本发明专利技术是针对现有网络测试平台不具备测试保真性以及构建大规模、复杂网络测试环境在技术上或安全上不可行且成本高昂、周期漫长等问题，提出的一种基于NFV的网络试验平台NFVNTP及其试验方法。基于NFVNTP，能够基于开放源码平台用特定的NFV网络组件构建起一个功能真实、性能可信、场景可定制的大规模网络试验环境，能使被测对象置于网络回路中，从而得到真实可信的网络性能测试结果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于网络通信领域，具体地说是提出一种基于NFV的网络试验平台及其设计方法。
技术介绍
目前，新型网络应用及网络设备在进入实用前，都要进行透彻地测试和性能评估。构建真实的网络环境，尤其是构建大规模复杂的网络环境成本高昂、周期漫长往往难以被接受，有时在技术上或安全上不可行。例如，在研发空天地一体新型网络时，因构建网络的关键技术尚处于研发阶段或试验存在着泄露关键通信参数的可能等原因，在研发起始阶段就构建网络试验平台并不现实。因此，在实验室环境下提供一种具有测试保真性的测试平台成为促进先进网络技术发展的关键，具有重要的理论意义和实用价值。这里将平台提供测试结果的真实性、与网络环境的兼容性和应对多种应用场景的适应性等称为测试保真性。这种具备测试保真性的平台能够真实地运行网络协议和提供网络功能；能与实际网络设备接口，使被测协议或设备位于特定的网络回路中；同时还具有易构建、成本低、安全保密、接口开放等特点。近年来发展起来的网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization，NFV)技术采用虚拟化技术以软件实现网络功能，多种虚拟化网络功能能够以虚拟机形式共存于通用服务器虚拟化软件中，并能够根据需要安装或移动到网络中的任意位置而不需要部署新的硬件设备。通过将网络功能软件化，NFV使网络功能摆脱了专用硬件的束缚，给通信运营商带来诸多好处：减少购置使用机会少、能耗高、功能单一、价格昂贵的专用硬件设备(例如某些专用网络安全设备)的费用；缩短新技术引进的周期，从而加快网络的创新和新业务的部署；通过自动化控制来降低管理大量硬件设备的复杂性，同时也减少管理费用。因此，NFV具有的关键特征在理论上适合于作为构建网络测试平台的支撑技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有网络测试平台不具备测试保真性以及构建大规模、复杂网络测试环境在技术上或安全上不可行且成本高昂、周期漫长等问题，提出了一种基于NFV的网络试验平台(NFV based Network Testing Platform,NFVNTP)及其试验方法。基于NFVNTP，能够用特定的NFV组件构建起一个功能真实、性能可信、场景可定制的网络试验环境，能使被测对象置于网络回路中，从而得到真实可信的网络测试结果。本专利技术的技术方案是：一种基于NFV的网络试验平台NFVNTP，它包括：核心网络和位于核心网络周边的边缘网络；所述的核心网络包括一台或多台服务器，前述多台服务器通过以太网卡相互连接以达到网络试验平台的规模，服务器能够支持Linux操作系统、虚拟化软件和各种网络协议的运行；所述的边缘网络为一个或多个实际运行的企业网、局域网。本专利技术的服务器运行Linux操作系统中的开源虚拟化软件KVM，将服务器虚拟化成若干个虚拟机，并在各虚拟机上运行虚拟化网络组件，使得各虚拟机具有基于NFV技术实现真实网络环境中的设备的能力。本专利技术的服务器通过一块或多块多端口的以太网卡与其他服务器或边缘网络通信。本专利技术的虚拟化网络组件包括：虚拟化路由组件、虚拟化网络性能组件、特种网络虚拟化组件和可视化操作组件中的一种或多种，其中：虚拟化路由组件用于配置路由器并基于路由选择协议使虚拟路由器形成端到端路径；通过zebra程序使虚拟机进入路由器配置模式，再将Quagga路由软件部署到虚拟机中；虚拟化网络性能组件基于网络模拟功能软件NetEm实现对网络传输性能的控制，定量定制网络性能参数；特种网络虚拟化组件通过调用上述虚拟化路由组件和虚拟化网络性能组件，再通过配置对应的性能参数，或者通过编制对应的网络协议和配置对应的性能参数，以虚拟化或模拟具有特殊功能的网络对分组流的传输产生同样的影响；可视化操作组件是通过图形用户接口模块来定制NFVNTP环境，以方便操作。本专利技术的虚拟化网络组件中，性能参数包括带宽、传输延时、分组丢失、分组抖动、失序和分组冗余等参数。本专利技术的特种网络虚拟化组件中，具有特殊功能的网络包括卫星网络、无线网路、容迟/容断网络DTN、传感网和/或水下网中的一种或多种。一种基于NFV的网络试验方法，它包括以下步骤：A.当测试应用程序时，在网络试验平台两侧的边缘网络中，分别部署、运行被测试的应用程序；B.根据试验需求，将部署在服务器上的核心网络设置为所需的网络拓扑、路由和资源配置，并让被测试的网络应用通过边缘网络和核心网络运行。本专利技术的网络应用经过的NFV的网络试验平台设定路径运行，在与边缘网络连接的首个虚拟机上部署测量程序，收集该网络应用的性能参数；对收集到的网络应用的性能测试数据，根据需求进行分析处理，得到待测程序的性能评价结果。一种基于NFV的网络试验方法，它包括以下步骤：A.当测试研制的网络设备时，将被测网络设备置于边缘网络和核心网络之间的网络回路中，并分别用标准网络接口将被测网络设备与边缘网络和核心网络连接；B.根据试验需求，将部署在服务器上的核心网络设置为所需的网络拓扑、路由和资源配置，并让所需的网络应用通过它运行。本专利技术的将网络测试设备串接在网络边缘和网络核心的接口之间，运行该设备，网络应用在经过NFV的网络试验平台的路径上运行；收集该网络应用性能测试数据，并根据需求分析处理收集到的性能数据，得到所需的网络测试设备的性能评价结果。本专利技术的有益效果：本专利技术的优势在于：(1)NFVNTP基于虚拟化方式为网络应用程序和设备等被测对象提供测试保真性，具有易构建、成本低、安全保密、接口开放等特点；(2)NFVNTP可以虚拟化或模拟具有特殊功能的网络，可以测试被测对象与它们和大规模IP网络的综合作用效果；(3)可以将被测设备实际置于NFVNTP回路中，该设备的物理接口规范和逻辑功能得到实际测试；(4)边缘网是真实网络而核心网是NFVNTP，这种混合结构无需对服务器端和客户端的应用程序进行任何修改；(5)当边缘网为SDN时，通过在控制器上编写程序，可以形成对网络很强的控制能力；(6)NFVNTP具有很好的广域IP网性能特性。附图说明图1是NFVNTP的组织结构示意图。图2 NFVNTP的体系结构图。图3被测数据链设备通过NFVNTP环境测试结构示意图。图4 OpenFlow网络通过广域网互连的结构示意图。图5视频流带宽变化曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种基于NFV的网络试验平台，它包括：核心网络和位于核心网络周边的边缘网络；所述的核心网络包括一台或多台服务器，前述多台服务器通过以太网卡相互连接以达到网络试验平台的规模，服务器能够支持Linux操作系统、虚拟化软件和各种网络协议的运行；所述的边缘网络为一个或多个实际运行的企业网、局域网。本专利技术的服务器运行Linux操作系统中的开源虚拟化软件KVM，将服务器虚拟化成若干个虚拟机，并在各虚拟机上运行虚拟化网络组件，使得各虚拟机基于NFV技术实现真实网络环境中的设备的能力；虚拟化网络组件包括：虚拟化路由组件、虚拟化网络性能组件、特种网络虚拟化组件和可视化操作组件中的一种或多种，其中：虚拟化路由组件用于配置路由器并基于路由选择协议使虚拟路由器形成端到端路径；通过zebra程序使虚拟机进入路由器配置模式，再将Quagga路由软件部署到虚拟机中；虚拟化网络性能组件基于网络模拟功能软件Ne本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于NFV的网络试验平台NFVNTP，其特征是它包括：核心网络和位于核心网络周边的边缘网络；所述的核心网络包括一台或多台服务器，前述多台服务器通过以太网卡相互连接以达到网络试验平台的规模，服务器能够支持Linux操作系统、虚拟化软件和各种网络协议的运行；所述的边缘网络为一个或多个实际运行的企业网、局域网。
【技术特征摘要】
1.一种基于NFV的网络试验平台NFVNTP，其特征是它包括：核心网络和位于核心网络周边的边缘网络；所述的核心网络包括一台或多台服务器，前述多台服务器通过以太网卡相互连接以达到网络试验平台的规模，服务器能够支持Linux操作系统、虚拟化软件和各种网络协议的运行；所述的边缘网络为一个或多个实际运行的企业网、局域网。2.根据权利要求1所述的基于NFV的网络试验平台NFVNTP，其特征是所述的服务器运行Linux操作系统中的开源虚拟化软件KVM，将服务器虚拟化成若干个虚拟机，并在各虚拟机上运行虚拟化网络组件，使得各虚拟机具有基于NFV技术实现真实网络环境中的设备的能力。3.根据权利要求1所述的基于NFV的网络试验平台NFVNTP，其特征是所述的服务器通过一块或多块多端口的以太网卡与其他服务器或边缘网络通信。4.根据权利要求2所述的基于NFV的网络试验平台NFVNTP，其特征是虚拟化网络组件包括：虚拟化路由组件、虚拟化网络性能组件、特种网络虚拟化组件和可视化操作组件中的一种或多种，其中：虚拟化路由组件用于配置路由器并基于路由选择协议使虚拟路由器形成端到端路径；通过zebra程序使虚拟机进入路由器配置模式，再将Quagga路由软件部署到虚拟机中；虚拟化网络性能组件基于网络模拟功能软件NetEm实现对网络传输性能的控制，定量定制网络性能参数；特种网络虚拟化组件通过调用上述虚拟化路由组件和虚拟化网络性能组件，再通过配置对应的性能参数，或者通过编制对应的网络协议和配置对应的性能参数，以虚拟化或模拟具有特殊功能的网络对分组流的传输产生同样的影响；可视化操作组件是通过图形用户接口模块来定制NFVNTP环境，以方便操作。5.根据权利要求4所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸣，陶小妹，许博，邢长友，
申请(专利权)人：陈鸣，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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