专利名称：传输网络异常结构的识别方法
技术领域：
本发明涉及传输网络安全领域，特别是一种传输网络异常结构的识别方法。
背景技术：
在传输网络中，存在2.5G高速率的网元。由于网元的网元容量大，所以，会将多个低速率网元连接到一个高速率网元上进行通讯。此时，这些低速率网元被视为非骨干网元，而这个高速率网元则视为骨干网元，在实际网络应用中，非骨干网元最终都会连接到一个骨干网元上进行通信。图1示出了网元拓扑结构的连接示意图。如图1所示，骨干网元与“非骨干I”、“非骨干2”以及“非骨干3”进行通信(骨干网元与每个非骨干网元都会有物理连接，图1中所表示的连接为逻辑连接)。在图1所示的网元结构中，若“非骨干I”网元如果出现故障，“非骨干2”网元、“非骨干3”网元还可以同骨干网元进行正常通信，即非骨干2与非骨干3可以跳过非骨干I与骨干网元进行通信；但如果“骨干网元”出现故障，则可能“非骨干I”、“非骨干2”、“非骨干3”将全部不能与骨干网元进行通信，也不能与传输网络中的其他网元进行通信。因此，如果一个骨干网元对应非骨干网元的数量非常多，一旦这个骨干网元出现故障，则会影响与它相连的所有非骨干网元，涉及的范围很大。例如，当骨干网元或者非骨干网元所形成的环形传输网络上的网元个数超过了一定的值，如15个，也就是通常所说的大环；或者当骨干网元或者非骨干网元所形成的链状传输网络的网元个数超过了一定的值，如3个，也就是通常所说的长链，则一旦骨干网元设备出现问题，可能造成连接在骨干网元上的所有非骨干网元都无法与骨干网元进行正常通信，产生影响的范围会增大。现有传输网络技术中，理论上确定了大环长链在传输网络中很可能带来故障隐患，但并没有相关的大环长链自动统计功能，均以人工手段计算网元个数，判断大环长链。但人工手段的统计效率很低，且经常由于疏忽导致不能准确地判断出现场的传输网络结构中存在哪些需要调整或优化的环或链，从而导致整个传输网络存在很多安全隐患。现有技术中，还不能从复杂的传输网络拓扑中，根据一定规则分析出可能存在问题的环或者链信息，用户很难找出传输网络结构中的异常结构，也无法进行相关的传输网络优化工作。因此如何能够自动获知传输网络中的异常结构，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种传输网络异常结构的识别方法，以解决现有技术中很难从复杂的传输网络拓扑中分析出可能存在问题的环或者链信息的问题，以及无法自动获得传输网络结构中的异常问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种传输网络异常结构的识别方法，包括:以传输网络中任意一个第一类网元为起点，获取包括第一类网元的基础拓扑结构；以基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，获取基础拓扑中第二类网元的扩展拓扑结构；确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量；当第二类网元的网元数量大于预定值，则判定传输网络结构异常，其中，第一类网元为骨干网元，第二类网元为非骨干网元。进一步地，获取传输网络中包括第一类网元的基础拓扑结构的方法具体为:以任意一个第一类网元为起点，据各网元间的逻辑连接关系遍历传输网络；经过传输网络中的N个第一类网元和/或第二类网元，能够返回至起点的基础拓扑结构为环状结构；未返回至起点的基础拓扑结构为链状结构；其中，N为大于等于I的自然数。进一步地，以拓扑结构中第二类网元为起点，分别确定拓扑中其他网元的扩展拓扑结构的方法具体为:以环状结构中的第二类网元为起点，经过M个第二类网元能返回至该网元则确定扩展拓扑结构为环带环；未能返回至该网元则确定扩展拓扑结构为环带链；以链状结构中的第二类网元为起点，经过M个第二类网元能返回至该网元则确定为链带环，未能返回至该网元则确定为链带链；其中M为大于等于I的自然数。进一步地，根据基础拓扑结构和扩展拓扑结构上的网元速率结合传输网络异常结构处理经验确定第二类网元的预定值。进一步地，扩展拓扑结构包括环类结构与链类结构，环类结构包括环带环、环带链以及链带环，链类结构包括链带链。进一步地，确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量的方法具体为:获取基础拓扑结构上所有第二类网元的数量a ;获取除基础拓扑结构上的第二类网元外，所有扩展拓扑结构上的第二类网元数量b ;将a与b之和确定为第二类网元的网元数量。进一步地，当第二类 网元数量大于第一预定值时，环类结构为大环，判定传输网络结构异常。进一步地，当第二类网元数量大于第二预定值时，链类结构为长链，判定传输网络结构异常。进一步地，优先确定环类结构为基础拓扑结构。通过以基础拓扑结构中第二类网元为起点，分别确定第一拓扑中第二类网元的扩展拓扑结构，确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量，并根据第二类网元的网元数量，判定第二类网元的网元数量是否大于预定值，当第二类网元的网元数量大于预定值则判定传输网络结构异常。通过这种方式来识别传输网络异常结构，可以使用户较为容易的找出传输网络结构中的异常结构，从而避免采用人工判定方式来判定异常结构，进而可以方便进行相关的传输网络优化工作，解决现有技术中很难从复杂的传输网络拓扑中分析出可能存在问题的环或者链信息的问题，进而可以自动获知传输网络结构中的异常，为进一步优化传输网络结构打好基础，规避整个传输网络中可能存在的安全隐
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■/Q1、O除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中: 图1示出了骨干网元与非骨干网元的连接示意 图2示出了根据本发明实施例的传输网络异常结构的识别方法的流程 图3示出了根据本发明实施例的传输网络网元间的结构连接示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图2示出了根据本发明实施例的传输网络异常结构的识别方法的流程图。如图2所示，传输网络异常结构的识别方法包括:
S10，以传输网络中任意一个第一类网元为起点，获取包括所述第一类网元的基础拓扑结构，其中，以第一类网元为骨干网元为例进行说明。具体地，以传输网络中任意一个第一类网元为起点，根据各网元间的逻辑连接关系遍历传输网络；经过传输网络中的多个第一类网元和第二类网元，即经过了 N个第一类网元和第二网元，或经过了 N个第一类网元或第二网元能够返回至起点的基础拓扑结构为环状结构。其中，N为大于等于I的自然数。可以认为此处的第二类网元为非骨干网元。例如，以传输网络中任意一个骨干网元“A”为起点，经过了非骨干网元“B”、非骨干网元“C”以及骨干网元“D”回到了起点“A”，则结构A-B-C-D-A形成了环状结构。但若以传输网络中任意一个第一类网元为起点，遍历传输网络；经过传输网络中的多个第一类网元和第二网元，或经过传输网络中的多个第一类网元或者多个第二网元，即经过了 N个第一类网元和/或第二网元，未返回至起点的基础拓扑结构为链状结构。其中，N为大于等于I的自然数。仍然以传输网络中任意一个骨干网元“A”为起点为例进行说明。经过了非骨干网元“B”、非骨干网元“C”以及骨干网元“D”后没有逻辑拓扑，则结构“A”- “B”- “C”_ “D”形成了链状结构。S20,以基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，获取基础拓扑结构中第二类网元的扩展拓扑结构。确定步骤SlO中得到的拓扑结构上第二类网元的扩展拓扑结构，其方法为:以该拓扑结构上的非骨干网元为起点，根据网元间的逻辑连接关系进行遍历。以SlO步骤中得到的环形拓扑结构上的非骨干网元为起点，若中间经过了多个而非骨干网元，即经历了 M个非骨干网元能够回到起点，则这个扩展拓扑结构环带环。若中间经过了 M个非骨干网元不能够回到起点，则这个扩展拓扑结构为环带链。以SlO步骤中得到的链状拓扑结构上得非骨干网元为起点，若中间经过了 M个非骨干网元能够回到起点，则这个扩展拓扑结构为链带环。若中间经过了 M个非骨干网元不能够回到起点，则这个扩展拓扑结构为链带链；其中，M为大于等于I的自然数。其中扩展拓扑结构中环带环为环，环带链为环类结构，链带环为环类结构，链带链为链类结构。需要说明的是，在确定扩展拓扑结构的步骤中，需确定扩展拓扑结构所包含的均为非骨干网元，即在遍历的过程中以非骨干网元为起点，途径多个非骨干网元的，则可确定为扩展拓扑结构，如果在遍历的过程中以非骨干网元为起点，途径的网元中含有骨干网元，则不能作为扩展拓扑结构，则将该环或该链作为新的基础拓扑结构。S30，确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量。具体地，通过以下方式确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元数量:获取基础拓扑结构上所有第二类网元的数量a ;获取除基础拓扑结构上的第二类网元外，所有扩展拓扑结构上的第二类网元数量b ;将a与b之和确定为第二类网元的网元数量。实际应用中，可通过计数工具或相应的功能模块，在遍历网元过程中对第二类网元计数，获得数量a和数量b，之后确定a与b之和；也可以将遍历网元的结果通过表格或其他方式记录下来后，统计基础拓扑结构中的第二类网元数量a和扩展拓扑结构中的第二类网元数量b，之后确定a与b之和。当然，现有技术中还有其他确定传输网络中第二网元的网元数量的方法，在此不再赘述。S40，当第二类网元的网元数量大于预定值，则判定传输网络结构异常。具体地，若预定值为10，对确定出的第二类网元的网元数量进行判断，当传输网络中第二类网元的网元数量大于10时，可以确定出传输网络结构异常。该数值是依据基础拓扑结构和扩展拓扑结构上网元的速率结合传输网络结构异常分析的经验确定的，具体的，当基础拓扑结构和扩展拓扑结构上的网元速率较高时，意味着一旦高速率网元出现故障，则影响的范围会很大，因此预定值就需要设定的低一些，当基础拓扑结构和扩展拓扑结构上得网元速率较低时，则可以将预定值设定的高一些，结合传输网络结构异常分析的经验，一般设定环的预订值为10-15个，链的预定值为3-5个。第二类网元的网元数量，是直接反应传输网络结构是否异常的关键数据，根据经验也可设定预定值，若当前传输网络庞大、性能好、承受力高，则可将预定值设定的高一些，若传输网络性能差，则可将预定值设定的低一些。由于在实际的传输网络结构中，环的数量要大大多于链的数量，因此在确定基础拓扑结构时，优先确定环状结构为基础拓扑结构。通过以基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，分别确定基础拓扑结构中第二类网元的扩展拓扑结构，确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量，判定第二类网元的网元数量是否大于预定值，当第二类网元的网元数量大于预定值则传输网络结构异常。通过这种方式来识别传输网络异常结构，就可以使用户较为容易的找出传输网络结构中异常结构，从而避免采用人工判定方式来判定异常结构，进而可以方便进行相关的传输网络优化工作，从而解决了现有技术中很难从复杂的传输网络拓扑中分析出可能存在问题的环或者链信息的问题，进而可以自动获得传输网络结构中的异常。为了使传输网络的结构更为合理，可以进一步统计传输网络中是否具有大环或者长链。即当第二类网元数量大于第一预定值时，确定环类结构为大环；当第二类网元数量大于第二预定值时，链类结构为长链。其中，第一预定值和第二预定值根据实际的传输网络情况进行确定。判断出传输网络中具有大环或者长链后，就可以考虑是否需要调整或优化，从而使得传输网络的结构更为合理。在本实施例中，可以通过传输网络中已有的信息，例如录入网元信息、盘信息、端口信息和网元间的逻辑拓扑连接关系数据，对传输网络中的网元进行遍历。并通过传输网络中已录入的网元信息、网元型号，确定哪些网元是高速率的骨干网元，哪些是低速率的非骨干网元。也可以根据用户的应用情况，指定特定的网元为骨干网元。随着技术的不断发展，高速率骨干网元可能不局限于2.5G。下面结合一个传输网络结构，详细说明本发明的传输网络异常结构的识别方法。图3示出了根据本发明实施例的传输网络结构的连接示意图。如图3所示，在本实施例中存在两个骨干网元。首先，确定拓扑中的环。即获取传输网络中包括骨干网元的第一环状拓扑结构。具体地，从任意一个骨干网元开始遍历，按照拓扑先找到第一个网元，第一个网元必须是第一类网元即骨干网元，从第一个网元继续遍历，直到能回到开始的骨干网元就是环。因此，从骨干A开始进行遍历，假定随机遍历到“C”_ “E”- “F”，此时，不能返回到A点，所以，此路线不是环。而遍历“A”- “C”_ “D”- “B”- “A”时，此时路线可成环。并且，虽然可以遍历出“B”- “L”- “K”- “J”- “B”，但由于B为非骨干网元，不满足由骨干网元开始遍历的条件，虽然最后还是能够回到这个“B”网元，但不具备独立成环的要求，因此不能确定为第一环状拓扑结构。因此，该传输网络中，以骨干网元“A”为起点遍历获得的第一环状拓扑结构为:“A”- “C，，- “D”- “B”- “A”。进一步确定环“A”_ “C”_ “D”- “B”- “A”上其他网元的扩展拓扑结构，遍历“A”_ “c”_ “D”_ “B” _ “A”的环上其他节点，以每个节点为起点确定扩展拓扑结构。I)遍历“C”节点:遍历出链“C”_ “E”- “F”，由于C为非骨干网元，所以C-E-F为“A”_ “c”_ “D”_ “B”_ “A”环所带的链，即环带链，按照环处理。统计环上非骨干网元有“C”、“B”，个数为2个，加上链上非骨干网元个数2个(E、F)，此环的非骨干网元个数为2+2=4。请注意，判断传输网络是否异常只需要计算非骨干网元数量，以下相同。2)遍历“B”节点:遍历出环“B”- “L”- “K”- “J”- “B”，此环不存在骨干网元，，则作为环带环处理。此环非骨干网元个数3个。所以，确定此环(A-C-D-B)上，存在环带链(E-F)，环带环(L-K-J)的情况。即环类结构的网元个数为2+2+3=7。遍历“A”_ “C”_ “D”- “B”的环上所有的骨干节点，可以得出:
I)遍历“A”节点:除环上拓扑外，无其他拓扑。2)遍历“D”节点:遍历出“D”_“T”链，确定该链为第一链状结构，
-“T”环。由于网元“T”为非骨干网元，不能独立成环，所以，此路线为链带环，S卩“D”_ “T”链，又带了一个“T”- “J”- “H” - “I” - “T”环。3)继续遍历 “D” 节点:遍历出 “D”_ “M”- “N” 链，和 “M”- “O” - “P” - “Q” 链。由于网元“M”为非骨干网元，不能独立成链，所以，此路线为链带链，即“D”_ “M”- “N”链，又带了一个 “M”- “O” - “P” - “Q” 链。所以，链类结构网元共有5个网元(“M”、“N”、“0”、“P”、“Q”)。g卩，图3中的环类结构的网元为7个，链类结构的网元个数为个。如果网元个数超过预定值，如超过30，则认为数据异常，提示用户存在异常数据。进一步，如果环类结构的网元个数超过第一预定值，如超过15个时，则认为是大环；如果链类结构的网元个数超过第二预定值，如超过3个时，则认为是长链。此时，用户就可以确定出大环及长链结构，并对传输结构进行调整。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
通过判定第二网元的网元数量就可以确定出传输网络结构是否异常，并可以判断出大环与长链结构，就可以使用户较为容易的找出传输网络结构中异常结构，从而可以避免采用人工判定方式来判定传输网络是否异常，进而可以方便用户进行相关的传输网络优化工作，从而解决了现有技术中很难从复杂的传输网络拓扑中分析出可能存在问题的环或者链信息的问题，进而可以自动获得传输网络结构中的异常。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，包括: 以传输网络中任意一个第一类网元为起点，获取包括所述第一类网元的基础拓扑结构； 以所述基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，获取所述基础拓扑结构中第二类网元的扩展拓扑结构； 确定所述基础拓扑结构和所述扩展拓扑结构中的第二类网元的数量； 当所述第二类网元的数量大于预定值，则判定所述传输网络结构异常； 其中，所述第一类网元为骨干网元，第二类网元为非骨干网元。
2.根据权利要求1所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，获取所述传输网络中包括第一类网元的基础拓扑结构的方法具体为: 以任意一个所述第一类网元为起点，根据各网元间的逻辑连接关系遍历所述传输网络； 经过所述传输网络中的N个第一类和/或第二类网元，能够返回至起点的所述基础拓扑结构为环状结构；未返回至起点的所述基础拓扑结构为链状结构； 其中，N为大于等于I的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，以所述基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，获取所述基础拓扑结构中第二类网元的扩展拓扑结构的方法具体为: 以所述环状结构中的第二类网元为起点，经过M个第二类网元能返回至该网元则确定扩展拓扑结构为环带环；未能返回至该网元则确定扩展拓扑结构为环带链； 以所述链状结构中的第二类网元为起点，经过M个第二类网元能返回至该网元则确定为链带环，未能返回至该网元则确定为链带链； 其中M为大于等于I的自然数。
4.根据权利要求3所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，根据所述基础拓扑结构和扩展拓扑结构上的网元速率结合传输网络异常结构处理经验确定所述第二类网元的预定值。
5.根据权利要求4所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于: 所述扩展拓扑结构包括环类结构与链类结构，所述环类结构包括所述环带环、所述环带链以及所述链带环，所述链类结构包括所述链带链。
6.根据权利要求4所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，所述确定所述基础拓扑结构和所述扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量的方法具体为: 获取所述基础拓扑结构上所有第二类网元的数量a ； 获取除基础拓扑结构上的所述第二类网元外，所有扩展拓扑结构上的第二类网元数量b ； 将a与b之和确定为所述第二类网元的网元数量。
7.根据权利要求4所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，当所述第二类网元数量大于第一预定值时，所述环类结构为大环，判定传输网络结构异常。
8.根据权利要求4所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，当所述第二类网元数量大于第二预定值时，所述链类结构为长链，判定传输网络结构异常。
9.根据权利要求4所述的传输网络异常结构的识别方法，其特征在于，优先确定环状结构为所述基 础拓扑结构。
全文摘要
本发明提供了一种传输网络异常结构的识别方法，包括以传输网络中任意一个第一类网元为起点，获取包括第一类网元的基础拓扑结构；以基础拓扑结构中任意一个第二类网元为起点，获取基础拓扑中第二类网元的扩展拓扑结构；确定基础拓扑结构和扩展拓扑结构中的第二类网元的网元数量；当第二类网元的网元数量大于预定值，则判定传输网络结构异常。通过这种方式来识别传输网络异常结构，可以使用户较为容易的找出传输网络结构中的异常结构，从而避免采用人工判定方式来判定异常结构，进而可以方便进行相关的传输网络优化工作，为进一步优化传输网络结构打好基础,规避整个传输网络中可能存在的安全隐患。
文档编号H04L12/24GK103178979SQ20111043562
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者曹明远, 王明强, 徐鹏, 杨远伟, 张青坡, 冒红蔚 申请人:北京亿阳信通科技有限公司