专利名称：面向分组的网络的网元的分类方法
技术领域：
下面的发明涉及以中央管理单元-在文献中常称为管理器-为出发点的网元的分类方法。
背景技术：
在近几年注意到，通信取得越来越大的意义。大量通信经过“传统”电话网-在文献中也称作“公共交换电话网”-进行。数据网并行于电话网存在，其中最熟悉的代表是互联网。经过如此的面向IP的网络(IP因特网协议)目前基本上交换文本信息和图像信息。在两个领域内要求网络的规划、安装、管理和运行，这样部分引起较高的费用。不仅对于面向IP的网络而且对于电话网都会产生这种费用。因此希望合并两个目前分离的网络，使得产生的费用仅仅出现一次。
对此难以解决的是，两个网络具有不同的特性。电话网提供面向连接的实时业务。在互联网结构中—互联网是数据网中最流行的网络—定义了无连接的、面向分组的业务。对此按照所谓“最大努力(besteffort)”原则连续地传送分组。这表明，网络中的中间站分别独立地把分组传送到下一站(连续地)并且“尽可能好地”处理分组。由此当站过载或错误配置时可能发生分组延迟或者甚至发生分组丢失。可是对于象电话或电视会议之类的实时连接不希望这种特性，因为在分组丢失或延迟的情况下可能发生可听见或者可看见的干扰。
如果现在想实现网络的会聚，以便在一个公共使用的数据网中提供所有业务，则必须采取预防措施，使得尽管数据网有不太健全的适当结构也能以该预防措施可以建立实时业务。对此前提条件是，在数据网中能够保证确定的业务质量。确定的性能、比如最大带宽、分组的最大延迟或丢失率称为业务质量-在文献中也称为“Quality ofService”(缩写为QoS)-。
目前按照以下原则在面向IP的网络中进行QoS特征的管理，即在连接建立时刻确定在两个通信终点之间分组的路径。在每一个单独的连接设备上进行相应的预留，该设备在其路径上传递分组。在此一个实例是资源预留协议(缩写为RSVP)。在这种形式的预留中缺点之一是，必需为每一个中间系统准备RSVP协议，以便可以完全实施本地预留。这在旧的网络中引起这样的问题，即必需扩充所有单元或甚至必须用新的代替。另一个问题是，这种体系结构不能良好地随着面向IP的网络的大小进行缩放，因为在每个中间系统中由于实施的预留而引起延迟。可是在中间系统中实施的数据流控制是更严重的，在一个已经存在的连接的情况下该控制也导致显著的延迟。
另一个措施是所谓的外部QoS管理。对此不是在面向IP的网络内部进行预留，而是在一个控制级-在文献中也常称为管理器-外部。该管理器判定，在面向IP的网络中是否还允许具有给定业务质量的附加实时通信。为了可以进行这种判定必须满足两个先决条件。该管理器必须识别已经在网络中传送的通信和其特征，并且其必须有关于面向IP的网络的状态和结构的准确信息。通过上述方式已经满足第一前提条件。外部管理器已经识别了在面向IP的网络中的所有通信-这些通信已在该网络中注册并且被相应地允许或拒绝。
第二前提条件是，为了在面向IP的网络中建立外部的QoS管理，必须准确识别其拓扑结构并因此识别用于传送网络中的各个分组的路径。可是，设计网络结构将使得本地并且尽可能独立地在各个网元中作出所有判定。由于这个原因在面向IP的网络中不可能找到这样的管理级，其识别整个网络的拓扑结构。可是为了能够作出本地判定，对于面向IP的网络中的单元，具有作为判定基础的信息是必要的。这些信息是对整个拓扑结构的局部概观(局限于直接环境)。此处的一个实例是在OSI参考模型的层2上工作的通信系统的所谓“转发数据库”-在文献中常称为“交换器”-，其表示了交换器对整个网络的局部概观的一部分。借助于这个局部的拓扑概观能够产生一个拓扑结构上的整体概观。为了询问网元的局部概观，目前使用广泛流行的“简单网管协议”-缩写为SNMP-。借助于该标准能够与生产商无关地询问网元的状态并因此也询问网元的局部概观。
根据图1来阐明数据网管理结构的基本构造。该结构具有四个主要单元以中央管理单元M为出发点访问面向IP的网络DN的有管理能力的网元G-A、G-B、G-C。对此在这些有管理能力的网元G-A、G-B、G-C中预先规定所谓的管理代理单元A，其分别为有管理能力的网元G-A、G-B、G-C提供一个管理接口。借助于已经提及的管理协议SNMP实现在中央管理单元M和管理代理单元A之间的数据交换。不仅可以由中央管理单元M而且也可以由管理代理单元A启动数据交换。
管理代理单元A此外还用来管理在有管理能力的网元G-A、G-B、G-C中分别存储的管理信息库MIB。管理信息库MIB分组含多个所谓的“被管理对象”MO。被管理对象MO是一个变量，其描述或者确定有管理能力的网元G-A、G-B、G-C的状态或历史。在被管理对象MO中寄存哪些信息，这还在标准RFC 1213；1991年3月McCLoghrie，M.Rose“基于TCP/IP的互联网的网络管理的管理信息库MIB-II”中被确定。
所有在网元G-A、G-B、G-C中存在的被管理对象MO的集合形成管理信息库MIB。管理信息库MIB因此描述了有管理能力的网元G-A、G-B、G-C的历史、其状态，并因此也描述了对面向IP的网络DN的局部概观。
在拓扑识别开始时必须查明，在面向IP的网络中存在哪些网元。因为在一个面向IP的网络中不存在识别所有用户的中央单元，所以给每个在本地子网络中可能的地址发送一个所谓的“Ping(乒)”。利用其地址接收该“Ping”的网元反向发送(只要其不是极不寻常地被配置)一个应答的分组给发出“Ping”的单元-在本情况中是中央管理单元M。因此在面向IP的网络中能够识别所有对Ping询问做出反应的网元。接下来存储已识别的网元的地址。
在拓扑结构识别中下一个步骤是，对已识别的网元分类。也就是说，将其划分为不同的类别，比如主机、路由器或交换器。
在此，分配给用户的网元、比如工作站计算机或所谓的“IP电话”被理解为主机。
一般在分组交换的网络中具有交换能力的以下网元被称为路由器，其中在OSI参考模型的层3的基础上实现分组的交换。
然而在分组交换的网络中具有交换能力的以下网元被称为交换器，其中在OSI参考模型的层2的基础上实现分组的交换。
划分是必要的，因为各个种类的网元可以询问不同的信息。因此，例如路由器具有通向其它子网络的信息，而这种信息是交换器或主机所不具有的。
在现有技术中通过询问相应预先规定用于分类的、管理信息库MIB中的被管理对象MO来实现网元的分类。可是在许多市场上存在的产品中，在管理信息库MIB中记录了不合适或甚至错误的值。另外，由于不明确的标准定义，不同的生产商不一致地使用被管理对象MO。由于这个原因，不可能借助于管理信息库MIB的为此预先规定的内容来正确分类不同的网元。
发明内容
本发明因此基于该任务，即给出一种方法以能够正确对网元分类。
根据本发明以权利要求1的特征解决该任务。
在此以中央管理单元为出发点实现面向分组的网络的网元的分类。为此在第一步骤中确定，在网元中是否涉及一个有管理能力的网元。如果是这种情况，则借助于通过有管理能力的网元在过去提供的业务来实现有管理能力的网元的分类。对于分类，以主机、交换器或路由器来区分网元。
本发明方法的主要优点在于，以较低的费用在现有系统中可以实现该方法。
在从属权利要求中给出本发明的有益改进。
在从属权利要求中定义的本发明扩展的优点此外在于，通过考虑按标准提供使用的信息和考虑网元的特性与历史的组合，以简单的方式能够对网元进行与生产商无关地分类。
下面根据图详细阐述本发明的实施例。
对此示出图1在面向分组的网络中具有管理结构的主要功能单元的结构图；和图2用于阐明主要在根据本发明的方法中执行的方法步骤的流程图。
具体实施例方式
为了更好地阐明根据本发明的方法，在图2的描述中此外涉及图1的名称与参考符号。
按照本发明的方法，以中央管理单元M为出发点在第一步骤中确定，网元G-A、G-B、G-C是否涉及有管理能力的网元G-A、G-B、G-C。为此检查，在网元G-A、G-B、G-C上是否实现一个分配给中央管理单元M的管理代理单元A，也就是说网元G-A、G-B、G-C是否应答中央管理单元M的询问。
如果在网元G-A、G-B、G-C上没有实现管理代理单元A，则从该网元G-A、G-B、G-C中不能询问到管理信息。该网元G-A、G-B、G-C的类别因此是不已知的。在大多数情况下此处涉及主机。
如果在中央管理单元M上接收了网元G-A、G-B、G-C的应答，则在第二步骤中检查，网元G-A、G-B、G-C是否支持OSI参考模型的层3，以及是否在网元G-A、G-B、G-C的接口之间已经传递数据分组。
对此通过询问被管理对象“sysServices”确定，网元G-A、G-B、G-C是否支持OSI参考模型的层3。由每个被检测的路由器告知支持OSI参考模型的层3，当然也可能是一些交换器、或作为如此配置的路由器。为了能够排除这种情况，附加考虑网元G-A、G-B、G-C的历史。
对此通过中央管理单元M询问被管理对象“ipForwDatagrams”。被管理对象“ipForwDatagrams”被定义为计数器，只有在OSI参考模型的层3的基础上交换数据分组，该计数器才增加计数。
因此，如果通过被管理对象“sysServices”表明支持OSI参考模型的层3并且被管理对象“ipForwDatagrams”具有不同于值0的值，则在该情况下该网元G-A、G-B、G-C被分类为路由器。
在作用为路由器并且接下来被再配置为交换器的网元G-A、G-B、G-C中，将会出现问题。在这种再配置的情况下被管理对象“ipForwDatagrams”在某些情形下不可能自动复位为0。如果交换器在这种情况下始终告知其支持OSI参考模型的层3，则其被错误地分类为路由器而不是分类为交换器。为了避免这种错误行为，对此必须考虑，在如此再配置的情况下手工复位被管理对象“ipForwDatagrams”。
如果在第二步骤确定一个否定的检查结果，则在第三步骤中附加确定网元G-A、G-B、G-C的端口数目。这是通过询问被管理对象“ifNumber”实现的。如果在该情况下端口数目大于1，则网元G-A、G-B、G-C被分类为交换器并且在另外情况下被分类为主机。
例如可以在资源管理的帧范围内，或为了严格实时的网络连接的接收控制目的而使用在中央管理单元M中借助于本发明方法所确定的拓扑信息。在网络规划工具的范围内使用也是可能的。
权利要求
1.以中央管理单元(M)为出发点的、面向分组的网络(DN)的网元(G-A、G-B、G-C)的分类方法，在该方法中在第一步骤中确定，网元(G-A、G-B、G-C)是否涉及有管理能力的网元(G-A、G-B、G-C)，如果是这种情况，则为了有管理能力的网元(G-A、G-B、G-C)的分类而考虑该有管理能力的网元(G-A、G-B、G-C)在过去所提供的业务。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，为了在中央管理单元(M)和有管理能力的网元(G-A、G-B、G-C)之间的通信，在该有管理能力的网元上实现一个分配给中央管理单元(M)的管理代理单元(A)。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，借助于SNMP协议(简单网管协议)实现在中央管理单元(M)和管理代理单元(A)之间的通信。
4.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，实现分类为主机、路由器或交换器。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，检查-网元(G-A、G-B、G-C)是否支持OSI参考模型的层3，并且-是否在网元(G-A、G-B、G-C)的接口之间已经传递数据分组，其中如果是上述情况，则将该网元(G-A、G-B、G-C)分类为路由器。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，假如确定一个否定的检查结果，则检查网元(G-A、G-B、G-C)的端口数目，其中如果在该情况下端口数目大于1，则将网元(G-A、G-B、G-C)分类为交换器并且在另外的情况下分类为主机。
7.按照权利要求5和6的方法，其特征在于，通过询问相应网元(G-A、G-B、G-C)的管理信息库(MIB)中的被管理对象(MO)来实现所述的检查。
8.按照权利要求7的方法，其特征在于，通过在网元(G-A、G-B、G-C)中实现的管理代理单元(A)来管理网元(G-A、G-B、G-C)的管理信息库(MIB)。
9.中央管理单元(M)，其特征在于，该单元被配置用于实施按照权利要求1至8之一的方法。
10.具有指令序列的程序，其特征在于，在通过处理器执行指令序列时执行按照权利要求1至8之一的方法。
全文摘要
在本发明的方法中，以中央管理单元(M)为出发点，在第一步骤中检查网元(G－A、G－B、G－C)是否涉及有管理能力的网元(G－A、G－B、G－C)。如果是这种情况，则根据通过有管理能力的网元(G－A、G－B、G－C)在过去提供的业务来实现有管理能力的网元(G－A、G－B、G－C)的分类。对此实现分类为主机、路由器和交换器。
文档编号H04L12/24GK1518280SQ200310113108
公开日2004年8月4日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年1月20日
发明者M·孔拉德特, J·托茨克, M 孔拉德特, 目 申请人:西门子公司