[發(fā)明專利]一種高速輕量級擬態(tài)虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711030111.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN108055232B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷肖川;譚韌;廉哲;張鳳琴;陳靖;陳桂茸;姬偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/24
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 吳甘棠

1.一種高速輕量級擬態(tài)虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法，其特征在于，包括擬態(tài)虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法和可控網(wǎng)絡(luò)跳變與遷移方法；

所述擬態(tài)虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法包括以下步驟：

S11，令網(wǎng)絡(luò)G＝(N,L)，其中N表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集，L表示網(wǎng)絡(luò)鏈路集；節(jié)點(diǎn)n＝{id,nm,tp,os,nl,pt,sp,s},n∈N，其中id為節(jié)點(diǎn)序號，nm為節(jié)點(diǎn)名稱，tp為節(jié)點(diǎn)類型，os為節(jié)點(diǎn)運(yùn)行操作系統(tǒng)，nl為節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)地址，sp為節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)提供程序，pt為sp開放的端口，s為sp能夠提供服務(wù)；

S12，鏈路l＝{id,nm,n_i,n_j},l∈L，其中id為節(jié)點(diǎn)序號，nm為節(jié)點(diǎn)名稱，n_i，n_j分別為當(dāng)前鏈路連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)分為兩種，一種是底層的物理節(jié)點(diǎn)，另一種即為容器節(jié)點(diǎn)；本構(gòu)建方法中所稱的節(jié)點(diǎn)即為容器節(jié)點(diǎn)；鏈路也分為兩種，一種是物理節(jié)點(diǎn)之間連接的物理鏈路，另一種即為容器節(jié)點(diǎn)之間連接的SDN邏輯鏈路；

S13，擬態(tài)虛擬網(wǎng)構(gòu)建需要經(jīng)歷4個(gè)階段，分別是節(jié)點(diǎn)構(gòu)建階段、鏈路構(gòu)建階段、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建階段和擬態(tài)變化階段；需要提供5種職能，分別是用戶接口、邏輯模型、部件管理、擬態(tài)網(wǎng)絡(luò)和外界信息；

S14，在節(jié)點(diǎn)和鏈路構(gòu)造過程中，用戶接口需要用戶提供上述模型中節(jié)點(diǎn)n的nm，tp，os，nl，sp信息和鏈路l的nm，n_i，n_j信息；邏輯模型需要針對用戶接口獲得信息，分別對節(jié)點(diǎn)與鏈路生成唯一的uuid編碼，同時(shí)使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)將其存儲(chǔ)；

S15，在節(jié)點(diǎn)構(gòu)建階段，將生成的節(jié)點(diǎn)邏輯對象信息轉(zhuǎn)化為DockerFile并提交給容器管理器，使得容器管理器生成所需的服務(wù)容器；在鏈路構(gòu)建階段，將生成的鏈路邏輯對象信息轉(zhuǎn)化為對SDN控制器的RESTful API的調(diào)用，使得SDN控制器生成所需的OpenFlow流表信息，生成所定義的鏈路；在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建階段將生成的容器和鏈路組合成為需要的擬態(tài)網(wǎng)絡(luò)，隨后構(gòu)建協(xié)調(diào)器統(tǒng)一容器管理器和SDN控制器的功能，對用戶提供系統(tǒng)運(yùn)維接口，供用戶進(jìn)行控制；在擬態(tài)變化階段，定義可控網(wǎng)絡(luò)跳變和遷移方法，用戶通過系統(tǒng)運(yùn)維接口設(shè)定跳變與遷移相關(guān)參數(shù)，同時(shí)IDS日志等外界信息也作為可控網(wǎng)絡(luò)跳變和遷移方法的決策依據(jù)；變化控制流程通過綜合用戶設(shè)定和外界信息做出決策，并通過協(xié)調(diào)器對容器和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整；

所述可控網(wǎng)絡(luò)跳變與遷移方法包括網(wǎng)絡(luò)功能映射和網(wǎng)絡(luò)跳變遷移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速輕量級擬態(tài)虛擬網(wǎng)構(gòu)建方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)功能映射具體為：

首先建立功能映射關(guān)系表；其形式為M＝{(n_v,F)}，其中n_v指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或功能，F(xiàn)為功能提供二元組；隨后建立映射函數(shù)，其形式為F_m(n_v,F_set)，其中n_v指網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或功能，F(xiàn)_set為提供服務(wù)的二元組集合；還需要考慮功能依賴，所謂功能依賴是指某一功能的實(shí)現(xiàn)需要其他功能進(jìn)行支撐，用n′_v＝ref(n_v)表示，即n_v所依賴的其他功能；

還包括在網(wǎng)絡(luò)跳變和遷移后如何在可變空間內(nèi)選擇新的映射關(guān)系：

首先給定當(dāng)前的(n_v,F)，在可變空間中尋找F_new≠F，使得其滿足(n_v,F_new)；然后，找到n_v的依賴關(guān)系n′_v＝ref(n_v)，通過其映射函數(shù)找到當(dāng)前n′_v對應(yīng)的F′；隨后驗(yàn)證F_new是否滿足F與F′之間的依賴關(guān)系，如果滿足則直接通過映射函數(shù)修改功能映射關(guān)系，即將F_m(n_v,F)映射為F_m(n_v,F_new)，如果不滿足則組建中間構(gòu)件適配F_new與F′的關(guān)系，如果存在適配組件則將其與F_new整合成F′_new，再修改映射關(guān)系，如果不存在則重新尋找F_new。