网络拓扑发现协议

对网络拓扑发现进行了概述,对现有算法优缺点进行了分析,设计了一种分层次的拓扑发现算法。首先提出基于SNMP协议的网络层拓扑发现算法,重点解决了多路由器的问题,然后又提出了基于地址转发表的链路层拓扑发现算法,主要通过虚拟根交换机的思想实现拓扑发现,最后通过这2种算法的有机结合,对基于IP网的网络层和链路层2方面都实现完整的拓扑发现。

第2 6卷第 9期Vo . 6 12No. 9

重庆理工大学学报 (自然科学)Junl f hnqn nvrt o eh o g ( a r c he ora o og i U i sy f cn l y N t a Si c ) C g e i T o ul e

21 0 2年 9月Se p.201 2

网络拓扑发现算法荆栋肖刚，(. 1清华大学电子工程系，京北 10 8; 0 0610 4 ) 0 1 1

2北京市丰台区大成路 1网络中心，京 . 3号北

摘

要：网络拓扑发现进行了概述，现有算法优缺点进行了分析，计了一种分层次的对对设

拓扑发现算法。首先提出基于 S MP协议的网络层拓扑发现算法，点解决了多路由器的问 N重 题，然后又提出了基于地址转发表的链路层拓扑发现算法，主要通过虚拟根交换机的思想实现拓扑发现，最后通

网络拓扑图

图1 数据网络拓扑结构图

本网络模拟一个实际的校园网络，包括教学网、行政网、网络中心等几个部分。其中，虚线框内部分由组委会提供，不需要参赛选手进行配置。RTA 的Fa0/0使用子接口，其中有一个子接口和ISP在一个VLAN，另外一个和RTB在一个VLAN。校内的主机全部使用私有地址，通过在出口路由器上使用地址转换技术访问公网。请根据以上要求在网络设备上进行实际操作，完成网络搭建、IP地址规划，路由协议、网络安全与冗余等配置任务，并进行网络维护和排错。

任务要求 1、 网络搭建

在上述网络拓扑图中：RTA的Fa0/0连接到交换机SW1的接口Fa0/1；RTB的Fa0/0连接交换机SW1的Fa0/2；RTC的Fa0/1连接交换机SW1的Fa0/3；SW1和SW2之间使用各自的Fa0/24连接。根据图1的网络拓扑及上述要求，完成网络搭建工作。

另外，每一组提供两台计算机，为后面的数据配置和网络测试提供终端，参赛选手可以根据实际需要，与相应的网络设备连接。

2、 IP地址规划

校园网内用户使用172.16.0.0/22地址段，其中各个子网内主机数如下：

教学网：360台 行政网：150台 网络中心：100台

在满足整个网络需

网络拓扑结构 1、星形拓扑 星形拓扑由央节点和通过点通信链路接央节点各站点组成 星形拓扑结构具有下优点： （1）控制简单 （2）故障诊断和隔离容易 （3）方便服务 星形拓扑结构缺点： （1）电缆长度和安装工作量观 （2）央节点负担较重形成瓶颈 （3）各站点分布处理能力较低 2、总线拓扑 总线拓扑结构采用信道作传输媒体所有站点都通过相应硬件接口直接连公共传输媒体上该公共传输媒体即称总线 总线拓扑结构优点： （1）总线结构所需要电缆数量少 （2）总线结构简单又无源工作有较高靠性 （3）易于扩充增加或减少用户比较方便 总线拓扑缺点： （1）总线传输距离有限通信范围受限制 （2）故障诊断和隔离较困难 （3）分布式协议能保证信息及时传送具有实时功能 3、环形拓扑 环形拓扑网络由站点和连接站链路组成闭合环 环形拓扑优点： （1）电缆长度短 （2）增加或减少工作站时仅需简单连接操作 （3）使用光纤 环形拓扑缺点： （1）节点故障会引起全网故障 （2）故障检测困难 （3）环形拓扑结构媒体访问控制协议都采用令牌传达室递方式负载轻时信道利用率相对来说比较低 4、树形拓扑 树形拓扑从总线拓扑演变而来形状像棵倒置树顶端树根树根下带分支每分支还再带子分支 树形拓扑优点

网络拓扑结构总汇

星型结构

星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点，其他节点直接与中心节点相连构成的网络。中心节点可以是文件服务器，也可以是连接设备。常见的中心节点为集线器。

星型拓扑结构的网络属于集中控制型网络，整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过中心节点。每一个要发送数据的节点都将要发送的数据发送中心节点，再由中心节点负责将数据送到目地节点。因此，中心节点相当复杂，而各个节点的通信处理负担都很小，只需要满足链路的简单通信要求。

优点：

（1）控制简单。任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。易于网络监控和管理。

（2）故障诊断和隔离容易。中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。

（3）方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。

缺点：

（1）需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增。

（2）中央节点负担重，形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受影响。

（3）各站点的分布处理能力较低。

总的来说星型拓扑结构相对简单，便于管理，建网容易，是目前局域网普采用的一种拓扑结构。采用星型拓扑结构的局域网，一般使用双绞线或光纤作为传输

计算机网络的拓扑结构分类及特点

教学目标

1.了解计算机网络的三种基本拓扑结构

2.掌握三种拓扑结构的工作原理、网络特点及主要应用领域

3.能够根据实际情况选择合适的网络拓扑

教学重点

三种拓扑结构的工作原理及网络特点

教学难点

根据实际情况选择网络拓扑

教学课时

讲授2课时

教学过程

一、引入

网络中是一系列相互连接的计算机的集合体， 相互连接的计算机。 由于网络的覆盖范围要求不一样， 所以网络中的计算机有多种不同的连接方法。 我们这节课就来研究常见的网络连接方法， 也就是网络的拓扑结构。拓扑学是一种研究与大小、距离无关的几何图形特征的学科，在计算机网络中常采用拓扑学的方法，将计算机网络的结构表示出来。计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。 拓扑设计是建设计算机网络的首步， 也是实现各种网络协议的基础， 它对网络性能、 系统可靠性与通信费用都有重大影响。 计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。网络中计算机及其他设备的连接关系。 拓扑隐去了网络的具体物理特性， 而抽象出节点之间的关系加以研究。

二、新授课

1.基本术语

⑴.节点

节点就是网络单元。网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数据终端

ＩＳＳＮ１０００－９８２５，ＣＯＤＥＮ

ＪｏｕｒｎａｌＲＵＸＵＥＷＥ ｍａｉｌ：ｊＯＳ＠ｉｓｃａｓ．ａｃ．ｃｎｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｏｓ．ｏｒｇ．ｃｎ

Ｔｅｌ腰ａｘ：＋８６．１０．６２５６２５６３ｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，Ｖ０１．２０，ＮｏＩ，Ｊａｎｕａｒｙ２００９，ＰＰ．１０９—１２３ｄｏｉ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１００１．２００９．０３３９０

＠ｂｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＤ，Ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｉ＂Ｓｃｉｅｎｃｅｓ．Ａｌｌｒｉｇｈｔｓｒｅｓｅｒｖｅｄ．

Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络拓扑建模

周苗１＋，杨家海２，刘洪波２，吴建平１

１（清华大学计算机科学与技术系，北京

２（清华大学网络研究中心，北京１０００８４）１０００８４）

ＭｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅＣｏｍｐｌｅｘＩｎｔｅｒｎｅｔＴｏｐｏｌｏｇｙ

ＺＨＯＵＭｉａ０１＋，ＹＡＮＧＪｉａ．Ｈａ［２，ＬＩＵＨｏｎｇ．Ｂ０２，ＷＵＪｉａｎ．ＰｉｎｇＩ

１（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）

２（ＮｅｔｗｏｒｋＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔｓｉｎｇｈ岫Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

机房网络拓扑图方案一

Internet电信光纤(20M)

H3 C3100 路由器财务服务器VLAN1(20M)

电信中心820设备

数据服务器VLAN1(20M)

H3C48口 VLAN2(4M) 三层交换机三个 一 192.168.0.11— 楼 办 192.168.0.99 公 区 VLAN2(4M) 192.168.0.11— 192.168.99

电话交换机

二楼办公区

四.五楼宿舍区

三楼办公区

一楼电话

二楼电话三楼电话

机房网络拓扑图方案二

InternetH3 C3100 路由器财务服务器VLAN1(20M)

数据服务器VLAN1(20M)

一 TP24交换机口 楼 192.168.0.11— 交换机 办 192.168.0.99 公 区 TP24交换机口交换机 192.168.0.11— 192.168.99 TP24交换机口 交换机

H3C48口 三层交换机

TP24交换机口交换机2个

二楼办公区

四.五楼宿舍区

三楼办公区

一楼电话

二楼电话三楼电话

网络构建图纸

使用说明 针对目前随机资料中组网图图标存在的一些问题，资料开发部总体组整 理优化了《胶片图标库》中的部分图标：重新绘制了部分位图图标、将 CorelDRAW格式的图标转换为图片格式以减少图片尺寸等，以方便大家 在随机资料中使用。 本图标库中的图标均为矢量图标，放大缩小不失真。 所有图标均未使用渐进色。 所有图标均可取消组合，根据您的需要来重新填充颜色。 每个图标占用磁盘的空间极小，大多数为2~3K。 本图标库有两个版本：PowerPoint版和Visio版，请根据您使用的软件来 选取。 抽象图标主要有三个系列：浅紫、黄色、深蓝，内容一样，只是颜色不 同。建议使用时尽量选用同一色系的图标，需要突出或强调的可选用其 它色系。 图标库的建设和维护需要依靠大家的努力。如果您有好的建议或在使用 本图标库时发现问题请反馈给19966。

网络构建图纸

抽象图标—浅紫Soft X(CS) Portal 拓扑管理 策略管理 服务器 ATM 交换机 C&C08

SGW 信令网关

GK

AAA

MRS6000

AMG5000

SMⅠ SMⅡ

iOLT

PBX

Cach(缓存)

信令管理

Metro

Lan Switch

SIP Server

AP

网络拓扑结构

1、星形拓扑

星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。

星形拓扑结构具有以下优点

1、控制简单。

2、故障诊断和隔离容易。

3、方便服务。

星形拓扑结构的缺点

1、电缆长度和安装工作量可观。

2、中央节点的负担较重，形成瓶颈。

3、各站点的分布处理能力较低。

2、总线拓扑

总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。

总线拓扑结构的优点

1、总线结构所需要的电缆数量少。

2、总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。

3、易于扩充，增加或减少用户比较方便。

总线拓扑的缺点

1、总线的传输距离有限，通信范围受到限制。

2、故障诊断和隔离较困难。

3、分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。

3、环形拓扑

环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。

环形拓扑的优点

1、电缆长度短。

2、增加或减少工作站时，仅需简单的连接操作。

3、可使用光纤。

环形拓扑的缺点

1、节点的故障会引起全网故障。

2、故障检测困难。

3、环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式，在负载很轻时，信道

利用率相对来说就比较低。

4、树形拓扑

树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树

《计算机网络》报告

（2014/2015学年 第一学期）

学生姓名： 刘佳齐 学生班级： 机升本14-1 学生学号： 1407980110 指导教师：

2014年12月25日

规划背景 ................................................. 4

1.1 1.2

规划对象 ....................................................................................................................... 4 对象需求分析 ............................................................................................................... 4

2 网络总体规划 .......................................... 5

2.1

网络技术选择 ...........................