[發明專利]一種實時動態監控模擬網絡的方法及系統

有效

• 申請號: 201310092491.2
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103152224A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李倫;郝志宇;張永錚;費海強;丁振全;云曉春
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及網絡模擬技術領域，尤其涉及一種實時動態監控模擬網絡的方法及系統。

背景技術

計算機網絡的發展呈現出規模日益增長，復雜性不斷增強、環境日益多變的特點，這也就使得網絡性能、大量網絡信息內容的挖掘、網絡安全等問題伴隨著網絡的發展而變得日益突出。復雜網絡環境下的應用如網絡空間安全性、相關網絡工具有效性等很難在實際的網絡中對其進行充分有效的測試、驗證和評估。軍事、教育、科研、互聯網應用等領域均需要模擬出能夠滿足各系統測試與評估所需的復雜、多樣、靈活的網絡環境。

常見的虛擬網絡構建技術中，軟件模擬方法以其在模擬規模、模擬靈活性和實現成本上的獨特優勢成為目前主流的網絡模擬應用技術，本文下述的網絡模擬特指以軟件模擬方法實現的網絡模擬。盡管網絡模擬技術已經得到非常廣泛的應用，但由于網絡模擬無法像虛擬機、實物網絡設備所構建的虛擬網絡那樣可在模擬進行過程中控制和按需監控模擬行為，其模擬的可控性較差，而使用者往往是在模擬過程中的某個特定時刻對某個特定參數較為關心，這往往造成監控到大量的垃圾數據，浪費大量時空資源。如何做到動態的實時監控追蹤模擬行為，是提高網絡模擬方法真實性、可控性所面臨的主要問題，也是網絡模擬使用者必須面對的關鍵技術難點，更是網絡模擬技術本身的一個改進方向。網絡模擬行為的監控技術必須解決以下幾個問題：1）可自定義待監控的網絡模擬行為；2）對監控到的網絡模擬行為的變化必須能夠自定義處理方式；3）避免垃圾數據，能夠在需要的時刻對需要的網絡模擬行為進行動態實時監控。目前即目前NS3、Omnet++等主流的網絡模擬器本質上主要提供了以下較為基本的監控手段：

1、日志機制。許多大型系統均提供自身封裝的日志機制，本質上日志機制是按照一定的原則及格式對網絡模擬過程中所發生的關鍵性事件進行的記錄輸出，例如在開源網絡模擬軟件NS3中提供了一套完整的Logging機制來記錄模擬過程，用戶可根據需要，開啟不同的日志輸出級別，也可在自身代碼中添加日志輸出來監控網絡模擬過程。Omnet++記錄模擬過程發生的消息發送等過程，以向量或標量的形式將模擬結果輸出到指定的文件以供使用者進行分析統計；日志機制較為常見，對模擬過程的監控較宏觀，但其無法細粒度的監控網絡模擬行為，其可擴展性和可復用性較差，無法對監控到的模擬行為進行更多操作。

2、追蹤機制。追蹤機制即Tracing，將待追蹤的模擬行為看作是追蹤源，追蹤源的變化將觸發追蹤操作，由于追蹤源可以是模擬過程中的任意參數，這就使得使用者可以深入到模擬行為的底層探究模擬過程，而追蹤操作一般以自定義函數形式呈現，這就使得對于監控到的模擬行為可靈活定義其監控動作；追蹤機制雖然靈活，但無法做到動態實時監控網絡模擬行為，會產生大量的垃圾數據，造成存儲資源的浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種實現靈活、擴展性和可復用性高、可控性強的可在網絡模擬過程中實時動態的監控模擬網絡中監控對象的模擬行為的方法及系統。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種實時動態監控模擬網絡的方法，包括以下步驟：

步驟1：預定義各監控對象的一個或一個以上模擬行為及與模擬行為對應的監控動作，并結構化存儲在第一存儲模塊中；

步驟2：用戶通過交互模塊選擇存儲在第一存儲模塊中的監控信息，實現監控需求的配置，并將配置的監控需求傳送給命令生成模塊；

步驟3：命令生成模塊實時監測監控需求并根據接收的監控需求自動生成監控命令，并將監控命令傳送給命令解析模塊；

步驟4：命令解析模塊實時監測監控命令并對監控命令進行解析，根據解析結果進行相應的命令操作，并向動作執行模塊發送相應的執行指令；

步驟5：動作執行模塊根據接收的執行指令對模擬網絡中相應的監控對象的一個或一個以上的模擬行為執行相應的監控動作；

步驟6：動作執行模塊將監控動作執行過程中產生的監控數據傳送至第二存儲模塊進行存儲。

本發明的有益效果是：

1）本發明可實現動態監控，即可在需要的時間對模擬網絡中特定的監控對象的特定的模擬行為進行特定的監控動作，細粒度的監控模擬網絡的模擬過程，避免產生不必要的監控數據；

2）本發明可實現實時監控，即可在模擬網絡的模擬過程中實時響應監控需求，實時輸出監控結果，避免了以往監控方法無法在模擬網絡的模擬過程中控制監控的缺陷，提高模擬網絡的模擬過程監控的可控性，減少垃圾數據的產生，節省存儲資源；