Neo4j中的网络路由

人们使用Neo4j来管理企业架构。如果你还没有看到该演讲由托马斯·劳伦斯来自Amadeus的，那么你应该为自己观看。但是低层网络呢？我们可以使用Neo4j来建模物理网络中的路由吗？当然我们可以，今天我会告诉你如何。

我们将保持简单，只需要路由器，交换机，接口和服务器。路由器之间将具有“ROUTE_TO”关系。该关系将路由表包含为String Array。例如：[“10.175.112.0/20”，“10.175.108.0/22”，“10.175.112.0/20”，“10.182.14.64 / 26”...]。路由器与Interfaces之间也有“TRANSLATES_TO”关系（例如VLAN）具有ip和mac地址属性。接口与具有mac和port属性的交换机之间将具有“CONNECTS_TO”关系。最后，交换机还将具有与具有mac和port属性的服务器的“CONNECTS_TO”关系。服务器，如路由器，将具有IP地址属性。也许这张图片将有助于理解这一点：

在本练习中，让我们从一个ip为“10.175.64.2”的路由器开始，看看如何通过ip为“10.175.122.10”来访问服务器。这是我们网络的一部分图片：

我们将创建一个存储过程，通过查找我们的路由器和服务器开始。然后，我们将使用Traversal API创建TraversalDescription，它将深度探索图形，使用NetworkExpander扩展，我们将在下面讨论，并评估它遍历的路径，直到找到服务器节点。假设我们找到一些路径，我们将返回它们作为结果：

    @Procedure（名称 =  “com.maxdemarzi.router” ，模式 =  模式。READ）

    @Description（“CALL com.maxdemarzi.router（from，to） - 遍历路径”）

    public  Stream < PathResult >  router（@Name（“from”）String  from，@ Name（“to”）String  to）{

        节点 路由器 =  db。findNode（标签。路由器，“ip”，来自）;

        节点 服务器 =  db。findNode（标签。服务器，“ip”，to）;

        if（router  ！=  null  &&  server  ！=  null）{

            TraversalDescription  td  =  db。遍历描述（）

                    。depthFirst（）

                    。expand（新的 NetworkExpander（to））

                    。评估（评估者。endNodeIs（评估。INCLUDE_AND_PRUNE，

                            评价。EXCLUDE_AND_CONTINUE，server））;

            返回 td。遍历（路由器）。iterator（）。stream（）。map（PathResult :: new）;

        }

        返回 流。of（new  PathResult（null））;

    }

棘手的部分是NetworkExpander，所以我们来看看吧。它的构造函数要求我们传入我们想要访问的IP地址，并将它们保存为String和IPAddress。

公共 类 NetworkExpander  实现 PathExpander < 字符串> {

    private  String  ip ;

    私有 IPAddress  ipAddress ;

    public  NetworkExpander（String  ip）{

        这个。ip  =  ip ;

        这个。ipAddress  =  new  IPAddressString（ip）。getAddress（）;

    }

在我们的扩展器中，我们将首先通过查看ROUTES_TO关系来尝试第3层路由，并查看String Array routes属性中的任何条目是否包含我们要查找的IP地址，并选择具有较长前缀的IP地址。例如，如果我们遇到3个ROUTES_TO关系，每个关系都有一个路由表条目：

192.168。32.0 / 26  ROUTES_TO  10.1。1.1

192.168。32.0 / 24  ROUTES_TO  10.1。1.2

192.168。32.0 / 19  ROUTES_TO  10.1。1.3

......我们希望得到“192.168.32.1”，我们将所有3个关系添加到我们的无序路由中，但是在订购时，我们首先尝试将关系转到“10.1.1.1”，因为包含“192.168.32.1”在192.168.32.0/26网络（192.168.32.0到192.168.32.63）内，并且具有更长的前缀（26）。

如果我们想要“192.168.32.100”，我们将跳过第一个关系“192.168.32.0/26”，因为x.100不包括在0-63的范围内。其他两个关系是有效的，因为“192.168.32.0/24”包括192.168.32.0到192.168.32.255而“192.168.32.0/19”包括192.168.32.1到192.168.63.254，但我们先尝试“10.1.1.2”因为它有更长的前缀（24）。我来告诉你代码：

    @覆盖

    public  Iterable < Relationship >  expand（Path  path，BranchState  branchState）{

        节点 last  =  路径。endNode（）;

        ArrayList < Relationship >  relationships  =  new  ArrayList <>（）;

        ArrayList < Pair < Integer，Relationship >>  unorderedRoutes  =  new  ArrayList <>（）;

        //第3层最长前缀匹配

        为（关系 routes_to：最后。getRelationships（关系类型。ROUTES_TO，方向。OUTGOING））{

            String [] routes  =（String []）routes_to。getProperty（“routes”，new  String [] {}）;

            for（String  route：routes）{

                IPAddressString  addrString  =  new  IPAddressString（route）;

                如果（addrString。的getAddress（）。包含（ip地址））{

                    无序路线。添加（对。的（addrString。getNetworkPrefixLength（），routes_to））;

                }

            }

        }

        无序路线。排序（比较。comparingInt（p  - >  -  p。第一（）））;

        无序路线。的forEach（p  - >  关系。添加（p。等（）））;

现在你可能会问自己，“IPAddressString和IPAddress来自哪里？” 它们来自Sean C. Foley的IPAddress库。如果您想自己动手，这个StackOverflow帖子可能是一个很好的起点。

一旦我们希望到达应该引导我们到服务器的路由器，我们就转到第2层。在这里，我们遍历TRANSLATES_TO关系，导致我们的IP地址，转换为mac地址，并继续我们的遍历。我们遵循具有相同mac地址的CONNECTS_TO关系，直到我们到达目的地。再一次，这是代码：

        //如果没有第3层下一跳，请转到第2层

        如果（关系。的isEmpty（））{

            //第2层

            为（关系 translates_to：最后。getRelationships（关系类型。TRANSLATES_TO，方向。OUTGOING））{

                String  ip  =（String）translates_to。getProperty（“ip”）;

                如果（IP。等于（此。IP））{

                    关系。add（translates_to）;

                }

            }

            String  mac  =  “” ;

            关系 lastRel  =  路径。lastRelationship（）;

            if（lastRel  ！=  null）{

                mac  =（String）lastRel。getProperty（“mac”，“”）;

            }

            为（关系 connects_to：最后。getRelationships（关系类型。CONNECTS_TO，方向。OUTGOING））{

                串 mac_too  =（字符串）connects_to。getProperty（“mac”，“”）;

                如果（MAC。等于（mac_too））{

                    关系。add（connects_to）;

                }

            }

        }

        回归 关系 ;

项目存储库中的README文件包含用于构建小型网络的密码脚本。在我们构建网络之后，我们可以尝试我们的存储过程，例如：

CALL  com 。maxdemarzi 。router （'10 .175.64.2' ， '10 .175.122.10' ）

......这将是我们的结果。

如果您看到的关系多于此，请确保转到Neo4j浏览器“设置”（单击侧面板上的齿轮），完全向下滚动，取消选中“连接结果节点”，然后重新运行存储过程。

与往常一样，代码在GitHub上，所以请随意尝试。此模型中的路由表是一个简单的字符串列表，但在更真实的场景中，每个条目可能是路由器之间的关系，优先级，权重和其他元属性会影响路由顺序，但是概念是一样的。