專利名稱：面向分組的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元的分類方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面的發(fā)明涉及以中央管理單元-在文獻中常稱為管理器-為出發(fā)點的網(wǎng)元的分類方法。
背景技術(shù)：
在近幾年注意到，通信取得越來越大的意義。大量通信經(jīng)過“傳統(tǒng)”電話網(wǎng)-在文獻中也稱作“公共交換電話網(wǎng)”-進行。數(shù)據(jù)網(wǎng)并行于電話網(wǎng)存在，其中最熟悉的代表是互聯(lián)網(wǎng)。經(jīng)過如此的面向IP的網(wǎng)絡(luò)(IP因特網(wǎng)協(xié)議)目前基本上交換文本信息和圖像信息。在兩個領(lǐng)域內(nèi)要求網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、安裝、管理和運行，這樣部分引起較高的費用。不僅對于面向IP的網(wǎng)絡(luò)而且對于電話網(wǎng)都會產(chǎn)生這種費用。因此希望合并兩個目前分離的網(wǎng)絡(luò)，使得產(chǎn)生的費用僅僅出現(xiàn)一次。
對此難以解決的是，兩個網(wǎng)絡(luò)具有不同的特性。電話網(wǎng)提供面向連接的實時業(yè)務(wù)。在互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中—互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)網(wǎng)中最流行的網(wǎng)絡(luò)—定義了無連接的、面向分組的業(yè)務(wù)。對此按照所謂“最大努力(besteffort)”原則連續(xù)地傳送分組。這表明，網(wǎng)絡(luò)中的中間站分別獨立地把分組傳送到下一站(連續(xù)地)并且“盡可能好地”處理分組。由此當站過載或錯誤配置時可能發(fā)生分組延遲或者甚至發(fā)生分組丟失?？墒菍τ谙箅娫捇螂娨晻h之類的實時連接不希望這種特性，因為在分組丟失或延遲的情況下可能發(fā)生可聽見或者可看見的干擾。
如果現(xiàn)在想實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的會聚，以便在一個公共使用的數(shù)據(jù)網(wǎng)中提供所有業(yè)務(wù)，則必須采取預(yù)防措施，使得盡管數(shù)據(jù)網(wǎng)有不太健全的適當結(jié)構(gòu)也能以該預(yù)防措施可以建立實時業(yè)務(wù)。對此前提條件是，在數(shù)據(jù)網(wǎng)中能夠保證確定的業(yè)務(wù)質(zhì)量。確定的性能、比如最大帶寬、分組的最大延遲或丟失率稱為業(yè)務(wù)質(zhì)量-在文獻中也稱為“Quality ofService”(縮寫為QoS)-。
目前按照以下原則在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中進行QoS特征的管理，即在連接建立時刻確定在兩個通信終點之間分組的路徑。在每一個單獨的連接設(shè)備上進行相應(yīng)的預(yù)留，該設(shè)備在其路徑上傳遞分組。在此一個實例是資源預(yù)留協(xié)議(縮寫為RSVP)。在這種形式的預(yù)留中缺點之一是，必需為每一個中間系統(tǒng)準備RSVP協(xié)議，以便可以完全實施本地預(yù)留。這在舊的網(wǎng)絡(luò)中引起這樣的問題，即必需擴充所有單元或甚至必須用新的代替。另一個問題是，這種體系結(jié)構(gòu)不能良好地隨著面向IP的網(wǎng)絡(luò)的大小進行縮放，因為在每個中間系統(tǒng)中由于實施的預(yù)留而引起延遲?？墒窃谥虚g系統(tǒng)中實施的數(shù)據(jù)流控制是更嚴重的，在一個已經(jīng)存在的連接的情況下該控制也導致顯著的延遲。
另一個措施是所謂的外部QoS管理。對此不是在面向IP的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進行預(yù)留，而是在一個控制級-在文獻中也常稱為管理器-外部。該管理器判定，在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中是否還允許具有給定業(yè)務(wù)質(zhì)量的附加實時通信。為了可以進行這種判定必須滿足兩個先決條件。該管理器必須識別已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)中傳送的通信和其特征，并且其必須有關(guān)于面向IP的網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的準確信息。通過上述方式已經(jīng)滿足第一前提條件。外部管理器已經(jīng)識別了在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中的所有通信-這些通信已在該網(wǎng)絡(luò)中注冊并且被相應(yīng)地允許或拒絕。
第二前提條件是，為了在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中建立外部的QoS管理，必須準確識別其拓撲結(jié)構(gòu)并因此識別用于傳送網(wǎng)絡(luò)中的各個分組的路徑?？墒牵O(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將使得本地并且盡可能獨立地在各個網(wǎng)元中作出所有判定。由于這個原因在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中不可能找到這樣的管理級，其識別整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)?？墒菫榱四軌蜃鞒霰镜嘏卸ǎ瑢τ诿嫦騃P的網(wǎng)絡(luò)中的單元，具有作為判定基礎(chǔ)的信息是必要的。這些信息是對整個拓撲結(jié)構(gòu)的局部概觀(局限于直接環(huán)境)。此處的一個實例是在OSI參考模型的層2上工作的通信系統(tǒng)的所謂“轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫”-在文獻中常稱為“交換器”-，其表示了交換器對整個網(wǎng)絡(luò)的局部概觀的一部分。借助于這個局部的拓撲概觀能夠產(chǎn)生一個拓撲結(jié)構(gòu)上的整體概觀。為了詢問網(wǎng)元的局部概觀，目前使用廣泛流行的“簡單網(wǎng)管協(xié)議”-縮寫為SNMP-。借助于該標準能夠與生產(chǎn)商無關(guān)地詢問網(wǎng)元的狀態(tài)并因此也詢問網(wǎng)元的局部概觀。
根據(jù)圖1來闡明數(shù)據(jù)網(wǎng)管理結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造。該結(jié)構(gòu)具有四個主要單元以中央管理單元M為出發(fā)點訪問面向IP的網(wǎng)絡(luò)DN的有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C。對此在這些有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C中預(yù)先規(guī)定所謂的管理代理單元A，其分別為有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C提供一個管理接口。借助于已經(jīng)提及的管理協(xié)議SNMP實現(xiàn)在中央管理單元M和管理代理單元A之間的數(shù)據(jù)交換。不僅可以由中央管理單元M而且也可以由管理代理單元A啟動數(shù)據(jù)交換。
管理代理單元A此外還用來管理在有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C中分別存儲的管理信息庫MIB。管理信息庫MIB分組含多個所謂的“被管理對象”MO。被管理對象MO是一個變量，其描述或者確定有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的狀態(tài)或歷史。在被管理對象MO中寄存哪些信息，這還在標準RFC 1213；1991年3月McCLoghrie，M.Rose“基于TCP/IP的互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理的管理信息庫MIB-II”中被確定。
所有在網(wǎng)元G-A、G-B、G-C中存在的被管理對象MO的集合形成管理信息庫MIB。管理信息庫MIB因此描述了有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的歷史、其狀態(tài)，并因此也描述了對面向IP的網(wǎng)絡(luò)DN的局部概觀。
在拓撲識別開始時必須查明，在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中存在哪些網(wǎng)元。因為在一個面向IP的網(wǎng)絡(luò)中不存在識別所有用戶的中央單元，所以給每個在本地子網(wǎng)絡(luò)中可能的地址發(fā)送一個所謂的“Ping(乒)”。利用其地址接收該“Ping”的網(wǎng)元反向發(fā)送(只要其不是極不尋常地被配置)一個應(yīng)答的分組給發(fā)出“Ping”的單元-在本情況中是中央管理單元M。因此在面向IP的網(wǎng)絡(luò)中能夠識別所有對Ping詢問做出反應(yīng)的網(wǎng)元。接下來存儲已識別的網(wǎng)元的地址。
在拓撲結(jié)構(gòu)識別中下一個步驟是，對已識別的網(wǎng)元分類。也就是說，將其劃分為不同的類別，比如主機、路由器或交換器。
在此，分配給用戶的網(wǎng)元、比如工作站計算機或所謂的“IP電話”被理解為主機。
一般在分組交換的網(wǎng)絡(luò)中具有交換能力的以下網(wǎng)元被稱為路由器，其中在OSI參考模型的層3的基礎(chǔ)上實現(xiàn)分組的交換。
然而在分組交換的網(wǎng)絡(luò)中具有交換能力的以下網(wǎng)元被稱為交換器，其中在OSI參考模型的層2的基礎(chǔ)上實現(xiàn)分組的交換。
劃分是必要的，因為各個種類的網(wǎng)元可以詢問不同的信息。因此，例如路由器具有通向其它子網(wǎng)絡(luò)的信息，而這種信息是交換器或主機所不具有的。
在現(xiàn)有技術(shù)中通過詢問相應(yīng)預(yù)先規(guī)定用于分類的、管理信息庫MIB中的被管理對象MO來實現(xiàn)網(wǎng)元的分類?？墒窃谠S多市場上存在的產(chǎn)品中，在管理信息庫MIB中記錄了不合適或甚至錯誤的值。另外，由于不明確的標準定義，不同的生產(chǎn)商不一致地使用被管理對象MO。由于這個原因，不可能借助于管理信息庫MIB的為此預(yù)先規(guī)定的內(nèi)容來正確分類不同的網(wǎng)元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此基于該任務(wù)，即給出一種方法以能夠正確對網(wǎng)元分類。
根據(jù)本發(fā)明以權(quán)利要求1的特征解決該任務(wù)。
在此以中央管理單元為出發(fā)點實現(xiàn)面向分組的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元的分類。為此在第一步驟中確定，在網(wǎng)元中是否涉及一個有管理能力的網(wǎng)元。如果是這種情況，則借助于通過有管理能力的網(wǎng)元在過去提供的業(yè)務(wù)來實現(xiàn)有管理能力的網(wǎng)元的分類。對于分類，以主機、交換器或路由器來區(qū)分網(wǎng)元。
本發(fā)明方法的主要優(yōu)點在于，以較低的費用在現(xiàn)有系統(tǒng)中可以實現(xiàn)該方法。
在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的有益改進。
在從屬權(quán)利要求中定義的本發(fā)明擴展的優(yōu)點此外在于，通過考慮按標準提供使用的信息和考慮網(wǎng)元的特性與歷史的組合，以簡單的方式能夠?qū)W(wǎng)元進行與生產(chǎn)商無關(guān)地分類。


下面根據(jù)圖詳細闡述本發(fā)明的實施例。
對此示出圖1在面向分組的網(wǎng)絡(luò)中具有管理結(jié)構(gòu)的主要功能單元的結(jié)構(gòu)圖；和圖2用于闡明主要在根據(jù)本發(fā)明的方法中執(zhí)行的方法步驟的流程圖。
具體實施例方式
為了更好地闡明根據(jù)本發(fā)明的方法，在圖2的描述中此外涉及圖1的名稱與參考符號。
按照本發(fā)明的方法，以中央管理單元M為出發(fā)點在第一步驟中確定，網(wǎng)元G-A、G-B、G-C是否涉及有管理能力的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C。為此檢查，在網(wǎng)元G-A、G-B、G-C上是否實現(xiàn)一個分配給中央管理單元M的管理代理單元A，也就是說網(wǎng)元G-A、G-B、G-C是否應(yīng)答中央管理單元M的詢問。
如果在網(wǎng)元G-A、G-B、G-C上沒有實現(xiàn)管理代理單元A，則從該網(wǎng)元G-A、G-B、G-C中不能詢問到管理信息。該網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的類別因此是不已知的。在大多數(shù)情況下此處涉及主機。
如果在中央管理單元M上接收了網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的應(yīng)答，則在第二步驟中檢查，網(wǎng)元G-A、G-B、G-C是否支持OSI參考模型的層3，以及是否在網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的接口之間已經(jīng)傳遞數(shù)據(jù)分組。
對此通過詢問被管理對象“sysServices”確定，網(wǎng)元G-A、G-B、G-C是否支持OSI參考模型的層3。由每個被檢測的路由器告知支持OSI參考模型的層3，當然也可能是一些交換器、或作為如此配置的路由器。為了能夠排除這種情況，附加考慮網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的歷史。
對此通過中央管理單元M詢問被管理對象“ipForwDatagrams”。被管理對象“ipForwDatagrams”被定義為計數(shù)器，只有在OSI參考模型的層3的基礎(chǔ)上交換數(shù)據(jù)分組，該計數(shù)器才增加計數(shù)。
因此，如果通過被管理對象“sysServices”表明支持OSI參考模型的層3并且被管理對象“ipForwDatagrams”具有不同于值0的值，則在該情況下該網(wǎng)元G-A、G-B、G-C被分類為路由器。
在作用為路由器并且接下來被再配置為交換器的網(wǎng)元G-A、G-B、G-C中，將會出現(xiàn)問題。在這種再配置的情況下被管理對象“ipForwDatagrams”在某些情形下不可能自動復位為0。如果交換器在這種情況下始終告知其支持OSI參考模型的層3，則其被錯誤地分類為路由器而不是分類為交換器。為了避免這種錯誤行為，對此必須考慮，在如此再配置的情況下手工復位被管理對象“ipForwDatagrams”。
如果在第二步驟確定一個否定的檢查結(jié)果，則在第三步驟中附加確定網(wǎng)元G-A、G-B、G-C的端口數(shù)目。這是通過詢問被管理對象“ifNumber”實現(xiàn)的。如果在該情況下端口數(shù)目大于1，則網(wǎng)元G-A、G-B、G-C被分類為交換器并且在另外情況下被分類為主機。
例如可以在資源管理的幀范圍內(nèi)，或為了嚴格實時的網(wǎng)絡(luò)連接的接收控制目的而使用在中央管理單元M中借助于本發(fā)明方法所確定的拓撲信息。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具的范圍內(nèi)使用也是可能的。
權(quán)利要求
1.以中央管理單元(M)為出發(fā)點的、面向分組的網(wǎng)絡(luò)(DN)的網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的分類方法，在該方法中在第一步驟中確定，網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)是否涉及有管理能力的網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)，如果是這種情況，則為了有管理能力的網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的分類而考慮該有管理能力的網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)在過去所提供的業(yè)務(wù)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，為了在中央管理單元(M)和有管理能力的網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)之間的通信，在該有管理能力的網(wǎng)元上實現(xiàn)一個分配給中央管理單元(M)的管理代理單元(A)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，借助于SNMP協(xié)議(簡單網(wǎng)管協(xié)議)實現(xiàn)在中央管理單元(M)和管理代理單元(A)之間的通信。
4.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，實現(xiàn)分類為主機、路由器或交換器。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，檢查-網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)是否支持OSI參考模型的層3，并且-是否在網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的接口之間已經(jīng)傳遞數(shù)據(jù)分組，其中如果是上述情況，則將該網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)分類為路由器。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，假如確定一個否定的檢查結(jié)果，則檢查網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的端口數(shù)目，其中如果在該情況下端口數(shù)目大于1，則將網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)分類為交換器并且在另外的情況下分類為主機。
7.按照權(quán)利要求5和6的方法，其特征在于，通過詢問相應(yīng)網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的管理信息庫(MIB)中的被管理對象(MO)來實現(xiàn)所述的檢查。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，通過在網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)中實現(xiàn)的管理代理單元(A)來管理網(wǎng)元(G-A、G-B、G-C)的管理信息庫(MIB)。
9.中央管理單元(M)，其特征在于，該單元被配置用于實施按照權(quán)利要求1至8之一的方法。
10.具有指令序列的程序，其特征在于，在通過處理器執(zhí)行指令序列時執(zhí)行按照權(quán)利要求1至8之一的方法。
全文摘要
在本發(fā)明的方法中，以中央管理單元(M)為出發(fā)點，在第一步驟中檢查網(wǎng)元(G－A、G－B、G－C)是否涉及有管理能力的網(wǎng)元(G－A、G－B、G－C)。如果是這種情況，則根據(jù)通過有管理能力的網(wǎng)元(G－A、G－B、G－C)在過去提供的業(yè)務(wù)來實現(xiàn)有管理能力的網(wǎng)元(G－A、G－B、G－C)的分類。對此實現(xiàn)分類為主機、路由器和交換器。
文檔編號H04L12/24GK1518280SQ200310113108
公開日2004年8月4日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者M·孔拉德特, J·托茨克, M 孔拉德特, 目 申請人:西門子公司