[发明专利]基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统

权利要求书

1.一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，该区域流量压缩分发系统由主控单元和交换单元构成，主控单元与交换单元通过两条物理链路连接；区域流量压缩分发系统的目的在于模拟被圈定的区域网络边界上的流量行为；其特征在于：等效替换区域网络提供背景流量或完成网络部署，实现区域网络和目标网络的流量交互，且保证等效前后的边界流量特性一致，这些特性包括边界流量的数目，每条边界流量的源、目的、端口、报文大小和发送频率；在模拟区域网络边界流量的过程中，区域流量压缩分发系统只需产生流经区域网络和目标网络边界且源端系统位于区域网络的流量，即第一类流量和第二类流量，同时为穿越区域网络的过境流量提供交换转发支持。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，其特征在于采用区域流量压缩策略对等效区域网络流量进行压缩处理的步骤为：

处理步骤一：分析一个完整的航空电子全双工交换式以太网络拓扑连接以及目标网络、区域网络范围，确定边界物理链路；

处理步骤二：遍历所有虚拟链路，判断承载通信流量的虚拟链路的路径是否包含边界物理链路，确定边界流量；

处理步骤三：归类边界流量，并将每一条边界流量分解为a(1)类、c(1)类和d(1)类流量的有序叠加；

处理步骤四：遍历分解后的所有a(1)类流量，根据其所属的完整边界流量的配置信息，获得待产生的全部流量配置信息；

处理步骤五：根据区域流量压缩分发系统与目标网络的连接关系，以及承载边界流量的虚拟链路路径信息，确定分解后的全部a(1)类、c(1)类和d(1)类流量的转发路径；

处理步骤六：区域流量压缩分发系统的主控单元替换区域网络中的所有端系统，模拟产生a(1)类流量并作为c(1)类流量的目的端；

处理步骤七：区域流量压缩分发系统的交换单元替换区域网络中的所有交换机，为注入流量分发和过境流量交换提供支持，主控单元通过交换单元与目标网络通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，其特征在于：根据流量的源端系统和目的端系统是否在区域网络内部，将单播边界流量分为四类：

第一类流量是指源端系统在区域网络但目的端系统在目标网络的流量，记为a；

第二类流量是指源端系统和目的端系统均在区域网络的流量，记为b；

第三类流量是指目的端系统在区域网络但源端系统在目标网络的流量，记为c；

第四类流量是指源端系统和目的端系统均在目标网络的流量，记为d。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，其特征在于压缩流量分发策略为：主控单元压缩产生的a(1)类流量通过主控单元与交换单元之间的一条物理链路下发到交换单元，交换单元根据承载a(1)类流量的虚拟链路路径信息将接收的压缩流量分发到相应的与目标网络相连的交换端口。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，其特征在于过境流量交换策略为：交换单元接收来自目标网络的c(1)类流量和d(1)类流量，将其转发至聚合端口并通过主控单元与交换单元之间的另一条物理链路提交给主控单元，主控单元处理d(1)类流量后将其通过聚合端口下发给交换单元返回目标网络，实现交换单元在主控单元辅助下的过境流量交换。

6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟链路交换的网络区域流量压缩分发系统，其特征在于：主控单元的流量场景设计单元中，操作人员通过图形界面设计流量场景，其具体操作步骤如下：

(1)定制端系统与交换机以及交换机与交换机之间的连接关系，创建包含目标网络与区域网络的完整网络拓扑结构；

(2)在网络拓扑图中圈定待模拟的区域网络范围，将完整网络拓扑其余部分视为目标网络范围，确定分别属于目标网络和区域网络的端系统和交换机，完成网络区域的定制；

(3)为每个端系统添加驻留分区，驻留分区可配置的信息包括：分区ID、分区名称和分区IP；

(4)根据流量生成的应用需求，按照航空电子全双工交换式以太网络协议设计通信消息参数和内容，需要配置的消息属性信息包括：消息ID、消息名称、消息周期、消息长度、消息源IP、消息目的IP、消息源UDP、消息目的UDP、虚拟链路ID和子虚拟链路ID；

(5)创建承载通信消息的虚拟链路，源分区和目的分区相同的消息共用同一条虚拟链路，虚拟链路需要配置的属性信息包括：虚拟链路ID、虚拟链路名称、带宽分配间隔BAG、最大帧长和最小帧长；

(6)依据端系统分区IP和虚拟链路承载的通信消息的源IP、目的IP属性，从源到目的逐段选择虚拟链路要经过的物理路径，实现虚拟链路路径分配功能。