[發明專利]一種面向QualNet網絡半實物仿真的實物接入方法

有效

• 申請號: 201310098333.8
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103200190A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 栗蘋;龔鵬;孔杰軍;李廷震;趙鳳俊
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向QualNet網絡半實物仿真的實物接入方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，場景配置；

首先使用QualNet構建虛擬網絡，將真實網絡設備LVP-L同仿真服務器通過以太網相連；然后，通過配置文件的方式構建真實節點同虛擬節點一對一的LVP映射關系，此配置文件中含有如下信息：

（1）聲明同真實節點建立映射關系的虛擬節點為影子節點LVP-V，并指明接入模式,其中接入模式選擇為隧道模式或解析模式；所述LVP-V具有網絡節點的各個協議層；

（2）為每一對LVP指明一個LVP-Bridge真實節點接入仿真服務器的橋接端口；

步驟2，運行QualNet讀取配置文件，為每一對LVP進行如下初始化工作：

1）為使QualNet截取LVP-L發送的數據包，對每一對LVP分配一個“數據包抓取模塊”；所述“數據包抓取模塊”包括“數據包過濾器”，“數據包緩存”；“數據包過濾器”篩選來自LVP-Bridge的數據包，將符合相應“篩選規則”的數據包放置到相應的“數據包緩存”中；

不同LVP工作模式下的篩選規則不同：

隧道模式中，篩選規則為“只接受源IP地址為LVP-L且目的地址為仿真服務器的IP數據包”；

解析模式中，篩選規則為“只接受LVP-L發送的鏈路層數據包”；

2）為使QualNet將數據包發送給LVP-L,對每一對LVP分配一個“數據包構建模塊”，根據LVP-V收到的虛擬數據包，構造相應的真實數據包，從LVP-Bridge發給LVP-L；

3）在解析模式時,關閉LVP-VIP及其上層協議的仿真功能，僅保留其鏈路層和物理層仿真功能；

初始化完成后，QualNet將各LVP以鏈表的形式組織起來；

步驟3，將真實數據包注入虛擬網絡；

仿真運行后，QualNet工作于實時模式，虛擬網絡同真實網卡保持時間同步；LVP-L發送的數據包，經過“數據包過濾器”的篩選后被放置在相應的“數據包緩存”中；QualNet設置定時器,定時器超時周期為T；每隔時間T，仿真器遍歷一次LVP鏈表，將每一對LVP的“數據包緩存”中的數據包依次讀出；每讀取一個真實數據包，實物接口根據LVP所處的工作模式分別進行如下處理：

若LVP工作于隧道模式：

步驟3.a.1，只抓取IP數據包，幀結構中的協議類型字段為IP協議類型，否則報錯；

步驟3.a.2，創建一個新的IP數據包，并將步驟3.a.1所抓獲數據幀中的IP報文原封不動的復制到新創建的IP數據包中，加上新的IP報頭；新報頭字段中源IP地址、目的IP地址、生存時間按照真實數據包IP相應字段進行設置，協議類型字段設置為當前網絡協議未采用的協議編號IPPROTO_LVP；通過IPPROTO_LVP識別新建IP數據包是虛擬數據包或者來自真實網絡；LVP-V收到新建IP數據包后，若識別為虛擬數據包則將其上交上層協議，若識別為來自真實網絡，則將其發送到真實網絡中；

步驟3.a.3，將步驟3.a.2新建的IP數據包插入到相應LVP-V的IP發送隊列中；

若LVP工作于解析模式：

步驟3.b.1，抓取鏈路層數據幀，解析數據幀的頭部，根據其中“協議類型”字段判定上層報文的類型；若是IP報文，則調用IP報文解析函數進行識別；若是ARP報文則調用ARP報文解析函數進行識別；

步驟3.b.2，IP報文解析函數根據IP報文頭部中的“協議類型”字段判定上層報文的類型；若是TCP報文，則調用TCP報文解析函數進行識別；若是UDP報文則調用UDP報文解析函數進行識別；若是ICMP報文，則調用ICMP報文解析函數進行識別；若是IGMP報文則調用IGMP報文解析函數進行識別；

步驟3.b.3，UDP報文解析函數根據UDP報文頭中“端口號”判定上層報文的類型；若是RIP報文，則調用RIP報文解析函數進行識別；若是AODV報文則調用AODV報文解析函數進行識別；若是OSPF報文，則調用OSPF報文解析函數進行識別；若是OLSR報文則調用OLSR報文解析函數進行識別；

步驟3.b.4，上述解析完成后，QualNet創建一個新的虛擬數據包，并根據步驟3.b.2和步驟3.b.3解析獲得的數據包各字段內容，設置虛擬數據包的各協議字段；

步驟3.b.5，把所創建虛擬數據包插入到相應LVP-V的MAC層發送隊列中；

步驟4，數據包導出虛擬網絡；

在虛擬網絡中，虛擬數據包到達LVP-V時，根據LVP所處的工作模式，分別進行以下操作：

若為隧道模式：

LVP-V收到數據包后，若自身為此數據包的目的節點且數據包以IPPROTO_LVP作為標記，則去掉虛擬數據包IP頭部，將作為IP負載的源真實數據包，使用先前分配給LVP的“數據包構造模塊”發給真實網絡；

若為解析模式：

LVP-V調用LVP的“數據包構造模塊”，根據此虛擬數據包構造鏈路層真實數據包；然后將此真實數據包通過LVP-Brideg發送給LVP-L，由真實節點接收、識別、處理此數據包。