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基于探测帧的以太网数据链路层拓扑发现

作　者: 于雨
导　师: 孟晓景
学　校: 山东科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数据链路层拓扑发现探测帧网络模拟
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 41次
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内容摘要

本文主要研究了以太网环境下的数据链路层拓扑发现问题。在目前的研究中,大多数拓扑发现是基于使用SNMP协议查询以太网交换机的拓扑相关信息。然而,使用SNMP协议存在着一些问题,例如：低端交换机一般都不支持SNMP协议。本文所采用的拓扑发现算法则主要通过主机向网络注入探测帧,观察这些注入探测帧的流向,从而对以太网的数据链路层拓扑结构进行推断。本文对拓扑发现算法进行了分析和设计,设计并实现了用于运行拓扑发现算法的拓扑发现模拟软件,并进行了相关的模拟实验。本文的主要内容和结论如下：(1)首先,对网络管理功能和体系结构进行了简述。分析并设计了基于探测帧的以太网数据链路层拓扑发现算法。概括总结了集线器、交换机和主机在以太网数据链路层中的行为。基于这些网络设备的行为,设计了网段树的构建算法。从网段树出发,结合测试实验,得出了网段共享交换机和边缘交换机的发现方法。然后,通过对边缘交换机的测试和分析,给出了网隙的分解方法。最后,证明了拓扑发现算法的正确性和完整性。(2)设计并实现了拓扑发现模拟软件。首先,对交换机等网络设备的帧转发机制进行了研究。使用面向对象技术对集线器、交换机和主机进行了抽象和封装,通过集线器对象、交换机对象和主机对象来对真实的网络设备进行模拟,这些对象以及它们之间的连接关系在内存中建立起了数据链路层网络的映像,从而实现了对数据链路层网络的模拟。在模拟的数据链路层网络之上,通过JAVA程序脚本执行基于探测帧的拓扑发现算法。设计并实现了拓扑显示算法,将拓扑发现的结果以可视化的形式显示出来。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-16
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 研究现状  13-14
  1.3 问题描述  14-15
  1.4 本文的结构  15-16
2 网络管理综述  16-21
  2.1 网络管理简述  16
  2.2 网络管理功能  16-17
  2.3 网络管理的体系结构  17-20
  2.4 本章小结  20-21
3 基于探测帧的数据链路层拓扑发现算法分析  21-35
  3.1 算法基础  21-23
  3.2 算法描述与分析  23-32
  3.3 算法正确性和完整性证明  32-34
  3.4 本章小结  34-35
4 拓扑发现模拟软件设计  35-47
  4.1 拓扑发现模拟软件的模块设计  35-36
  4.2 拓扑发现模拟软件中涉及的核心类及接口  36-41
  4.3 拓扑发现模拟软件的工作机制  41-43
  4.4 拓扑显示算法  43-46
  4.5 本章小结  46-47
5 拓扑发现模拟软件实现  47-52
  5.1 开发环境及工程  47-48
  5.2 网络拓扑XML描述文件结构  48-50
  5.3 算法实验验证  50-51
  5.4 本章小结  51-52
6 结论与展望  52-54
  6.1 结论  52
  6.2 展望  52-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
攻读硕士学位期间发表论文和科研情况  58

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