[发明专利]基于simics系统模拟器的云计算仿真系统及方法

权利要求书

1.一种基于simics系统模拟器的云计算仿真系统，其特征在于：包括多个数据中心仿真单元、一个网络仿真单元和多个终端群仿真单元，所述网络仿真单元有两个网络接口，其中一个网络接口通过以太网接口连接多个数据中心仿真单元，另一个网络接口通过以太网接口连接多个终端群仿真单元；所述数据中心仿真单元、网络仿真单元和终端群仿真单元均为基于simics系统模拟器构建的虚拟仿真单元，均运行真实操作系统；

所述数据中心仿真单元，用于：模拟云计算数据中心的各种节点，每个数据中心仿真单元包括多个云控制器仿真节点、多个集群控制器仿真节点、多个节点控制器仿真节点，数据中心仿真单元内部的各仿真节点之间互相连接，或者与网络仿真单元连接；

所述网络仿真单元，用于：仿真IP网络的传输性能，包括IP网络仿真模块和/或基于ns2的DelayBox模块，网络仿真单元基于真实的操作系统运行IP网络仿真模块或基于ns2的DelayBox模块；

所述终端群仿真单元，用于：模拟海量终端对云计算平台的访问，终端群仿真单元包括压力测试工具Apache Jmeter和/或基于ns2的终端群仿真模块，终端群仿真单元基于真实的操作系统，单独运行压力测试工具Apache JMeter或基于ns2的终端群仿真模块，或同时运行压力测试工具Apache Jmeter和基于ns2的终端群仿真模块。

2.如权利要求1所述的基于simics系统模拟器的云计算仿真系统，其特征在于：所述网络仿真单元运行IP网络仿真模块时，通过模拟IP网络的主要性能参数指标，来仿真IP网络的传输性能；IP网络仿真模块的参数包括丢包率和包延迟，丢包率以百分比的形式预先设定；包延迟包括平均分布、指数分布、泊松分布、正态分布、二项分布，IP网络仿真模块维护一个线程池，采用多线程模式，对接收到的每个包进行处理，根据传输算法决定是否丢弃包，决定包的延迟，然后发送包出去。

3.如权利要求2所述的基于simics系统模拟器的云计算仿真系统，其特征在于：所述IP网络仿真模块包括数据包接收子模块、线程池维护子模块、线程池状态查询子模块、线程分配子模块、均匀分布随机数生成子模块、均匀分布随机数比较子模块、数据包处理子模块、包延迟随机数生成子模块、数据包发送子模块，其中：

数据包接收子模块，用于：接收数据包，并发送到数据包处理子模块；

线程池维护子模块，用于：维护线程池；

线程池状态查询子模块，用于：查询线程池的状态，判断线程池是否有空闲的线程，如果查询到没有空闲的线程，则等待，继续判断线程池是否有空闲的线程，直到有空闲的线程；查询到有空闲的线程时，产生一个线程分配触发信号，并发送到线程分配子模块； 

线程分配子模块，用于：收到线程池状态查询子模块发来的线程分配触发信号时，分配一个空闲的线程来处理数据包，产生一个均匀分布随机数生成触发信号，并发送到均匀分布随机数生成子模块；

均匀分布随机数生成子模块，用于：收到线程分配子模块发来的均匀分布随机数生成触发信号时，生成一个（0，1）均匀分布的随机数，产生一个均匀分布随机数比较触发信号，并发送到均匀分布随机数比较子模块；

均匀分布随机数比较子模块，用于：收到均匀分布随机数生成子模块发来的均匀分布随机数比较触发信号时，比较均匀分布随机数与丢包率的大小，判断该均匀分布随机数是否≥丢包率，如果该均匀分布随机数≥丢包率，则产生一个数据包保留触发信号，并发送到数据包处理子模块；如果该均匀分布随机数小于丢包率，则产生一个数据包丢弃触发信号，并发送到数据包处理子模块；

数据包处理子模块，用于：接收数据包接收子模块发来的数据包，若收到随机数比较子模块发来的数据包丢弃触发信号，则丢弃这个数据包，并将线程返还给线程池；若收到随机数比较子模块发来的数据包保留触发信号，则保留这个数据包，并产生一个包延迟随机数生成触发信号，将包延迟随机数生成触发信号和保留的数据包一起发送到包延迟随机数生成子模块；

包延迟随机数生成子模块，用于：收到数据包处理子模块发来的包延迟随机数生成触发信号和保留的数据包时，根据参数设定，启动对应的随机分布算法，生成一个包延迟的随机数，并产生一个数据包发送触发信号，将数据包发送触发信号、包延迟的随机数和保留的数据包一起发送到数据包发送子模块；包延迟随机数生成子模块支持的随机分布类型包括平均分布、指数分布、泊松分布、正态分布、二项分布；

数据包发送子模块，用于：收到包延迟随机数生成子模块发来的数据包发送触发信号、包延迟的随机数和保留的数据包时，根据这个包延迟的随机数修改数据包的延迟信息，根据数据包的目的地址发送保留的数据包，然后将线程返还给线程池。