专利名称：开放最短路径优先路由协议的监测与分析系统及工作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于互联网的开放最短路径优先OSPF路由协议的监测与分析系统及其工作方法，属于网络互连通信技术领域。
背景技术：
随着Internet规模的指数增长，其带宽容量和底层拓扑结构都发生了巨大变化，网络结构日益复杂，网络能力不断增强。现在的IP网络不仅承载了大量的HTTP、FTP等传统数据业务，VOIP、IPTV等流媒体业务也在高速持续增长。电信运营商需要在IP网络上承载电信业务，大力开展NGI/NGN网络建设。众所周知，网络运行的鲁棒性和可靠性与高效、稳定的路由密切相关，然而在大型运营网络中，尤其是网络处于较大流量压力下，必须对链路状态的变化、路由不稳定的频率进行实时监测统计，尽快发现网络故障，提高网络的效率，降低网络运维成本。
但是，在目前的IP网络运行中，基本没有对路由器进行监测和分析，在路由故障的监测方面技术手段非常有限。国外的一些大型运营商(如AT&T、Sprint等)已经对路由监测开展了比较深入研究，Agilent、Spirent公司还开发了相关测试仪表，国内清华大学在协议的被动测试方面也做了大量研究和开发。
从采集路由变化信息的方式来看，当前常用的技术有两种(1)网络探测工具Ping和TraceRoute，在网络中关注的节点部署主机，发起到不同节点的主动测量和收集数据，从而监测网络端到端的路由；再对收集到的数据进行分析，得到网络中路由的动态特性。这种方法比较简单，只能在一定程度上提供少量反映网络路由情况的信息，且路径探测不全，无法探测到备用路由；再者，这种方法响应时间长。
(2)监测路由表方式通过访问简单网络管理协议SNMP(Simple NetworkManagement Protocol)路由器中的路由表对象ipRouteTable，能够分析得到网络拓扑结构的有关信息；或者查询开放最短路径优先OSPF组中的相关移动IB数据也能得到网络拓扑信息。但是由于SNMP采用轮询机制采集数据，速度慢，不能满足网络实时监控的需要，而且设备商对其支持的标准不统一，可靠性比较低。
(3)链路状态跟踪直接通过SNMP的Trap跟踪接口up/down状态，这样就可以不依赖OSPF消息。但是需要仿真OSPF协议构建链路状态数据库LSDB和基于LSDB计算path。
目前我国IP骨干承载网已经建成，并酝酿建立全球最大的IPv6的业务支撑网络，还启动了研制开发的中国下一代互联网-CNGI项目。各电信运营商急需在互联网上开展电信级的业务。这些都急切需要有一个稳定的路由环境来保证网络的高效、稳定运行。但是路由性能的不稳定性减缓了这一趋势。因此，尽快在互联网上提供有服务质量保证的电信业务，提供一种对互联网中的开放最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)路由协议的监测与分析系统及其工作方法，就成为业内技术人员关注的焦点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种互联网的开放最短路径优先路由协议的监测与分析系统及其工作方法，该系统利用分布式的各个监测节点模拟运行OSPF协议的路由器，通过监测网络中路由链路变化信息来推测网络中路由的运行状态，以对网络影响最小的方式完成路由监测；并且，能够对多个监测节点监测到的各个区域内部的路由变化进行汇总处理，有效扩大系统的监控范围，以适应大型电信网络监管的需求。
为了达到上述目的，本发明提供了一种互联网的开放最短路径优先OSPF路由协议的监测与分析系统，其特征在于所述系统由管理节点和分布设置在被监测网络中各个自治域系统AS的一个或多个监测节点所组成，其中监测节点，由链路状态信息采集分析模块和存储路由状态信息的链路信息数据库所组成，用作开放最短路径优先OSPF网络中运行OSPF协议的仿真路由器，从其邻接路由器接收所在区域的各种链路状态和路由变化信息，但不产生自身的通告信息，以尽量减少该监测节点对OSPF网络运行的影响；对采集的链路信息进行分析、处理后，将该所在区域内的路由变化信息发送到管理节点；管理节点，由顺序连接的路由变更信息汇总模块、路由拓扑管理模块、路由拓扑呈现模块和节点与链路状态信息数据库所组成；根据多个监测节点上报的路由变更信息，汇总、整理出整个自治域的路由变更信息，进而构建和呈现网络逻辑连接与反映路由变更状况的拓扑图，并在界面上完成路由拓扑及路由动态变化的可视化呈现，以支持大型复杂多区域网络的路由性能监测。
所述监测节点的路由状态信息采集分析模块负责收集网络中邻接路由器对链路状态变化所洪泛的链路状态通告LSA消息，更新本地链路状态信息数据库LSDB，并对LSA内容进行分析，提取链路状态变更信息，分析路由变更信息，再将分析结果发送到管理节点。
所述监测节点所采集、分析的在区域内洪泛的链路状态通告LSA消息中包括类型1的router_lsa，用于根据router_lsa内容得到产生该lsa消息节点的邻居，再根据其内容变化得到网络链路变更状况；类型2的network_lsa，用于根据network_lsa消息中相连路由器的变化得到网络中是否有新的节点加入或撤出；类型3、4、5的链路状态统计消息，前两种用于分析区域间路由变动信息，后者用于分析获得区域与自治域外部关联的路由变化。
所述系统在网络中分布设置的监测节点的数量多少取决于网络规模的大小或组网的不同需求，但在网络中的骨干区域必须设置监测节点，这些监测节点分别独立监测其所关注的网络自治域中的路由变更信息；所述管理节点和监测节点可以运行于不同的主机，也可以根据需要驻留在同一主机内。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种互联网的开放最短路径优先路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于分布在被监测网络中的各个区域的监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，采用最短路由算法SPF计算各个节点的最优路径树，并判断是否发生路由变更事件，再将搜集到的路由变更事件的相关信息汇总到管理节点；管理节点对各个监测节点上报的路由变更信息进行整合处理，并维护两级拓扑图反映基本连接性的网络逻辑拓扑图及在其基础上反映路由变更的路由变更图，再根据监测节点反映的路由变更信息对拓扑图进行实时更新和可视化呈现；该方法包括下列步骤(1)监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，获得路由变化信息；(2)管理节点将各个监测节点上报的路由变更信息进行整合汇总处理；(3)管理节点对网络路由拓扑图进行管理；(4)管理节点对路由拓扑图进行实时更新和可视化呈现。
所述步骤(1)进一步包括下列操作(11)监测节点同步本区域内的链路状态数据库LSDB，分析该数据库中的路由器LSA消息，获得区域内路由器连接状况；(12)监测节点监听网络中发布的LSA消息，如果监听到未处理的新LSA消息，则将该LSA消息加入到LSDB中；如果监听到的LSA消息是已处理过的旧LSA消息，则对数据库中相关的LSA消息执行更新操作；(13)如果域内存在有未处理的节点，则监测节点采用dijkstra算法分别计算域内路由和/或域间路由；(14)监测节点重新采用最短路由算法计算SPF树，并与原来的SPF树进行比较，如果没有变化，则返回步骤(13)；如果出现变化，执行后续操作；(15)监测节点根据SPF树生成新的路由表，再将新生成的路由表与原来的路由表进行比较，获得所在区域内的路由变动信息。
所述步骤(13)中采用SPF算法计算SPF树时，分为下述两部分A.域内路由计算遍历根据Route_LSA生成的区域内路由器节点链表router_list，以该链表的每个记录所描述路由器的router id为根节点，分析LSDB中所有Router_LSA消息的内容，将除stub类型以外的链路转化为向量形式，利用Dijstra算法，建立spf树和按照链路价值正序排列的candidate链表；每次均选取链表的头部记录，并根据向量中含有的nexthop信息将该头部记录插入到spf树中；当candidate链表为空时，遍历LSDB中Router_LSA，将所有类型为stub的链路作为叶子节点加入到spf树中，则完成域内路由计算；B.域间路由计算在spf树中查询获得节点到区边界路由器ABR的最短路径，将详细描述summarY_lsa中的区域间链路增加到spf树中，同时根据类型4的summary_lsa获得到自治域边界路由器ASBR的最短路径，以备域间路由计算；如果节点是虚链路的一个端点，存在不经过另一个虚链路端点到达目的链路的最短路径，则修改spf树，从而获得域内路由；查询获得产生该域外部LSAAS_external_lsa消息的ASBR的最短路径，根据转发地址将链路直接加入到路由表中。
所述步骤(2)进一步包括下列操作(21)对区域内的每个ABR节点，在其他区域中寻找具有相同router id的节点，将该ABR在不同区域内的路由变更消息进行整合汇总；(22)判断该区域内是否加入路由变更消息，如果没有该区域的路由变更消息，则保存，以便将不同区域的路由变更信息连接起来，构建网络拓扑；如果有该区域的路由变更消息，则将所有的路由变更信息以设定格式保存，构建路由变更图，以供拓扑管理模块调用。
所述步骤(3)进一步包括下列操作(31)管理节点分析路由表获得网络连接性信息，获知网络运行的基本状态，构建网络逻辑拓扑；(32)如果发生路由变更，根据路由变更信息处理模块的分析结果，构建反映网络路由信息变更状况的路由变更拓扑图，以供管理员根据路由变更拓扑图评估网络运行状况，及时进行网络维护或升级，使网络健康运行。
所述步骤(4)进一步包括下列操作(41)管理节点从数据库读取已经生成的标准格式的路由变更信息，从该信息中获取监测节点路由器的IP地址；
(42)管理节点分析每一条路由变更信息记录，生成带路由变更信息的邻接表，根据该邻接表呈现出网络拓扑的变化，并以图形方式动态反映路由的变化情况。
本发明是一种互联网的开放最短路径优先路由协议的监测与分析系统及其工作方法，其优点和效果是本发明的整个体系架构是以数据驱动为主线，在功能上能够比较清晰地体现了设计构思基于LSA信息采集的监测系统，必须对整个网络的影响最小，又能即时捕捉到自治域内路由的变动情况。
该监测与分析系统采用分布式设计思想，将监测节点放置在各个区域(AREA)内部，监测各个区域内部的路由变化，再将各个区域内的监测信息汇总到管理节点统一处理，可以有效扩大系统的监控范围，以适应大型电信网络监管的需要。针对小型网络，监测节点和管理节点则可以合并成一个单机系统完成监测任务。
图1是本发明OSPF路由性能监测与分析系统的监测节点部署状况示意图。
图2是本发明OSPF路由性能监测与分析系统的结构组成示意图。
图3是本发明OSPF路由性能监测与分析系统的实现方法流程图。
图4是图3中的实现方法流程图中采集分析路由信息操作的流程方框图。
图5是图3中的实现方法流程图中路由变更汇总操作的流程方框图。
图6是图3中的实现方法流程图中拓扑管理流程操作的流程方框图。
图7是图3中的实现方法流程图中拓扑呈现流程操作的流程方框图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，介绍本发明系统的网络部署结构。根据网络规模或不同的组网需求，实际运营网络会被分成不同的自治域系统AS(Autonomous System，简称域)，在自治域系统内部运行IGP协议，OSPF协议则是IGP中的主流协议。运行OSPF路由协议的自治域网络一般分为多个区域AREA，图中示有三个自治域，其中区域0是骨干区域。本发明的构思是采用模拟OSPF路由器在区域内监测OSPF协议通告信息，但其不产生自身的通告信息。根据实际组网特点和OSPF协议的运行特征，本发明的OSPF路由性能监测与分析系统采用分布式架构，即在自治域AS的每个区域AREA内都设署一个监测节点(图中用带有数字的方框表示)，监测所属域内的链路状态和路由变化信息(图中用圆圈表示路由节点)。每个监测节点作为OSPF网络中的一个节点，运行OSPF协议，然而，它仅仅和其邻接路由器建立邻接关系。也就是监测节点作为一个类路由器运行，从其邻居接收所有链路状态通告LSA(Link State Advertisement)信息，但不向其邻居传播链路状态通告信息，从而使监测节点对OSPF网络运行的影响达到最小。
整个监测系统由一个或多个监测节点和管理节点(图中用带有字母M的方框表示)组成。如图1所示，监测节点部署在各个监测区域内，作为仿真路由器运行，负责接收其邻居发送的所在区域内的网络链路变化信息。监测节点对接收到的链路信息进行分析、处理和简单汇总后，将得到所在区域内的路由变化信息发送到管理节点。管理节点根据多个监测节点上报的路由变更信息，汇总、整理出整个自治域的路由变更信息，进而构建和呈现网络逻辑连接与反映路由变更状况的拓扑图，并在界面上完成路由拓扑及路由动态变化的可视化呈现，以支持大型复杂多区域网络的路由性能监测。
参见图2，介绍本发明系统的结构组成和功能分解监测节点由链路状态信息采集分析模块和存储路由状态信息的链路信息数据库所组成，负责收集网络中链路状态变化所洪泛的链路状态通告LSA消息，更新本地链路状态数据库LSDB；同时分析LSA的具体内容，提取链路状态变更信息，分析路由变更信息，将分析结果发送到管理节点。
管理节点由顺序连接的路由变更信息汇总模块、路由拓扑管理模块、路由拓扑呈现模块和节点与链路状态信息数据库所组成；根据多个监测节点上报的路由变更信息，汇总、整理出整个自治域的路由变更信息，将信息保存到数据库中，进而构建和呈现网络逻辑连接与反映路由变更状况的拓扑图，并在界面上完成路由拓扑及路由动态变化的可视化呈现，从而帮助网络管理员了解网络中路由变化状况，及时发现和处理问题，以保证网络的正确、稳定、高效的运行。本发明系统在网络中分布设置的监测节点的数量多少取决于网络规模的大小或组网的不同需求，但在网络中的骨干区域必须设置监测节点，这些监测节点分别独立监测其所关注的网络自治域中的路由变更信息；管理节点和监测节点物理上可以部署、运行于不同的主机，根据需要也可以驻留在同一主机内。
由于本发明监测系统采用分布式结构，为了获得网络链路状态的变化，需要分析在区域内洪泛的链路变更消息，即作为链路状态更新报文负载数据的LSA消息中类型为1的router_lsa和类型为2的network_lsa。根据router_lsa的内容可以得到产生该lsa消息节点的邻居，根据其内容的变化得到网络链路变更状况；根据network_lsa消息中相连路由器的变化得到网络中是否有新的节点加入或撤出；统计类型3和4的LSA，分析区域间路由变动信息；分析类型5的LSA获得区域与自治域外部关联的路由变化。
本发明监测系统的工作方法是系统部署在被测网络中，监测节点分布在各个监测域中。监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，采用SPF算法计算最优路径树，并初步判断是否发生路由变更事件，再将搜集到的路由变更事件的相关信息汇总到管理节点。管理节点对各个监测节点上报的路由变更信息进行整合处理，并维护两级拓扑图反映基本连接性的网络逻辑拓扑图及在其基础上叠加的反映路由变更的路由变更图，再根据监测节点反映的路由变更信息对拓扑图进行实时更新和可视化呈现。
参见图3，介绍本发明监测系统实现方法的具体操作步骤(1)监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，获得路由变化信息；(2)管理节点将各个监测节点上报的路由变更信息进行整合汇总处理；(3)管理节点对网络路由拓扑图进行管理；(4)管理节点对路由拓扑图进行实时更新和可视化呈现。
参见图4，详细描述监测节点根据LSA消息获得路由变更信息的处理流程。监测节点先同步区域内的链路状态数据库，同时分析LSDB数据库中的Router_LSA消息，形成描述产生该LSA的路由器信息的router_node记录，并以尾插入的方式保存在router_list链表中，获得区域内路由器连接状况。监测节点监听网络中发布的LSA消息，如果监听到未处理的LSA，则更新LSDB中的相应LSA消息。
监测节点将从其邻居节点同步和洪泛得到的LSA消息存储于LSDB中，同时分析LSDB数据库中的Router_LSA消息，判断Router_LSA报文中Link信息，如果链路是stub、transit类型，不做处理；如果链路是点到点类型，获得链路ID号，即得到链路目的地址，并以产生该LSA路由器的router id为源地址，生成linklist链表，保存所有路由器到路由器的链路信息，获得链路data数据，将其作为接口地址加入到相应路由器的if_ist链表中。即其监听网络中链路状态通告LSA消息，更新本地链路状态数据库LSDB，同时修改router_list链表，获得区域内的路由器连接状况。监测节点的LSDB根据LSA消息以路由表的形式建立，当节点接收到LSA消息时，如果该消息在LSDB中不存在，或者序列号比LSDB中的LSA较大，则将该LSA消息加入到LSDB中。如果域内存在未处理的节点，则运行dilkstra算法，运算域内和域间路由。重新执行SPF算法计算SPF树，并与原来的SPF树进行比较，如果出现变化，则生成新的路由表，再将新生成的路由表与原来的路由表进行比较，获得路由变动信息。
为了获得网络路由的变化，需要运行SPF算法，它分为下述两部分(1)域内路由计算遍历根据Route_LSA生成的区域内路由器节点链表router_list，以该链表的每个记录所描述路由器的router id为根节点，分析其LSDB中所有Router_LSA消息的内容，将除stub类型以外的链路转化为向量形式，利用Dijstra算法，建立spf树和按照链路价值正序排列的candidate链表，每次均取链表的头部记录，并根据向量中含有的nexthop将该头部记录插入到spf树中，当candidate链表为空时，遍历LSDB中Router_LSA，将所有类型为stub的链路作为叶子节点加入到spf树中，则域内路由计算完毕。
(2)域间路由计算在spf树中查询获得节点到区边界路由器ABR的最短路径，将详细描述summary_lsa中的区域间链路增加到spf树中，同时根据类型4的summary_lsa获得到自治域边界路由器ASBR的最短路径，以备域间路由计算；如果节点是虚链路的一个端点，存在不经过另一个虚链路端点到达目的链路的最短路径，则修改spf树，从而获得域内路由；查询获得到产生该域外部AS_external_lsa消息的ASBR的最短路径，根据转发地址将链路直接加入到路由表中。
下面参见图4～图7，详细介绍本发明监测系统实现方法的各个操作步骤在步骤(1)中路由计算完毕，与旧的路由信息进行比较，则获得监测点所在区域的路由变更信息。但AS域的路由变更消息的获得，还需要对各个区域的路由变更信息汇总，这由步骤(2)在管理节点进行处理，该处理过程在图5中作了详细描述汇总并非简单的消息叠加，对区域内的每个ABR节点，在其他区域中寻找具有相同router id的节点，将该ABR在不同区域内的路由变更消息进行整合汇总；同时判断该区域内是否加入路由变更消息，如果没有该区域的路由变更消息，则保存，以便将不同区域的路由变更信息连接起来，构建网络拓扑；如果有该区域的路由变更消息，则将所有的路由变更信息以设定格式保存，构建路由变更图，以供拓扑管理模块调用。保存路由变更信息格式如下
参见图6，介绍步骤(3)实现拓扑管理的流程。管理节点分析路由表获得网络连接性信息，得到网络运行的基本状态，构建网络拓扑；如果发生路由变更，则根据每个变更信息记录中保存的域内路由信息From、To字段，构建逻辑拓扑图。再根据路由变更信息处理模块的分析结果，构建反映网络路由信息变更状况的路由变更拓扑图。管理员根据路由变更拓扑图可以评估网络运行状况，及时进行网络维护或升级，使得网络运行在健康的状态。
拓扑呈现是以图形化方式来查看网络的拓扑结构和路由变化信息，并通过网络拓扑变化的动态演示来形象直观的演示AS域内路由随时间的连续变化。参见图7，介绍步骤(4)实现拓扑呈现的操作流程首先管理节点读取前述步骤中生成的具有标准固定格式文件，从文件名中获得监测节点路由器的IP地址，并将该路由器作为中心，绘制出全域的网络拓扑图；然后管理节点分析文件内容，对应于文件的每一行，生成一个路由变更信息记录OSPFRecord，保存OSPF路由器的节点信息；再分析每一行的对应字段的值，以OSPFRecord为参数生成各个节点的delta node记录，然后根据时间排序生成delta链表，并综合所有路由器节点的delta链表，生成为可扩展的邻接表，从而根据该邻接表呈现出网络拓扑的变化，并动态反映出路由的变化。
权利要求
1.一种互联网的开放最短路径优先OSPF路由协议的监测与分析系统，其特征在于所述系统由管理节点和分布设置在被监测网络中各个自治域系统AS的一个或多个监测节点所组成，其中监测节点，由链路状态信息采集分析模块和存储路由状态信息的链路信息数据库所组成，用作开放最短路径优先OSPF网络中运行OSPF协议的仿真路由器，从其邻接路由器接收所在区域的各种链路状态和路由变化信息，但不产生自身的通告信息，以尽量减少该监测节点对OSPF网络运行的影响；对采集的链路信息进行分析、处理后，将该所在区域内的路由变化信息发送到管理节点；管理节点，由顺序连接的路由变更信息汇总模块、路由拓扑管理模块、路由拓扑呈现模块和节点与链路状态信息数据库所组成；根据多个监测节点上报的路由变更信息，汇总、整理出整个自治域的路由变更信息，进而构建和呈现网络逻辑连接与反映路由变更状况的拓扑图，并在界面上完成路由拓扑及路由动态变化的可视化呈现，以支持大型复杂多区域网络的路由性能监测。
2.根据权利要求1所述的路由协议的监测与分析系统，其特征在于所述监测节点的路由状态信息采集分析模块负责收集网络中邻接路由器对链路状态变化所洪泛的链路状态通告LSA消息，更新本地链路状态信息数据库LSDB，并对LSA内容进行分析，提取链路状态变更信息，分析路由变更信息，再将分析结果发送到管理节点。
3.根据权利要求2所述的路由协议的监测与分析系统，其特征在于所述监测节点所采集、分析的在区域内洪泛的链路状态通告LSA消息中包括类型1的router_lsa，用于根据router_lsa内容得到产生该lsa消息节点的邻居，再根据其内容变化得到网络链路变更状况；类型2的network_lsa，用于根据network_lsa消息中相连路由器的变化得到网络中是否有新的节点加入或撤出；类型3、4、5的链路状态统计消息，前两种用于分析区域间路由变动信息，后者用于分析获得区域与自治域外部关联的路由变化。
4.根据权利要求1所述的路由协议的监测与分析系统，其特征在于所述系统在网络中分布设置的监测节点的数量多少取决于网络规模的大小或组网的不同需求，但在网络中的骨干区域必须设置监测节点，这些监测节点分别独立监测其所关注的网络自治域中的路由变更信息；所述管理节点和监测节点可以运行于不同的主机，也可以根据需要驻留在同一主机内。
5.一种互联网的开放最短路径优先路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于分布在被监测网络中的各个区域的监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，采用最短路由算法SPF计算各个节点的最优路径树，并判断是否发生路由变更事件，再将搜集到的路由变更事件的相关信息汇总到管理节点；管理节点对各个监测节点上报的路由变更信息进行整合处理，并维护两级拓扑图反映基本连接性的网络逻辑拓扑图及在其基础上反映路由变更的路由变更图，再根据监测节点反映的路由变更信息对拓扑图进行实时更新和可视化呈现；该方法包括下列步骤(1)监测节点收集网络中的路由通告信息LSA，获得路由变化信息；(2)管理节点将各个监测节点上报的路由变更信息进行整合汇总处理；(3)管理节点对网络路由拓扑图进行管理；(4)管理节点对路由拓扑图进行实时更新和可视化呈现。
6.根据权利要求5所述的路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于所述步骤(1)进一步包括下列操作(11)监测节点同步本区域内的链路状态数据库LSDB，分析该数据库中的路由器LSA消息，获得区域内路由器连接状况；(12)监测节点监听网络中发布的LSA消息，如果监听到未处理的新LSA消息，则将该LSA消息加入到LSDB中；如果监听到的LSA消息是已处理过的旧LSA消息，则对数据库中相关的LSA消息执行更新操作；(13)如果域内存在有未处理的节点，则监测节点采用dijkstra算法分别计算域内路由和/或域间路由；(14)监测节点重新采用最短路由算法计算SPF树，并与原来的SPF树进行比较，如果没有变化，则返回步骤(13)；如果出现变化，执行后续操作；(15)监测节点根据SPF树生成新的路由表，再将新生成的路由表与原来的路由表进行比较，获得所在区域内的路由变动信息。
7.根据权利要求6所述的路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于所述步骤(13)中采用SPF算法计算SPF树时，分为下述两部分A.域内路由计算遍历根据Route_LSA生成的区域内路由器节点链表router_list，以该链表的每个记录所描述路由器的router id为根节点，分析LSDB中所有Router_LSA消息的内容，将除stub类型以外的链路转化为向量形式，利用Dijstra算法，建立spf树和按照链路价值正序排列的candidate链表；每次均选取链表的头部记录，并根据向量中含有的nexthop信息将该头部记录插入到spf树中；当candidate链表为空时，遍历LSDB中Router_LSA，将所有类型为stub的链路作为叶子节点加入到spf树中，则完成域内路由计算；B.域间路由计算在spf树中查询获得节点到区边界路由器ABR的最短路径，将详细描述summary_lsa中的区域间链路增加到spf树中，同时根据类型4的summary_lsa获得到自治域边界路由器ASBR的最短路径，以备域间路由计算；如果节点是虚链路的一个端点，存在不经过另一个虚链路端点到达目的链路的最短路径，则修改spf树，从而获得域内路由；查询获得产生该域外部LSAAS_external_lsa消息的ASBR的最短路径，根据转发地址将链路直接加入到路由表中。
8.根据权利要求5所述的路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于所述步骤(2)进一步包括下列操作(21)对区域内的每个ABR节点，在其他区域中寻找具有相同router id的节点，将该ABR在不同区域内的路由变更消息进行整合汇总；(22)判断该区域内是否加入路由变更消息，如果没有该区域的路由变更消息，则保存，以便将不同区域的路由变更信息连接起来，构建网络拓扑；如果有该区域的路由变更消息，则将所有的路由变更信息以设定格式保存，构建路由变更图，以供拓扑管理模块调用。
9.根据权利要求5所述的路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于所述步骤(3)进一步包括下列操作(31)管理节点分析路由表获得网络连接性信息，获知网络运行的基本状态，构建网络逻辑拓扑；(32)如果发生路由变更，根据路由变更信息处理模块的分析结果，构建反映网络路由信息变更状况的路由变更拓扑图，以供管理员根据路由变更拓扑图评估网络运行状况，及时进行网络维护或升级，使网络健康运行。
10.根据权利要求5所述的路由协议的监测与分析系统的工作方法，其特征在于所述步骤(4)进一步包括下列操作(41)管理节点从数据库读取已经生成的标准格式的路由变更信息，从该信息中获取监测节点路由器的IP地址；(42)管理节点分析每一条路由变更信息记录，生成带路由变更信息的邻接表，根据该邻接表呈现出网络拓扑的变化，并以图形方式动态反映路由的变化情况。
全文摘要
一种互联网的OSPF路由协议的监测与分析系统，由管理节点和分布在被监测网络中各个AS中的一个或多个监测节点所组成。该系统的工作方法是分布在被监测网络中各区域的监测节点收集网络中的LSA，采用SPF算法计算各节点的最优路径树，并判断是否发生路由变更事件，再将搜集到的路由变更信息汇总到管理节点；管理节点对各监测节点上报的路由变更信息进行整合，维护两级拓扑图反映基本连接的网络逻辑图及反映路由变更的路由变更图，再根据路由变更信息对拓扑图进行实时更新和可视化呈现。本发明以对网络影响最小方式完成路由监测，并对多个监测节点获知的各个区域内的路由变化信息进行汇总，扩大系统监控范围，能够支持大型复杂多区域网络的路由性能监测。
文档编号H04L12/56GK1905512SQ200610112198
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者王芳, 孙文海, 焦利, 林宇, 崔毅东, 王永贵 申请人:北京邮电大学