全球IPv6骨干网络拓扑图形化管理系统的设计与实现

摘??? 要 IPv6网络已经越来越成熟并开始逐渐在全球范围内部署开来，由于全球IPv6网络的规模越来越大，要精确地发现IPv6网络结构并图形化地显示其结构变得越来越困难，为了未来网络管理的需要，对IPv6网络拓扑发现技术及其图形化表现方式的研究已经成为IPv6研究的热点之一。网络拓扑管理是IP网络管理的基础，而图形化管理是网络拓扑管理的基本方式，本文设计并实现了“全球IPv6骨干网络的拓扑图形化管理系统”，以IPv6拓扑自动发现系统得到的IPv6 Internet骨干拓扑数据为处理对象，采用不同的布局方式显示全球IPv6骨干网络的拓扑结构，并提供针对节点和链接的拓扑更新、拓扑布局、属性管理、性能管理等功能，能够全面、动态、清晰地反映全球IPv6骨干网络的节点和链接的分布情况、连接情况以及性能状况，为IPv6网络管理及其网络拓扑研究提供了很好的一个实现方案。 关键词：IPv6，图形化拓扑，拓扑布局，拓扑更新，网络管理 课题来源 本课题来源于软件开发环境国家重点实验室承担的国家重大基础研究发展规划项目“网络环境下海量信息组织与处理的理论与方法研究”中的“基于先进网络的大型网络管理示范系统”课题。该课题的目标是研究实现一个面向大型先进网络的网络管理示范系统，研究大型网络管理系统的体系结构、管理方法和关键软件技术。本课题在此基础上，研究如何合理地显示IPV6骨干网络的拓扑发现，更新以及带宽的测量得到的数据，并最终实现一个拓扑图形化管理系统。 通过课题的研究可以透彻的了解网络拓扑布局的算法以及如何解决无层次关系的多节点布局的策略，更重要的是，通过对拓扑发现和带宽测量的数据的显示，可以验证数据的准确性，以便对IPV6骨干网络作进一步的分析，对IPV6骨干网络的特性、构成和部署有更深刻的了解。 ? 1.3研究内容和研究目标 l? 由于全球IPv6骨干网上的节点和链接数目众多，结构复杂，有多达2000个的节点和2500条的链接，而且节点和链接之间结构复杂，除了有层次关系以外，还有网状关系。所以本文在研究分析了目前最具有代表性的拓扑布局算法后，明确了这些算法在全球IPv6拓扑布局时存在的缺陷，并在此基础上设计了一些更加适用的拓扑布局算法，务求使节点和链接既可以按绝对位置布局，也可以根据节点和链接的连接情况，按相对关系来布局，这样能够更清晰、更合理地对全球IPv6骨干网的数量庞大的节点和链接进行布局； l? 为了便于对性能数据的验证和管理，本文设计了一套由颜色来辨别属性的策略，这套策略既可以用于标志全局拓扑的各种属性值，也可以根据属性值来查找某个符合要求的节点和链接； l? 为了更好地管理拓扑图，用户必须能与拓扑图进行交互操作，包括可以对节点和链接的显示属性进行管理，包括节点和链接的位置、大小、添加和删除等操作； l? 为了使图形化管理系统作为拓扑发现和处理的测试和监控平台，本文需要实现基于Socket通信的拓扑更新策略和接口规范，用户可以发出要求进行新的拓扑发现，也可以动态更新原有节点和链接的信息； 1.4本论文的组织 第二章 介绍网络拓扑管理在网管系统中的作用，介绍相关领域的研究现状以及一些研究机构和公司已经开发出来的工具。 第三章 主要应用技术简介。简单介绍系统实现过程中所遇到的技术难题以及初步的解决办法。 第四章 系统分析和总体设计。首先对系统的需求和功能进行概要分析，在几个方面对分析和设计方案进行选择，然后提出系统的总体设计方案，并再次细化分析各个功能模块的功能。 第五章 系统主要部分设计与实现。提取系统的用例，根据系统用例确定系统的类。承接上一章，对于重要模块，并给出详细设计，并附以序列图和函数流程图说明实现的细节。 第六章 系统测试及成果。说明已经实现系统的运行情况。并且和其他的系统或算法作比较说明本系统的优越之处。 第七章 总结与展望。对论文工作进行总结，并指出今后的研究方向和需要进一步完成的工作。