[發明專利]一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法

有效

• 申請號: 201810341516.0
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108718247B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 張宇;秦超逸;于鵬;張偉哲;方濱興
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/715;H04L29/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，所述方法的實現過程包括以下步驟：

步驟1.獲取已知網絡中自治域的基本信息和自治域之間的鄰接關系信息，得到自治域級的路由拓撲信息，根據自治域級的路由拓撲信息確定物理機的數量，以及每個物理機上分布的模擬BGP路由器信息；將確定數量的一個或多個物理機布設在同一局域網中；所述基本信息包括自治域號、自治域名稱、自治域聲明的網絡前綴，所述鄰接關系信息包括互連的鄰接自治域號、鏈路帶寬和商業關系；

步驟2.利用每個自治域聲明的網絡前綴，采用IP地址分配算法，為每個自治域的模擬BGP路由器的一個或多個網絡接口分配對應的IP地址；并根據自治域之間的鄰接關系確定網絡接口的鄰接關系；從而得到每個模擬BGP路由器的各個網絡接口信息及模擬BGP路由器之間的鄰接信息；

所述IP地址分配算法是自治域級網絡拓撲向模擬BGP路由器網絡拓撲的映射，從步驟1獲得的自治域級的路由拓撲信息所包括的自治域聲明的網絡前綴中，選擇互不重疊的網段，分配互不沖突的IP地址給模擬BGP路由器的各個網絡接口；

當生成模擬BGP路由器時按照分配的IP地址去配置各個網絡接口，使同網段的模擬BGP路由器相互連通，不同網段的模擬BGP路由器之間不通；

步驟3.生成所有模擬BGP路由器的路由軟件配置信息，并以每個模擬BGP路由器的IP地址為標識來區分每個路由軟件配置信息所屬的模擬BGP路由器，當需要使用這些配置信息時，則只需根據標識讀入對應的模擬BGP路由器的路由軟件配置信息；

所述路由軟件配置信息用于配置路由，建立BGP會話，實現模擬BGP路由器通路的全網可達；

每個模擬BGP路由器的路由軟件配置信息的生成過程為：利用步驟2得到的每個模擬BGP路由器的各個網絡接口信息及模擬BGP路由器之間的鄰接信息，按照模擬路由軟件配置信息的格式將每一個字段的信息寫入每一個模擬BGP路由器的路由軟件中，寫入的信息包括本自治域號、本自治域聲明的網絡前綴、鄰接自治域號和鄰接模擬BGP路由器的IP地址，從而得到每個模擬BGP路由器的路由軟件配置信息；

步驟4、應用服務器集群化和虛擬化技術生成模擬BGP路由器，建立模擬BGP路由器之間的鏈接，并啟動BGP路由服務，實現自治域級網絡模擬。

2.根據權利要求1所述的一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，在步驟2中，所述的IP地址分配算法采用非子網模式，所述非子網模式為每一條鄰接鏈路都分配互不重疊的網段。

3.根據權利要求2所述的一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，所述非子網模式的分配步驟如下：

設定所述自治域之間的鄰接關系信息中包含一條從自治域A到自治域B的鏈接，分配模擬BGP路由器接口IP地址時，從自治域A聲明的網絡前綴中選擇一段未使用的網段，為自治域A對應的模擬BGP路由器、自治域B對應的模擬BGP路由器，分別創建一個網絡接口，并分配一個所選擇網段的IP地址。

4.根據權利要求1所述的一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，在步驟2中，所述的IP地址分配算法采用強子網模式，所述強子網模式為每個模擬BGP路由器及其鄰接的所有未分配IP地址的模擬BGP路由器分配同一網段的IP地址。

5.根據權利要求4所述的一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，所述強子網模式的分配步驟如下：

設定所述自治域之間的鄰接關系信息中包括自治域A、自治域B和自治域C，三者兩兩鄰接，在任意一個所述自治域聲明的網絡前綴中選擇一段未使用的網段，然后給自治域A、自治域B和自治域C分別僅分配一個IP地址；自治域A、自治域B和自治域C之間的BGP會話將僅通過各自的唯一IP地址來進行。

6.根據權利要求1所述的一種基于虛擬化技術的自治域級網絡模擬方法，其特征在于，在步驟2中，所述的IP地址分配算法采用弱子網模式，所述弱子網模式首先為每個模擬BGP路由器及其鄰接的所有未分配IP地址的模擬BGP路由器分配同一網段的IP地址；若其鄰接的模擬BGP路由器之間有鄰接關系，則再次為它們分配IP地址。