[发明专利]一种用于构建虚实解耦仿真网络的方法

权利要求书

1.一种用于构建虚实解耦仿真网络的方法，适用于基于Overlay隧道技术的网络仿真平台，其特征在于，所述方法包括：

S1、获取用户自定义配置的仿真网络规划脚本，其包括仿真网络拓扑结构及其中各节点的功能信息；

S2、根据仿真网络规划脚本将仿真网络的各个节点分散部署在通过物理网络连接的多个物理主机上，其中，已有功能的节点直接部署，新功能的节点根据可编程语言对网络功能进行定义后部署；

S3、在每个物理主机上构建连接其上所有节点的数据平面设备，通过软件定义的方式配置各数据平面设备基于Overlay隧道技术将分散的各个节点进行组网构建逻辑拓扑，以形成与物理网络解耦的让数据帧逐跳传输的仿真网络。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、提供让用户根据需求对仿真网络拓扑结构及其中各节点的功能信息进行配置的接口；

S12、在用户结束配置后基于其配置的仿真网络拓扑结构及其中各节点生成仿真网络规划脚本。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、基于内置的多种虚拟机部署算法中的一种虚拟机部署算法将仿真网络拓扑结构中各节点对应的虚拟机分散部署在通过物理网络连接的多个物理主机上；

S22、对于已有功能的节点，从对接的功能软件库中选择适配的功能软件部署到其对应的虚拟机；

S23、对于新功能的节点，根据P4可编程语言对网络功能进行定义，将对应的虚拟机配置为P4交换机，在该P4交换机上编译P4程序使该P4交换机所在的虚拟机支持仿真网络所需的网络功能。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、在每个物理主机上构建数据平面设备，将该数据平面设备连接到其所在物理主机上部署的所有节点；

S32、获取仿真网络拓扑结构和虚拟与物理映射信息用以自动计算和配置所有数据平面设备上的邻居信息表，该邻居信息表中的每条邻居信息包括本地的节点的IP地址信息、MAC地址信息、其向该邻居信息内的邻居节点发送数据帧的网络接口、其邻居节点的IP地址信息、MAC地址信息、该邻居节点接收该节点发出的数据帧的网络接口和指示该本地的节点和该邻居节点是否直连的连接方式，其中，直连表示两个节点部署于同一物理主机，非直连表示两个节点分别部署于不同的物理主机；

S33、基于南向接口协议编排各数据平面设备配置使其成为各节点间组网的形成逻辑拓扑的中间设备，经配置后任何数据帧每次从节点发出后均经过该节点连接的数据平面设备根据邻居信息表进行转发处理以确定丢弃数据帧或者针对不同的连接方式采取与之适配的特定方式修改数据帧后转发到链路层的下一跳。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S33包括：对数据平面设备进行以下配置：

针对相邻但非直连的一对节点，根据邻居信息表在其关联的数据平面设备之间建立Overlay隧道，每个数据平面设备中存储所有与其相关的Overlay隧道对端数据平面设备的隧道封装映射信息构成的隧道封装映射表，所述隧道封装映射信息的格式为邻居节点MAC地址-隧道封装的网络标识符-邻居节点关联的数据平面设备的IP地址，所述Overlay隧道对端数据平面设备的隧道封装映射信息用于封装节点发出的数据帧，以使封装后的数据帧能够直接通过底层物理网络到达邻居节点所在的物理主机；

在一个数据平面设备接收到其他数据平面设备发送的封装后的数据帧后，对封装后的数据帧进行解封装后根据目的MAC地址将解封装的数据帧发给对应的节点。