;
31、根据所述节点总数、所述连接边总数、所述网络节点、所述连接边数量、所述网络邻接矩阵,利用下列公式计算所述社区的模块度:
32、
33、其中,表示模块度,表示网络中连接边总数,表示节点总数,表示节点和节点间的网络邻接矩阵,表示节点的连接边数量,表示节点的连接边数量,表示节点的社区,表示节点的社区,表示指示函数,当时为1,否则为0;
34、根据所述模块度,确定所述网络的网络协议;
35、基于所述网络协议,构建所述网络的算法逻辑;
36、根据所述网络协议和算法逻辑,利用预设的多线程编程技术构建所述网络的自动发现算法。
37、可选地,所述基于所述设备和所述设备信息,构建所述网络的网络拓扑图,包括:
38、提取所述网络的网络规划文档;
39、根据所述设备、所述设备信息以及所述网络规划文档,确定所述网络的拓扑结构;
40、确定用于构建所述网络拓扑图的拓扑图绘制工具;
41、分析所述设备的摆放位置、连接线方向以及连接线样式;
42、根据所述摆放位置、所述连接线方向以及所述连接线样式,确定所述设备的拓扑图布局;
43、根据所述拓扑结构和所述拓扑图布局,利用所述拓扑图绘制工具构建所述网络的网络拓扑图。
44、可选地,所述利用预设的图数据库技术对所述全拓扑结构进行分析,得到拓扑结构分析结果,包括:
45、确定所述全拓扑结构的节点类型和边类型;
46、分析所述节点类型的节点属性,并分析所述边类型的边属性;
47、根据所述节点属性和所述边属性,利用所述图数据库技术对所述全拓扑结构进行查询,得到拓扑结构查询结果;
48、根据所述拓扑结构查询结果,分析所述全拓扑结构的网络性能指标和网络健康状态;
49、基于所述网络性能指标和网络健康状态,利用所述图数据库技术分析所述全拓扑结构的未来故障模式;
50、根据所述未来故障模式,分析所述全拓扑结构的网络优化报告;
51、将所述网络性能指标、所述网络健康状态、所述未来故障模式以及所述网络优化报告集成为所述全拓扑结构的拓扑结构分析结果。
52、可选地,所述构建所述网络拓扑模型的自治机制,包括:
53、识别所述网络拓扑模型的自治需求和自治目标;
54、根据所述自治需求和自治目标,构建所述网络拓扑模型的自治算法,其中,所述自治算法包括:自动发现、性能监控、故障预测以及修复;
55、确定所述网络拓扑模型的自治技术;
56、根据所述自治技术和自治算法,构建所述网络拓扑模型的初始自治机制;
57、对所述初始自治机制进行测试,得到自治测试结果,根据所述自治测试结果,分析所述初始自治机制的自治性能;
58、根据所述自治性能,对所述初始自治机制进行优化,得到自治机制。
59、可选地,所述基于所述资源对象管理模型,实现所述资源对象的全生命周期管理,包括:
60、利用所述资源对象管理模型对应自动发现算法识别所述资源对象的资源对象信息;
61、根据所述资源对象信息,分析所述资源对象的当前性能和当前健康状态;
62、基于所述当前性能和当前健康状态,计算所述资源对象的生命周期;
63、根据所述生命周期,构建所述资源对象的生命周期管理方案;
64、基于所述生命周期管理方案,实现所述资源对象的全生命周期管理。
65、为了解决上述问题,本发明还提供一种全网拓扑自动发现系统,所述系统包括:
66、描述方法确定模块,用于获取网络的资源对象,分析所述资源对象的资源功能和资源属性,其中,所述资源属性包括:静态属性和动态属性,基于所述资源功能和所述资源属性,构建所述资源对象的描述语言,根据所述描述语言,确定所述资源对象的描述方法;
67、资源对象模型构建模块,用于根据所述资源功能和所述资源属性,确定所述资源对象的资源对象类型,构建所述资源对象类型的继承关系,并分析所述资源对象类型的关联关系,根据所述继承关系和所述关联关系,构建所述资源对象的模型架构,分析所述资源对象的业务逻辑,根据所述业务逻辑,利用预设的模型驱动开发工具构建所述模型架构的代码生成模块,基于所述描述方法、所述模型架构、所述业务逻辑以及所述代码生成模块,构建所述资源对象的初始模型,对所述初始模型进行测试,得到模型测试结果,根据所述测试结果,分析所述初始模型的模型准确性和模型稳定性,当所述模型准确性和所述模型稳定性同时符合预设的准确性阈值和稳定性阈值时,将所述初始模型作为资源对象模型;
68、自动发现算法模块,用于构建所述网络的自动发现算法,基于所述自动发现算法,识别所述网络中的设备和设备信息,基于所述设备和所述设备信息,构建所述网络的网络拓扑图,分析所述网络拓扑图的设备连接关系,基于所述网络拓扑图和所述设备连接关系,构建所述网络的网络拓扑模型;
69、网络拓扑模型优化模块,用于识别所述网络拓扑模型的全拓扑结构,利用预设的图数据库技术对所述全拓扑结构进行分析,得到拓扑结构分析结果,基于所述拓扑结构分析结果,调整所述网络拓扑模型的网络配置,并构建所述网络拓扑模型的自治机制,将所述网络配置和所述自治机制映射到所述网络拓扑模型中,得到优化网络拓扑模型;
70、全生命周期管理模块,用于将所述优化网络拓扑模型和所述资源对象模型集成为资源对象管理模型,基于所述资源对象管理模型,实现所述资源对象的全生命周期管理。
71、本发明实施例通过基于所述资源功能和所述资源属性,构建所述资源对象的描述语言可以确保资源对象的描述语言具有统一性和一致性;可选地,本发明实施例通过构建所述资源对象类型的继承关系可以将共有的属性和方法抽象到父类中,使得资源对象的管理更加模块化和标准化,便于维护和扩展;本发明实施例通过基于所述继承关系、所述关联关系以及所述描述方法,构建所述资源对象的资源对象模型可以使得每个资源对象类型和其之间的关系可以独立管理和维护,提高了代码的可重用性和可维护性;本发明实施例通过构建所述网络的自动发现算法可以自动识别网络中的设备和服务,从而减少手动配置的工作量,提高网络配置的效果;本发明实施例通过构建所述网络拓扑模型的自治机制可以实现网络管理的自动化和智能化,提高网络的性能和安全性,最后,本发明实施例通过基于所述资源对象管理模型,实现所述资源对象的全生命周期管理可以持续优化资源对象的性能。因此,本发明可以提升全网拓扑自动发现的效果。
1.一种全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述基于所述资源功能和所述资源属性,构建所述资源对象的描述语言,包括:
3.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述构建所述资源对象类型的继承关系,包括:
4.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述构建所述网络的自动发现算法,包括:
5.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述基于所述设备和所述设备信息,构建所述网络的网络拓扑图,包括:
6.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述利用预设的图数据库技术对所述全拓扑结构进行分析,得到拓扑结构分析结果,包括:
7.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述构建所述网络拓扑模型的自治机制,包括:
8.如权利要求1所述的全网拓扑自动发现方法,其特征在于,所述基于所述资源对象管理模型,实现所述资源对象的全生命周期管理,包括:
9.一种全网拓扑自动发现系统,其特征在于,用于执行如权利要求1-8中任意一项所述的全网拓扑自动发现方法,所述系统包括:
