[發明專利]一種用于構建虛實解耦仿真網絡的方法

有效

• 申請號: 202011259610.5
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112311606B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 于金萍;畢經平
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L41/14
• 分類號: H04L41/14;H04L41/0803;H04L61/2592;H04L67/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于構建虛實解耦仿真網絡的方法，適用于基于Overlay隧道技術的網絡仿真平臺，其特征在于，所述方法包括：

S1、獲取用戶自定義配置的仿真網絡規劃腳本，其包括仿真網絡拓撲結構及其中各節點的功能信息；

S2、根據仿真網絡規劃腳本將仿真網絡的各個節點分散部署在通過物理網絡連接的多個物理主機上，其中，已有功能的節點直接部署，新功能的節點根據可編程語言對網絡功能進行定義后部署；

S3、在每個物理主機上構建連接其上所有節點的數據平面設備，通過軟件定義的方式配置各數據平面設備基于Overlay隧道技術將分散的各個節點進行組網構建邏輯拓撲，以形成與物理網絡解耦的讓數據幀逐跳傳輸的仿真網絡。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

S11、提供讓用戶根據需求對仿真網絡拓撲結構及其中各節點的功能信息進行配置的接口；

S12、在用戶結束配置后基于其配置的仿真網絡拓撲結構及其中各節點生成仿真網絡規劃腳本。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、基于內置的多種虛擬機部署算法中的一種虛擬機部署算法將仿真網絡拓撲結構中各節點對應的虛擬機分散部署在通過物理網絡連接的多個物理主機上；

S22、對于已有功能的節點，從對接的功能軟件庫中選擇適配的功能軟件部署到其對應的虛擬機；

S23、對于新功能的節點，根據P4可編程語言對網絡功能進行定義，將對應的虛擬機配置為P4交換機，在該P4交換機上編譯P4程序使該P4交換機所在的虛擬機支持仿真網絡所需的網絡功能。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31、在每個物理主機上構建數據平面設備，將該數據平面設備連接到其所在物理主機上部署的所有節點；

S32、獲取仿真網絡拓撲結構和虛擬與物理映射信息用以自動計算和配置所有數據平面設備上的鄰居信息表，該鄰居信息表中的每條鄰居信息包括本地的節點的IP地址信息、MAC地址信息、其向該鄰居信息內的鄰居節點發送數據幀的網絡接口、其鄰居節點的IP地址信息、MAC地址信息、該鄰居節點接收該節點發出的數據幀的網絡接口和指示該本地的節點和該鄰居節點是否直連的連接方式，其中，直連表示兩個節點部署于同一物理主機，非直連表示兩個節點分別部署于不同的物理主機；

S33、基于南向接口協議編排各數據平面設備配置使其成為各節點間組網的形成邏輯拓撲的中間設備，經配置后任何數據幀每次從節點發出后均經過該節點連接的數據平面設備根據鄰居信息表進行轉發處理以確定丟棄數據幀或者針對不同的連接方式采取與之適配的特定方式修改數據幀后轉發到鏈路層的下一跳。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S33包括：對數據平面設備進行以下配置：

針對相鄰但非直連的一對節點，根據鄰居信息表在其關聯的數據平面設備之間建立Overlay隧道，每個數據平面設備中存儲所有與其相關的Overlay隧道對端數據平面設備的隧道封裝映射信息構成的隧道封裝映射表，所述隧道封裝映射信息的格式為鄰居節點MAC地址-隧道封裝的網絡標識符-鄰居節點關聯的數據平面設備的IP地址，所述Overlay隧道對端數據平面設備的隧道封裝映射信息用于封裝節點發出的數據幀，以使封裝后的數據幀能夠直接通過底層物理網絡到達鄰居節點所在的物理主機；

在一個數據平面設備接收到其他數據平面設備發送的封裝后的數據幀后，對封裝后的數據幀進行解封裝后根據目的MAC地址將解封裝的數據幀發給對應的節點。