[发明专利]一种基于多节点流量回放的网络背景生成系统及方法

权利要求书

1.一种基于多节点流量回放的网络背景生成系统，其特征在于，包括：多节点流量回放调度模块，流量文件预处理模块，回放网络生成模块以及多节点流量回放模块；

多节点流量回放调度模块用于在回放过程中对总体回放过程进行全局调度管理，通过对流量文件预处理模块，回放网络生成模块和多节点流量回放模块相互调用，共同完成多节点网络流量回放工作；

流量文件预处理模块用于对流量文件进行分割生成数据流文件，并对数据流文件进行统计分析，生成统计信息；生成的统计信息为回放网络生成模块提供输入信息；

回放网络生成模块用于利用流量文件预处理模块的统计信息，经过回放网络映射，输出构建回放网络拓扑所需的配置文件；根据配置文件生成回放网络及流量分配关系文件，并将数据流文件分发给虚拟节点；

回放网络生成模块的回放网络映射方式为：进行回放节点的映射工作以及进行网络拓扑的映射工作；

进行回放节点的映射工作过程中，预设数据流文件数据包数目，数据流文件大小，数据流文件持续时间，数据包的时间间隔，并将回放速率作为是否映射成功的判断条件；

预设数据流文件的持续时间为T，数据包大小为S，平均速率为V，则

V＝S/T(byte/s)

根据每个流文件的信息，计算出每个数据流文件的平均速率，放入集合Vf＝{Vf1，Vf2，Vf3，…}；

预先测试不同资源类型的节点的标准速率，在集合V＝{V1，V2，V3，…}；将Vf中的数据与V中的数据进行比较；两者的差为Vr，第i类资源类型的节点中的低速队列为V_low_i，中速队列为V_mid_i，匹配库队列为V_allow_i则

若

其中，是低速阈值，是映射阈值；遍历完成后，得到不同资源类型的低速和中速队列以及已经分配好的数据流文件和资源类型的对应关系；

进行网络拓扑的映射工作过程中，对V_low_i和V_mid_i中的数据流文件进行合并操作；从V_low_i和V_mid_i中随机选取两个数据流文件m和n，计算Vmn；

Vmn＝(Sm+Sn)/(Tm+Tn)

若

其中，Vi_com是合并速率阈值；

对于情况一，继续计算平均数据包时间间隔和平均流大小当两者均满足PS_com时，将该阈值统称为合并准确性阈值，将m,n放入V_allow_i；

若不满足PS_com，则重新分别读取V_low_i和V_mid_i中的其它数据流文件进行比较；

第二次遍历结束后，剩余的每种资源类型两种队列中的数据流文件都是无法相互合并的文件；

进行第三次遍历，此时，V_low_i和V_mid_i中的每个队列中多个数据流文件需要合并；

第三次遍历过程中，对于同一队列中的数据流文件，依据该类型节点中的空闲磁盘大小取相应数目的数据流文件，并对时间间隔进行均值化操作，当时间间隔满足阈值VTi_com时，该阈值称为合并时间间隔阈值，m,n…放入V_allow_i；

不满足VTi_com，取出平均时间间隔较小的数据流文件，继续比较；

当数据流文件数目减少为1个时，不用比较，直接将其分配给该节点；

经过上述三轮遍历过程后，输出流量分配关系文件，为如下形式：

节点名称node_name，数据流文件名列表flow_list，节点资源类型node_type；

完成节点的映射工作后，映射回放网络拓扑；

回放网络拓扑映射过程分为两部分，子网中节点的分配过程以及子网间的连通过程；

回放网络拓扑中包含多个节点，每个节点都包含数据流文件；

将节点的分配问题转换为节点映射过程中的后两个遍历过程；

统计属于同一会话过程中两个方向的数据流文件在不同子网中的数目，任何两个子网间的数目满足某个阈值时，该阈值统称为连通阈值，将两个子网间进行连通；否则，子网间没有通路；经过连通过程后，回放网络拓扑映射过程结束；

输出两个文件，分别为子网拓扑文件和整体网络拓扑文件；

其中，子网拓扑文件中的内容项为如下形式：

(节点名称列表node_name_list，子网名称subnet_name)；

整体网络拓扑文件中的内容项为如下形式：

(子网名称subnet_name，连通子网列表subnet_attach_list)；

多节点流量回放模块用于在生成的回放网络中，对齐回放节点时间，构造数据包和发送数据包，完成多节点回放任务。