【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络测试，尤其涉及一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统及方法。
技术介绍
1、网络测试床是网络技术研究、新产品研制、建设方案试验验证的重要工具。为了支持各种各样的测试任务，网络测试床应具有测试拓扑灵活构建能力。基于虚拟化技术，采用虚拟机、容器等形式的虚拟网络设备来实现网络测试床，能够较为方便地提供测试拓扑灵活构建能力，并且在成本、扩展性、操作便利性等方面具有优势。但是虚拟化网络测试床较难逼真复现网络设备的硬件/固件特征与处理性能，不能适用于对上述特征敏感的测试任务。因此采用实体设备实现的网络测试床仍然具有重要的实用价值。
2、目前业界已经提出了一些实体网络测试床的测试拓扑灵活构建方法，主要有采用物理层交换机和采用软件定义网络（sdn）技术两大类。例如，公开的技术文献中，《物理层交换机的作用与实现》采用物理层交换机的方法；《一种基于sdn的快速组网测试方法》、《一种基于sdn的业务测试方法、设备及介质》采用sdn的方法。这两类方法各有优缺点，如表1所示。采用物理层交换机的方法能够支持以太网、otn/sdh、fiber channel等多种链路，并且对网络l1/l2特征的影响较小，但是不具备链路复用能力，导致设备互联资源（主要是物理层交换机接口）消耗较大、成本较高；当增加新的物理层交换机时，由于物理层交换机之间互联会占用较多接口，导致扩展能力较弱。采用sdn的方法能够以overlay网络方式构建测试拓扑，通过多个overlay链路复用underlay物理链路的方式，从而降低对设备互联资源的消耗，扩展能力也较
3、表1 采用物理层交换机和sdn的测试拓扑构建方法优缺点比较
4、
5、综上，目前还缺少一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统及方法，能够较好地达成链路支持类型、网络l1/l2特征影响、测试拓扑构建成本、扩展能力等方面的平衡。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统及方法，综合运用物理层交换机和sdn，达到物理层交换机和sdn的优势互补，从而实现链路支持类型、网络l1/l2特征影响、测试拓扑构建成本、扩展能力等方面的平衡。
2、本专利技术要解决的主要技术问题包括：
3、（1）测试拓扑构建系统如何组成？
4、（2）物理层交换机和sdn交换机如何相互连接并综合运用？
5、（3）实体设备如何连接到物理层交换机和sdn交换机？
6、（4）怎样利用物理拓扑的连接资源来模拟测试拓扑中的链路？
7、本专利技术采用的技术方案如下：
8、一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，包括控制器和互联总线，所述控制器包括测试拓扑构建决策模块及其连接的物理层交换机控制器和sdn控制器，所述互联总线包括若干互联的物理层交换机和sdn交换机，所述物理层交换机控制器连接并控制所述物理层交换机，所述sdn控制器连接并控制所述sdn交换机；所述控制器连接到互联总线的物理层交换机和sdn交换机的管理接口，这一类互联链路作为管控链路；参与构建测试拓扑的实体设备并不直接互联，而是连接到互联总线的物理层交换机和sdn交换机的网络接口，这一类互联链路作为业务链路。
9、进一步地，所述互联总线的互联方式包括：
10、互联总线的物理层交换机之间网状充分互联，任意两台物理层交换机之间具有多条互联链路；
11、互联总线的sdn交换机之间采用spine-leaf即叶脊网络架构互联；
12、每台物理层交换机的一部分高速网络接口与作为spine节点的sdn交换机互联，一部分低速网络接口与作为leaf节点的sdn交换机互联；
13、每台物理层交换机用于与其他交换机互联的网络接口数量占该交换机接口总数的1/4到1/2；
14、通过增加物理层交换机和sdn交换机的数量及互联链路，能够扩展互联总线的互联带宽与连接实体设备的接口数量。
15、进一步地，针对不同测试任务所需的不同测试拓扑，不需要改变实体设备与互联总线之间的物理连接方式，而是通过控制器对互联总线的物理层交换机和sdn交换机进行配置，在相应的实体设备之间建立连接，按需模拟出实体设备之间的链路，从而实现灵活构建测试拓扑。
16、一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，包括以下步骤：
17、s1. 控制器的测试拓扑构建决策模块接收测试任务的拓扑构建需求，生成拓扑构建方案；
18、s2. 测试拓扑构建决策模块把生成的拓扑构建方案下发给物理层交换机控制器和sdn控制器；
19、s3. 物理层交换机控制器解析收到的拓扑构建方案，生成物理层交换机控制指令，并下发给相应的物理层交换机；sdn控制器解析收到的拓扑构建方案，生成sdn交换机控制指令，并下发给相应的sdn交换机；
20、s4. 物理层交换机和sdn交换机执行控制指令，通过配置不同的互联方式，模拟测试拓扑链路，将相应的实体设备互联；
21、s5. 当测试任务完成后，测试拓扑构建决策模块通知物理层交换机控制器和sdn控制器释放该任务占用的物理层交换机和sdn交换机连接资源。
22、进一步地，步骤s1中，所述拓扑构建方案包括：（a）为测试拓扑中的每台设备选择相应的实体设备；（b）为测试拓扑中的每条链路选择通过物理层交换机或/和sdn交换机进行构建。
23、进一步地，步骤s4中，所述配置不同的互联方式包括：物理层交换机内部转发方式、sdn交换机内部转发方式以及sdn交换机之间的隧道连接方式；所述物理层交换机内部转发方式包括直接通过配置物理层交换机的转发表来实现；所述sdn交换机内部转发方式包括配置sdn交换机的流转发和vlan；所述sdn交换机之间的隧道连接方式包括vxlan隧道、gre隧道和geneve隧道。
24、进一步地，根据实体设备与互联总线的物理层交换机、sdn交换机的不同连接关系，选用不同的方式来模拟测试拓扑链路：
25、当链路两端的实体设备连接在同一台物理层交换机上时，采用“业务链路+物理层交换机内部转发”的方式来模拟测试拓扑链路；
26、当链路两端的实体设备连接在不同的物理层交换机上时，采用“业务链路+物理层交换机内部转发+物理层交换机之间的互联链路”的方式来模拟测试拓扑链路；
27、当链路两端的实体设备连接在同一台sdn交换机上时，采用“业务链路+sdn交换机内部转发”的方式来模拟测试拓扑链路；
28、当链路两端的实体设备连接在不同的sdn交换机上时，采用“业务链路+sdn交换机内部转发+sdn交换机之间的隧道”的方式来模拟测试拓扑链路。
29、进一步地，当链路一端的实体设备连接在物理层交换机上、另一端的实体设备连接在sdn交换机上时：
30、如果该物理层交换机与该sd本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，包括控制器和互联总线，所述控制器包括测试拓扑构建决策模块及其连接的物理层交换机控制器和SDN控制器，所述互联总线包括若干互联的物理层交换机和SDN交换机，所述物理层交换机控制器连接并控制所述物理层交换机，所述SDN控制器连接并控制所述SDN交换机；
2.根据权利要求1所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，所述互联总线的互联方式包括：
3.根据权利要求2所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，针对不同测试任务所需的不同测试拓扑，不需要改变实体设备与互联总线之间的物理连接方式，而是通过控制器对互联总线的物理层交换机和SDN交换机进行配置，在相应的实体设备之间建立连接，按需模拟出实体设备之间的链路，从而实现灵活构建测试拓扑。
4.一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，用于权利要求1所述的测试拓扑构建系统，其特征在于，所述测试拓扑构建方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，步骤S1中，所述拓扑构建方案
6.根据权利要求4所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，步骤S4中，所述配置不同的互联方式包括：物理层交换机内部转发方式、SDN交换机内部转发方式以及SDN交换机之间的隧道连接方式；所述物理层交换机内部转发方式包括直接通过配置物理层交换机的转发表来实现；所述SDN交换机内部转发方式包括配置SDN交换机的流转发和VLAN；所述SDN交换机之间的隧道连接方式包括VxLAN隧道、GRE隧道和Geneve隧道。
7.根据权利要求6所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，根据实体设备与互联总线的物理层交换机、SDN交换机的不同连接关系，选用不同的方式来模拟测试拓扑链路：
8.根据权利要求6所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，当链路一端的实体设备连接在物理层交换机上、另一端的实体设备连接在SDN交换机上时：
9.根据权利要求4所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，各类实体设备连接到互联总线的方式包括：
10.根据权利要求9所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，对物理层交换机和SDN交换机的选用方式包括：
...【技术特征摘要】
1.一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，包括控制器和互联总线，所述控制器包括测试拓扑构建决策模块及其连接的物理层交换机控制器和sdn控制器，所述互联总线包括若干互联的物理层交换机和sdn交换机，所述物理层交换机控制器连接并控制所述物理层交换机，所述sdn控制器连接并控制所述sdn交换机；
2.根据权利要求1所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，所述互联总线的互联方式包括：
3.根据权利要求2所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建系统，其特征在于，针对不同测试任务所需的不同测试拓扑，不需要改变实体设备与互联总线之间的物理连接方式，而是通过控制器对互联总线的物理层交换机和sdn交换机进行配置，在相应的实体设备之间建立连接，按需模拟出实体设备之间的链路，从而实现灵活构建测试拓扑。
4.一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，用于权利要求1所述的测试拓扑构建系统，其特征在于，所述测试拓扑构建方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种实体网络测试床的测试拓扑构建方法，其特征在于，步骤s1中，所述拓扑构建方案包括：（a）为测试拓扑中的每台设备选择相应的实体设备；（b）为测试拓扑中的每条链路选择通过物理层...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏，陈延非，李鉴，张斌，杨宏，谢卫，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十研究所，
类型：发明
国别省市：
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