[發(fā)明專利]一種基于多節(jié)點(diǎn)流量回放的網(wǎng)絡(luò)背景生成系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810908825.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN108900360B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅日;王巍;王佰玲;黃志賢;董開坤;黃俊恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 濟(jì)南舜昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 李舜江

1.一種基于多節(jié)點(diǎn)流量回放的網(wǎng)絡(luò)背景生成系統(tǒng)，其特征在于，包括：多節(jié)點(diǎn)流量回放調(diào)度模塊，流量文件預(yù)處理模塊，回放網(wǎng)絡(luò)生成模塊以及多節(jié)點(diǎn)流量回放模塊；

多節(jié)點(diǎn)流量回放調(diào)度模塊用于在回放過程中對(duì)總體回放過程進(jìn)行全局調(diào)度管理，通過對(duì)流量文件預(yù)處理模塊，回放網(wǎng)絡(luò)生成模塊和多節(jié)點(diǎn)流量回放模塊相互調(diào)用，共同完成多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)流量回放工作；

流量文件預(yù)處理模塊用于對(duì)流量文件進(jìn)行分割生成數(shù)據(jù)流文件，并對(duì)數(shù)據(jù)流文件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，生成統(tǒng)計(jì)信息；生成的統(tǒng)計(jì)信息為回放網(wǎng)絡(luò)生成模塊提供輸入信息；

回放網(wǎng)絡(luò)生成模塊用于利用流量文件預(yù)處理模塊的統(tǒng)計(jì)信息，經(jīng)過回放網(wǎng)絡(luò)映射，輸出構(gòu)建回放網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌璧呐渲梦募?；根?jù)配置文件生成回放網(wǎng)絡(luò)及流量分配關(guān)系文件，并將數(shù)據(jù)流文件分發(fā)給虛擬節(jié)點(diǎn)；

回放網(wǎng)絡(luò)生成模塊的回放網(wǎng)絡(luò)映射方式為：進(jìn)行回放節(jié)點(diǎn)的映射工作以及進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠成涔ぷ鳎?/p>

進(jìn)行回放節(jié)點(diǎn)的映射工作過程中，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)流文件數(shù)據(jù)包數(shù)目，數(shù)據(jù)流文件大小，數(shù)據(jù)流文件持續(xù)時(shí)間，數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔，并將回放速率作為是否映射成功的判斷條件；

預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)流文件的持續(xù)時(shí)間為T，數(shù)據(jù)包大小為S，平均速率為V，則

V＝S/T(byte/s)

根據(jù)每個(gè)流文件的信息，計(jì)算出每個(gè)數(shù)據(jù)流文件的平均速率，放入集合Vf＝{Vf1，Vf2，Vf3，…}；

預(yù)先測(cè)試不同資源類型的節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)速率，在集合V＝{V1，V2，V3，…}；將Vf中的數(shù)據(jù)與V中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；兩者的差為Vr，第i類資源類型的節(jié)點(diǎn)中的低速隊(duì)列為V_low_i，中速隊(duì)列為V_mid_i，匹配庫隊(duì)列為V_allow_i則

若

其中，是低速閾值，是映射閾值；遍歷完成后，得到不同資源類型的低速和中速隊(duì)列以及已經(jīng)分配好的數(shù)據(jù)流文件和資源類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠成涔ぷ鬟^程中，對(duì)V_low_i和V_mid_i中的數(shù)據(jù)流文件進(jìn)行合并操作；從V_low_i和V_mid_i中隨機(jī)選取兩個(gè)數(shù)據(jù)流文件m和n，計(jì)算Vmn；

Vmn＝(Sm+Sn)/(Tm+Tn)

若

其中，Vi_com是合并速率閾值；

對(duì)于情況一，繼續(xù)計(jì)算平均數(shù)據(jù)包時(shí)間間隔和平均流大小當(dāng)兩者均滿足PS_com時(shí)，將該閾值統(tǒng)稱為合并準(zhǔn)確性閾值，將m,n放入V_allow_i；

若不滿足PS_com，則重新分別讀取V_low_i和V_mid_i中的其它數(shù)據(jù)流文件進(jìn)行比較；

第二次遍歷結(jié)束后，剩余的每種資源類型兩種隊(duì)列中的數(shù)據(jù)流文件都是無法相互合并的文件；

進(jìn)行第三次遍歷，此時(shí)，V_low_i和V_mid_i中的每個(gè)隊(duì)列中多個(gè)數(shù)據(jù)流文件需要合并；

第三次遍歷過程中，對(duì)于同一隊(duì)列中的數(shù)據(jù)流文件，依據(jù)該類型節(jié)點(diǎn)中的空閑磁盤大小取相應(yīng)數(shù)目的數(shù)據(jù)流文件，并對(duì)時(shí)間間隔進(jìn)行均值化操作，當(dāng)時(shí)間間隔滿足閾值VTi_com時(shí)，該閾值稱為合并時(shí)間間隔閾值，m,n…放入V_allow_i；

不滿足VTi_com，取出平均時(shí)間間隔較小的數(shù)據(jù)流文件，繼續(xù)比較；

當(dāng)數(shù)據(jù)流文件數(shù)目減少為1個(gè)時(shí)，不用比較，直接將其分配給該節(jié)點(diǎn)；

經(jīng)過上述三輪遍歷過程后，輸出流量分配關(guān)系文件，為如下形式：

節(jié)點(diǎn)名稱node_name，數(shù)據(jù)流文件名列表flow_list，節(jié)點(diǎn)資源類型node_type；

完成節(jié)點(diǎn)的映射工作后，映射回放網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

回放網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆成溥^程分為兩部分，子網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的分配過程以及子網(wǎng)間的連通過程；

回放網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲邪鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含數(shù)據(jù)流文件；

將節(jié)點(diǎn)的分配問題轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)映射過程中的后兩個(gè)遍歷過程；

統(tǒng)計(jì)屬于同一會(huì)話過程中兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流文件在不同子網(wǎng)中的數(shù)目，任何兩個(gè)子網(wǎng)間的數(shù)目滿足某個(gè)閾值時(shí)，該閾值統(tǒng)稱為連通閾值，將兩個(gè)子網(wǎng)間進(jìn)行連通；否則，子網(wǎng)間沒有通路；經(jīng)過連通過程后，回放網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆成溥^程結(jié)束；

輸出兩個(gè)文件，分別為子網(wǎng)拓?fù)湮募驼w網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮募?/p>

其中，子網(wǎng)拓?fù)湮募械膬?nèi)容項(xiàng)為如下形式：

(節(jié)點(diǎn)名稱列表node_name_list，子網(wǎng)名稱subnet_name)；

整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮募械膬?nèi)容項(xiàng)為如下形式：

(子網(wǎng)名稱subnet_name，連通子網(wǎng)列表subnet_attach_list)；

多節(jié)點(diǎn)流量回放模塊用于在生成的回放網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)齊回放節(jié)點(diǎn)時(shí)間，構(gòu)造數(shù)據(jù)包和發(fā)送數(shù)據(jù)包，完成多節(jié)點(diǎn)回放任務(wù)。