网络仿真方法、可编程交换机和计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开一种网络仿真方法，应用于可编程交换机，所述网络仿真方法包括以下步骤：获取待仿真网络的网络拓扑的第一描述参数；根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口；根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口。本发明专利技术还公开一种可编程交换机和计算机可读存储介质。本发明专利技术构建的仿真网络具有真实性高、可重现性高以及适用大型生产网络优点。

【技术实现步骤摘要】
网络仿真方法、可编程交换机和计算机可读存储介质
本专利技术涉及网络仿真
，尤其涉及一种网络仿真方法、可编程交换机和计算机可读存储介质。
技术介绍
当前的网络仿真方法可以分为三类。第一类为网络模拟器(Simulator)，例如ns2、ns3、OMNet++。网络模拟器利用CPU的计算能力来对真实的网络和流量进行建模。网络模拟器支持灵活的定制，可以轻松地扩展到大型网络，但其模型在功能和性能方面不能完全代表真实的网络及流量，仿真网络的真实性较差。第二类为网络仿真器(Emulator)，例如Mininet、Mininet-Hifi、CrystalNet在CPU(centralprocessingunit，中央处理器)上运行与真实设备相同的代码。网络仿真器是可定制的，像网络模拟器一样容易扩展，并且在功能方面实现了较高的保真度。但是，由于网络仿真器仍然是在CPU上运行的，因此无法提供在真实网络中可重现的性能结果，尤其是无法仿真较高的网络带宽，例如Gbps的场景。第三类为网络实验床(Test-Bed)通过真实设备进行网络实验。受成本和资源的限制，自行搭建的实验床通常只能支持小规模试验，其结果可能不适用于大型生产网络。综上，现有技术中的仿真网络无法同时满足真实性高、可重现性高以及适用大型生产网络。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种网络仿真方法、可编程交换机和计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中的仿真网络无法同时满足真实性高、可重现性高以及适用大型生产网络的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种网络仿真方法，应用于可编程交换机，所述网络仿真方法包括以下步骤：获取待仿真网络的网络拓扑的第一描述参数；根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口；根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口。在一实施例中，所述根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口的步骤包括：根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系；根据所述映射关系，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口。在一实施例中，所述可编程交换机包括多个端口组，所述根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系的步骤包括：根据所述第一描述参数确定网络拓扑的端口的带宽以及队列的第一数量，并在所述可编程交换机上确定空闲的端口组的第二数量；确定端口映射的第一目标要求以及第一约束条件；根据所述带宽、所述第一数量、所述第二数量、所述第一目标要求以及所述第一约束条件，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系。在一实施例中，所述可编程交换机包括多个端口组，且至少部分的所述端口组的至少部分队列作为端口，所述根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系的步骤包括：根据所述第一描述参数确定网络拓扑的端口的带宽以及队列的第一数量，并在所述可编程交换机上确定空闲的端口组的第二数量；确定队列映射的第二目标要求以及第二约束条件；根据所述带宽、所述第一数量、所述第二数量、所述第二目标要求以及所述第二约束条件，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系。在一实施例中，确定队列映射的第二目标要求以及第二约束条件的步骤之前还包括：确定端口映射的第一目标要求以及第一约束条件；基于所述带宽、所述第一数量、所述第一目标要求以及所述第一约束条件确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系；若基于所述带宽、所述第一数量、所述第一目标要求以及所述第一约束条件未确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系，则确定队列映射的第二目标要求以及第二约束条件。在一实施例中，所述根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口的步骤包括：在根据所述第一描述参数确定所述第二端口与主机端口未有链接关系时，将所述第二端口的链接模式设置为环回模式；将具有环回模式的当前第二端口与所述当前第二端口待链接的其他第二端口，进行单向链接。在一实施例中，所述确定所述网络拓扑中的第一端口在所述可编程交换机上映射的第二端口的步骤之后，还包括：获取所述网络拓扑的路由配置的第二描述参数，并根据所述第二描述参数仿真所述网络拓扑中每个仿真交换机的路由；根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口，并对所述仿真交换机的路由进行修正。在一实施例中，所述对所述仿真交换机的路由进行修正的步骤包括：通过路由配置的应用程序接口，对所述仿真交换机的路由表进行表项的增加和/或删减。在一实施例中，所述对所述仿真交换机的路由进行修正的步骤包括：创建每个仿真交换机对应的路由代理；通过所述路由代理基于路由协议运行路由算法确定目标表项，并基于所述目标表项，对所述仿真交换机的路由表进行表项的增加和/或删减。在一实施例中，所述对所述仿真交换机的路由进行修正的步骤包括：创建每个仿真交换机对应的控制平面，所述控制平面采集对应的所述仿真交换机的网络信息，并将所述网络信息发送至远程控制控制器；接收所述远程控制器发送的所述目标表项，并根据所述目标表项，对所述仿真交换机的路由表进行表项的增加和/或删减。为实现上述目的，本专利技术提供一种可编程交换机，所述可编程交换机包括存储器、处理器以及存储在所存储器内并可在所述处理器上运行的网络仿真程序，所述网络仿真程序被所述处理器执行时实现如上所述的网络仿真方法的各个步骤。为实现上述目的，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有网络仿真程序，所述网络仿真程序被处理器执行时实现如上所述的网络仿真方法的各个步骤。本专利技术提供的网络仿真方法、可编程交换机和计算机可读存储介质，可编程交换机获取待仿真网络中网络拓扑的第一描述参数，并根据第一描述参数在可编程交换机的端口中确定网络拓扑中第一端口映射的第二端口，再根据第一描述参数链接各个第二端口。本专利技术可编辑交换的端口与仿真网络中的网络拓扑的端口映射，使得仿真网络能够在可编程交换机上获取真实的网络以及流量，提高了仿真网络的真实性；且可编辑交换的端口与仿真网络中的端口映射使得仿真网络能够支持较大的网络拓扑结构以适用于大型生产网络；此外，可编程交换机具有高带宽的特性，使得仿真网络的可重现性高，也即本专利技术提供的网络仿真方法构建的仿真网络具有真实性高、可重现性高以及适用大型生产网络优点。附图说明图1为本专利技术实施例涉及的可编程交换机的硬件结构示意图；图2为本专利技术网络仿真方法第一实施例的流程示意图；图3为仿真网络的拓扑图；图4为本专利技术网络仿真方法第二实施例中步骤S30的细化流程示意图；图5为本专利技术网络仿真方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络仿真方法，应用于可编程交换机，其特征在于，所述网络仿真方法包括以下步骤：/n获取待仿真网络的网络拓扑的第一描述参数；/n根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口；/n根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种网络仿真方法，应用于可编程交换机，其特征在于，所述网络仿真方法包括以下步骤：
获取待仿真网络的网络拓扑的第一描述参数；
根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口；
根据所述第一描述参数链接各个所述第二端口。


2.如权利要求1所述的网络仿真方法，其特征在于，所述根据所述第一描述参数，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口的步骤包括：
根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系；
根据所述映射关系，在所述可编程交换机的端口中，确定所述网络拓扑中的第一端口映射的第二端口。


3.如权利要求2所述的网络仿真方法，其特征在于，所述可编程交换机包括多个端口组，所述根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系的步骤包括：
根据所述第一描述参数确定网络拓扑的端口的带宽以及队列的第一数量，并在所述可编程交换机上确定空闲的端口组的第二数量；
确定端口映射的第一目标要求以及第一约束条件；
根据所述带宽、所述第一数量、所述第二数量、所述第一目标要求以及所述第一约束条件，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系。


4.如权利要求2所述的网络仿真方法，其特征在于，所述可编程交换机包括多个端口组，且至少部分的所述端口组的至少部分队列作为端口，所述根据所述第一描述参数，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系的步骤包括：
根据所述第一描述参数确定网络拓扑的端口的带宽以及队列的第一数量，并在所述可编程交换机上确定空闲的端口组的第二数量；
确定队列映射的第二目标要求以及第二约束条件；
根据所述带宽、所述第一数量、所述第二数量、所述第二目标要求以及所述第二约束条件，确定所述网络拓扑中的第一端口与可编程交换机的端口的映射关系。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莹，操佳敏，周禹，徐明伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11