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摘 要：随着现代化的逐渐发展，我国迎来了信息化时代，网络的功能也变得日益强大。网络服务变得越来越丰富的同时，在网络管理方面上也产生了很大的挑战。如果想更方便地管理网络设备和相关服务，就一定要精确网络管理软件。与此同时，也要将网络设备和显示设备拓扑图的运行代价大大降低，也就是要求在一个合理的时间段内将网络设备的拓扑结构给发掘并制作出来。为了能够满足上诉的要求，很多网络设备供应商在其网络设备中都支持SNMP协议，这种方法借助Java语言对网络拓扑进行描述并且使之实现，完全發挥了Java语言的可移植和跨平台的特点。
关键词：网络拓扑;SNMP;Java语言
一、网络拓朴的相关协议和规范
（一）对SNMP协议的介绍
简单网络管理协议（SNMP）是一种实现网络设备之间交换管理信息的应用层协议。它由管理的设备、代理、网络管理系统和管理信息库四个部分来共同组成它的管理结构。SNMP他的询问方式包括轮询和时间驱动这两种，并且它所拥有的协议数据单元最少支持五种类型。
（二）MIB-II规范
该发现算法对于MIB-II的相关规范给出了很详细的定义。在所定义的每一个管理组当中，IP组对实现网络拓扑发现来说起着很大的积极推动作用。它所分出来的定义包括以下几种，路由表-ipRouteTable（IP-21）、地址表-ipAddrTable（IP-20）。
（三）Bridge-MIB规范
这种规范实际上是属于上一个规范的相关扩展，它将数据链路层设备桥接器的各种状态信息都给定义。因为交换机能够看得出是多端口透明网桥，所以它也支持Bridge-MIB。
二、网络拓扑发现算法的分析
网络拓扑发现算法大概可以分为三个步骤来进行。
（一）首先先建立一个可供访问的临时带验证的地址集合区，例如主机地址。
（二）然后ping这些被集中起来的地址，查看它们是否允许被访问，一旦确定这些地址可以访问，就把它们归纳进被发现设备的永久集合当中。
（三）最后就是针对这些已经被归纳进来的地址在使用启发性搜索进而发现新的地址，然后将所发现的新地址添加到临时集合当中等待验证。
以上的三个步骤当中的后两个步骤可以进行循环操作，直到搜集的地址数量满足预先的发现要求标准。
目前SNMP方法由于其自身的协议功能强大，方便实现，地址发现速度最快等优点，受到了网络供应商的青睐。发现算法在操作过程中递归执行，慢慢的找出整个网络系统当中相连的路由器，一直到可以发现深度到达所指定的最大连接成为止。
三、基于SNMP和Java网络拓扑的设计
通过对网络管理模型、SNMP协议和Java技术的研究，可以得出一套三层网络管理体系结构，分别分为用户界面中间层和存储层。用户界面不仅可以以网页形式存在，也可以是一套单独的Java应用程序。其中中间层的作用主要由三个部分来构成。对代理进行轮询、与客户的交互、与数据库进行数据交换，存储层的作用就是将关系数据库当做一个网管信息的存储介质。这三层网络管理体系结构最重要的还是中间层，因为它能够实现网络管理的大部分功能。
中间层所起的作用最大，它也可以依据不同的功能来划分成不同的板块，其中就包括数据分析和报警板块、状态监控板块、数据存储板块、数据采集板块和历史数据查询板块等。
（一）数据分析和报警板块：这个版块主要由两个部分构成，第一，将所获取的信息进行分析处理最终得到有效的信息。第二，在将所获得的有效信息和性能指标报警的数值进行比较和计算，最终来判断网络能不能够正常运行，一旦发现网络不能够正常运行，就会主动给使用网络的用户发送报警信息。
（二）状态监控板块：该板块借助SNMP的Trap方法，一旦监测到代理进程的一端出现异常事故的时候，代理就会向网络管理系统传递一个相对来说比较简单的陷阱。然后网络管理系统根据这个信息再发起和代理之间的交互联系，以此来确定发生事故的性质、发生的时间和所涉及的范围。
（三）数据存储版块：该板块的工作内容主要是将已经精油数据处理过的有效信息存储到所对应的数据库当中，然后把这些有效的信息传递到存储层中。
（四）数据采集板块：这一板块也是以SNMP的Get和GetNext方法为基础，利用一个相对来说比较固定的时间间隔读取相关的基本信息。
（五）历史数据查询板块：这一板块的工作原理主要是借助两种方法来对相关的历史数据进行查询。第一是可以直接搜索一个月内每一天的同一时刻的这种信息的相关图形显示。第二也可以直接按照年、月、日来查看相关的图形显示。对历史数据的分析可以使用户构建起网络趋势的直观的概念，可以帮助他们合理的协调网络流量。
上述所说的网络管理系统的设计采用了一种以SNMP的Java应用程序编程接口为基础的AdventNet SNMP API管理系统。它给开发者提供了一个开发基于SNMP应用软件的开发平台。
结束语：
根据上文的研究，我们得出结论，网络结构的拓扑发现是网络管理中的，一个比较难以解决的问题。因为在网络连接的过程是一个比较复杂的过程，并且相关的网络协议具有多样性，因此，现如今所有的每一个拓扑方法都没有办法准确地发现网络中的所有设备。现在网络结构中所采用的以SNMP协议为基础的发现方法具有发现速度快，发现信息全等优点，但是它也有一定的局限性。一旦遇到不支持的设备，这种发现方法在工作中也无计可施，因此，要想实现对于各种网络的各种设备的发现，就不能够只依靠一种发现方法，需要借助多种技术来共同完成该项工作，在选取方法的时候要与实际相结合，这样才能够使得发现算法变得更加有效合理。
参考文献：
[1]铁路信号集中监测系统研究[J]. 辛军. 通讯世界. 2016（12）.
[2]信号集中监测智能分析技术的应用[J]. 张凤启. 铁路计算机应用. 2014（03）.
[3]信息系统运行安全综合管理监控平台的设计与实现[J]. 刘继全. 铁路计算机应用. 2011（01）.
[4]基于STP的物理拓扑发现算法研究[J]. 石玫，李祥和. 计算机工程与应用. 2007（09）.
关键词：网络拓扑;SNMP;Java语言
一、网络拓朴的相关协议和规范
（一）对SNMP协议的介绍
简单网络管理协议（SNMP）是一种实现网络设备之间交换管理信息的应用层协议。它由管理的设备、代理、网络管理系统和管理信息库四个部分来共同组成它的管理结构。SNMP他的询问方式包括轮询和时间驱动这两种，并且它所拥有的协议数据单元最少支持五种类型。
（二）MIB-II规范
该发现算法对于MIB-II的相关规范给出了很详细的定义。在所定义的每一个管理组当中，IP组对实现网络拓扑发现来说起着很大的积极推动作用。它所分出来的定义包括以下几种，路由表-ipRouteTable（IP-21）、地址表-ipAddrTable（IP-20）。
（三）Bridge-MIB规范
这种规范实际上是属于上一个规范的相关扩展，它将数据链路层设备桥接器的各种状态信息都给定义。因为交换机能够看得出是多端口透明网桥，所以它也支持Bridge-MIB。
二、网络拓扑发现算法的分析
网络拓扑发现算法大概可以分为三个步骤来进行。
（一）首先先建立一个可供访问的临时带验证的地址集合区，例如主机地址。
（二）然后ping这些被集中起来的地址，查看它们是否允许被访问，一旦确定这些地址可以访问，就把它们归纳进被发现设备的永久集合当中。
（三）最后就是针对这些已经被归纳进来的地址在使用启发性搜索进而发现新的地址，然后将所发现的新地址添加到临时集合当中等待验证。
以上的三个步骤当中的后两个步骤可以进行循环操作，直到搜集的地址数量满足预先的发现要求标准。
目前SNMP方法由于其自身的协议功能强大，方便实现，地址发现速度最快等优点，受到了网络供应商的青睐。发现算法在操作过程中递归执行，慢慢的找出整个网络系统当中相连的路由器，一直到可以发现深度到达所指定的最大连接成为止。
三、基于SNMP和Java网络拓扑的设计
通过对网络管理模型、SNMP协议和Java技术的研究，可以得出一套三层网络管理体系结构，分别分为用户界面中间层和存储层。用户界面不仅可以以网页形式存在，也可以是一套单独的Java应用程序。其中中间层的作用主要由三个部分来构成。对代理进行轮询、与客户的交互、与数据库进行数据交换，存储层的作用就是将关系数据库当做一个网管信息的存储介质。这三层网络管理体系结构最重要的还是中间层，因为它能够实现网络管理的大部分功能。
中间层所起的作用最大，它也可以依据不同的功能来划分成不同的板块，其中就包括数据分析和报警板块、状态监控板块、数据存储板块、数据采集板块和历史数据查询板块等。
（一）数据分析和报警板块：这个版块主要由两个部分构成，第一，将所获取的信息进行分析处理最终得到有效的信息。第二，在将所获得的有效信息和性能指标报警的数值进行比较和计算，最终来判断网络能不能够正常运行，一旦发现网络不能够正常运行，就会主动给使用网络的用户发送报警信息。
（二）状态监控板块：该板块借助SNMP的Trap方法，一旦监测到代理进程的一端出现异常事故的时候，代理就会向网络管理系统传递一个相对来说比较简单的陷阱。然后网络管理系统根据这个信息再发起和代理之间的交互联系，以此来确定发生事故的性质、发生的时间和所涉及的范围。
（三）数据存储版块：该板块的工作内容主要是将已经精油数据处理过的有效信息存储到所对应的数据库当中，然后把这些有效的信息传递到存储层中。
（四）数据采集板块：这一板块也是以SNMP的Get和GetNext方法为基础，利用一个相对来说比较固定的时间间隔读取相关的基本信息。
（五）历史数据查询板块：这一板块的工作原理主要是借助两种方法来对相关的历史数据进行查询。第一是可以直接搜索一个月内每一天的同一时刻的这种信息的相关图形显示。第二也可以直接按照年、月、日来查看相关的图形显示。对历史数据的分析可以使用户构建起网络趋势的直观的概念，可以帮助他们合理的协调网络流量。
上述所说的网络管理系统的设计采用了一种以SNMP的Java应用程序编程接口为基础的AdventNet SNMP API管理系统。它给开发者提供了一个开发基于SNMP应用软件的开发平台。
结束语：
根据上文的研究，我们得出结论，网络结构的拓扑发现是网络管理中的，一个比较难以解决的问题。因为在网络连接的过程是一个比较复杂的过程，并且相关的网络协议具有多样性，因此，现如今所有的每一个拓扑方法都没有办法准确地发现网络中的所有设备。现在网络结构中所采用的以SNMP协议为基础的发现方法具有发现速度快，发现信息全等优点，但是它也有一定的局限性。一旦遇到不支持的设备，这种发现方法在工作中也无计可施，因此，要想实现对于各种网络的各种设备的发现，就不能够只依靠一种发现方法，需要借助多种技术来共同完成该项工作，在选取方法的时候要与实际相结合，这样才能够使得发现算法变得更加有效合理。
参考文献：
[1]铁路信号集中监测系统研究[J]. 辛军. 通讯世界. 2016（12）.
[2]信号集中监测智能分析技术的应用[J]. 张凤启. 铁路计算机应用. 2014（03）.
[3]信息系统运行安全综合管理监控平台的设计与实现[J]. 刘继全. 铁路计算机应用. 2011（01）.
[4]基于STP的物理拓扑发现算法研究[J]. 石玫，李祥和. 计算机工程与应用. 2007（09）.