关于拓扑关系展示方法的技术研究

关于拓扑关系展示方法的技术研究

王参参

恒生电子股份有限公司，浙江省杭州市310000

摘要：随着业务系统及对应业务应用的建设规模和应用功能在现代社会里逐步扩大，其故障也随着复杂化，之前的排查方法已不适用于日益庞大的业务系统，现针对此提出拓扑关系展示方法用以排查业务系统中的故障。

关键词：业务系统 故障排查 拓扑关系

引言：随着信息化建设的不断推进和深化，业务系统及对应业务应用的建设规模和应用功能也在逐步扩大，同一业务系统下的不同业务应用之间会在一定程度上存在交互调用现象，不同业务系统的业务应用也会存在部分交互调用现象，导致整个业务管理体系在具体业务实现过程中往往会形成极为复杂的应用交互网络，给故障排查维护作业的实施造成严重阻碍。因此，对整个业务管理体系来说，如何准确了解不同业务应用之间的实时业务关系，是辅助故障排查维护作业得以快速实施的重要影响因素。现本文提出一种拓扑关系展示方法及设备用以解决上述问题。

1、拓扑关系：

网络拓扑结构是指把网络电缆等各种传输媒体的物理连接等物理布局特征，通过借用几何学中的点与线这两种最基本的图形元素描述，抽象地来讨论网络系统中各个端点相互连接的方法、形式与几何形状，可表示出网络服务器、工作站、网络设备的网络配置和相互之间的连接。它的结构主要有总线型结构、星形结构、环形结构、树形结构、网状结构。

计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究的一种研究方式。在进行计算机网络拓扑结构设计的过程中，通过对网络节点进行有效控制，对节点与线的连接形式进行有效选取，已经成为合理计算机网络拓扑结构构建的关键。设计人员对计算机网络拓扑结构进行有效选择，可以在很大程度上促进当前网络体系的运行效果，从根本上改善技术性能的可靠性、安全性。

    2、拓扑关系的主要结构：

总线型：计算机网络拓扑结构中，总线型就是一根主干线连接多个节点而形成的网络结构。在总线型网络结构中，网络信息都是通过主干线传输到各个节点的。总线型结构的特点主要在于它的简单灵活、构建方便、性能优良。其主要的缺点在于总干线将对整个网络起决定作用，主干线的故障将引起整个网络瘫痪。

环型：计算机网络拓扑结构中，环形结构主要是各个节点之间进行首尾连接，一个节点连接着一个节点而形成一个环路。在环形网络拓扑结构中，网络信息的传输都是沿着一个方向进行的，是单向的，并且，在每一个节点中，都需要装设一个中继器，用来收发信息和对信息的扩大读取。环形网络拓扑结构的主要特点在于它的建网简单、结构易构、便于管理。而它的缺点主要表现为节点过多，传输效率不高，不便于扩充。

星形：在计算机网络拓扑结构中，星形结构主要是指一个中央节点周围连接着许多节点而组成的网络结构，其中中央节点上必须安装一个集线器。所有的网络信息都是通过中央集线器（节点）进行通信的，周围的节点将信息传输给中央集线器，中央节点将所接收的信息进行处理加工从而传输给其他的节点。星型网络拓扑结构的主要特点在于建网简单、结构易构、便于管理等等。而它的缺点主要表现为中央节点负担繁重，不利于扩充线路的利用效率。

树形：在计算机网络拓扑结构中，树形网络结构主要是指各个主机进行分层连接，其中处在越高的位置，此节点的可靠性就越强。树形网络结构其实是总线性网络结构的复杂化，如果总线型网络结构通过许多层集线器进行主机连接，从而形成了树形网络结构，如图5所示。在互联网中，树形结构中的不同层次的计算机或者是节点，它们的地位是不一样的，树根部位（最高层）是主干网，相当于广域网的某节点，中间节点所表示的应该是大局域网或者城域网，叶节点所对应的就是最低的小局域网。树形结构中，所有节点中的两个节点之间都不会产生回路，所有的通路都能进行双向传输。其优点是成本较低、便于推广、灵活方便，比较适合那些分等级的主次较强的层次型的网络。

网状：在计算机网络拓扑结构中，网型结构是最复杂的网络形式，它是指网络中任何一个节点都会连接着两条或者以上线路，从而保持跟两个或者更多的节点相连。网型拓扑结构各个节点跟许多条线路连接着，其可靠性和稳定性都比较强，其将比较适用于广域网。同时由于其结构和联网比较复杂，构建此网络所花费的成本也是比较大的。

3、拓扑关系展示方法及设备：

业务管理体系可应用于资产管理领域，具体可以涉及网络交易业务、基金投管业务、银行贷款业务、证券交易业务等多种金融业务服务中的至少一种。其中，业务管理体系可以包括客户端设备、服务端设备及多个代理端设备，客户端设备与服务端设备通信连接，服务端设备可同时与多个代理端设备通信连接。

本文所提出的拓扑关系展示方法及设备，每个代理端设备处可部署有用于实现某种业务功能的一个或多个应用业务进程，其中同一业务系统所涉及的多个应用业务进程可同时部署在同一个代理端设备处，也分别部署在多个代理端设备处。

当用户需要上述业务管理体系提供特定业务服务时，可通过客户端设备访问服务端设备，使服务端设备通过驱动至少一个代理端设备各自调用本地运行的涉及该特定业务服务的某个或多个应用业务进程执行对应业务流程，确保服务端设备能够向用户提供其需要的特定业务服务。

在使用过程中，用户可通过客户端设备内置的业务拓扑配置模块向服务端设备提出针对指定应用业务进程之间的实时业务关系状况进行展示的要求。由服务端设备通过内置的调度引擎调用数据收集模块从各代理端设备处收集属于指定应用业务进程的目标应用业务进程的进程元数据，并根据实时收集到的目标应用业务进程的进程元数据，利用服务端设备内置的应用关系处理模块、主机关系处理模块及系统关系处理模块中的一种或多种构建出符合用户浏览要求（即用户想要的目标图谱层级）的业务关系拓扑图存入到数据库中。

此时，该服务端设备可相应地将存入到数据库内的业务关系拓扑图传输到客户端设备，使客户端设备通过自身内置的拓扑展示引擎将接收到的业务关系拓扑图展示给用户进行观看，从而方便用户直观了解到整个业务管理体系中指定业务范畴下的真实运行状况，便于故障排查维护作业的快速实施。此时相互通信的所述客户端设备、所述服务端设备及多个所述代理端设备即可相互配合实现拓扑关系展示功能，上述业务管理体系即可被视为一个拓扑关系展示系统。其中，业务关系拓扑图即可表征目标图谱层级下的指定应用业务进程之间的实时业务关系状况。

在此过程中，目标图谱层级用于表示需要展示的实时业务关系按照关系拓扑图的形式进行表达时的拓扑实体类型。目标图谱层级可以至少包括应用层级、主机层级及系统层级中的任意一种或多种组合。

其中，应用层级用于表示对应关系拓扑图中的拓扑实体需维持在应用业务进程的类别状态。应用关系处理模块用于构建与应用层级匹配的关系拓扑图，构建出的与应用层级匹配的关系拓扑图能够有效表征多个应用业务进程在应用进程交互维度层面的业务关系，实质直接描述了不同应用业务进程之间的真实交互状况。

主机层级用于表示对应关系拓扑图中的拓扑实体需维持在应用业务进程所在主机（即对应代理端设备）的类别状态。主机关系处理模块用于构建与主机层级匹配的关系拓扑图，构建出的与主机层级匹配的关系拓扑图能够有效表征多个应用业务进程在主机交互维度层面的业务关系，实质描述了不同应用业务进程各自所在主机之间的真实交互状况。

系统层级用于表示对应关系拓扑图中的拓扑实体需维持在应用业务进程所属业务系统的类别状态。系统关系处理模块用于构建与系统层级匹配的关系拓扑图，构建出的与系统层级匹配的关系拓扑图能够有效表征多个应用业务进程在系统交互维度层面的业务关系，实质描述了不同应用业务进程各自所属业务系统之间的真实交互状况。

另外，服务端设备的数据库中可存储有该业务管理体系所对应的期望服务蓝图，期望服务蓝图用于描述对应业务管理体系在提供业务服务时所涉及的所有业务系统之间应该表现出的业务交互关系状况、所有业务系统各自涉及的代理端设备之间应该表现出的业务交互关系状况，以及所有业务系统各自涉及的应用业务进程之间应该表现出的业务交互关系状况。

由此，用户可通过客户端设备从服务端设备处获取期望服务蓝图，并在浏览用于表征指定应用业务进程之间的实时业务关系状况的关系拓扑图的过程中，将期望服务蓝图与当前浏览的关系拓扑图进行比对，以确定该指定应用业务进程所属的指定业务范畴内是否存在故障，并在存在故障时及时定位到故障位置，以提升故障排查维护作业的实施效率。

4、拓扑关系展示方法及设备优点：

本文所提出方法及设备，可以通过服务端设备响应客户端设备发送的业务拓扑获取请求，生成包括该业务拓扑获取请求中的多个目标业务进程标识的进程元数据采集指令并广播发送给多个代理端设备，让每个代理端设备采集本地运行的与目标业务进程标识对应的目标应用业务进程的进程元数据并反馈给服务端设备，确保服务端设备能够基于已接收到的目标应用业务进程的进程元数据实时地构建与业务拓扑获取请求中的目标图谱层级匹配的业务关系拓扑图并反馈给客户端设备进行展示，从而方便用户直观了解到指定业务范畴下的指定应用业务进程之间的实时业务关系，便于故障排查维护作业的快速实施。

结语：随着互联网的快速发展和“互联网+”的概念提出，社会信息化的程度越来越高，不论个人和公司都在享受着信息化的好处，但高度信息化的同时也产生了一些信息化社会特有的弊端，比如信息冗余，信息碎片化以及庞大的业务故障难以排除等等。这就需要专门的管理技术去解决。本文所提出的方法和设备能够推动现有社会在信息管理上迈出坚实地一步。

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