卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质，应用于航天技术领域，所述方法包括：建立卫星网络仿真系统的仿真场景，其中，卫星网络仿真系统包括：物理设备和仿真设备；通过网络虚拟化技术将物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立多个虚拟端口与仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；启动卫星网络仿真系统，根据仿真场景对物理节点和仿真节点进行仿真；在仿真结束后，得到物理节点和仿真节点的仿真结果。本发明专利技术实施例通过网络虚拟化技术将一个物理端口虚拟化为多个虚拟端口，使得计算机也可以承担半实物仿真业务，减少了半实物仿真系统搭建所需的硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质
本专利技术涉及航天
，特别是涉及一种卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质。
技术介绍
随着航天技术的飞速发展，空间卫星网络由于在宽度和广度上的优势，在空天地一体化的网络构架下将扮演越来越重要的角色，对于卫星网络通讯协议的研究也成为了当下热门。在研究新的通讯协议的过程中往往需要通过仿真对协议的可用性、可靠性和性能等进行测试，再进行二次开发。由于航天设备的高昂成本和难以在轨更新的限制，对于卫星系统的通讯协议难以进行全实物的验证与迭代，而简单的网络仿真并不能真实地反映网络流量在真实设备上的活动，故硬件在环中的半实物仿真对于航天技术的发展显得尤为重要。目前卫星网络的半实物仿真主要基于QualNet软件，QualNet是一个网络仿真器，相对其他工具，可以更快速、更真实地评估移动通信网络。QualNet使用软件虚拟网络来数字地表示整个网络、各种协议层、天线和设备。QualNet网络仿真系统可以在一个或多个协议层与真实无线电和设备互操作，以提供硬件在环中的能力，即可以和真实网络中的人、设备、软件进行实时通信。QualNet还可以连接到具有实际应用程序的系统，这些应用程序在SVN上运行，就像在真实网络上运行一样，其中，SVN是Subversion的简称，是一个开放源代码的版本控制系统。QualNet创建的“虚拟网络”完全可以与真实物理网络中的所有组件互相通信和交换数据，例如，各种网络应用、网络设备、网络使用者和网络管理工具等，在通信网络的研究、开发、评估、模拟训练等环节的卓越表现，帮助用户缩短研发周期，提高效率，获得良好的投资回报。QualNet软件内部给出了一部分的卫星网络场景，但对于不同国家、不同使用需求的差异化卫星系统通用性比较低，对于新的卫星网络环境，需要进行大量繁琐的配置，对于星间链接的频繁变化也无法仿真。QualNet软件能提供快速高精度的半实物仿真环境，但对于卫星网络仿真的场景搭建、协议支持较差。卫星网络仿真通常需要将物理设备中的物理节点与仿真设备中的仿真节点进行映射，具体为：将物理节点中的物理端口和仿真节点中的端口进行映射，而仿真节点通常为多端口，目前的端口映射方式为单端口映射，即仿真节点中的多个端口与物理节点中多个物理端口进行映射，因此，增加了仿真场景的复杂度和仿真成本。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质，以降低仿真场景的复杂度和仿真成本。具体技术方案如下：本专利技术实施例公开了一种卫星网络仿真方法，所述方法包括：建立卫星网络仿真系统的仿真场景，其中，所述卫星网络仿真系统包括：物理设备和仿真设备；通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；启动所述卫星网络仿真系统，根据所述仿真场景对所述物理节点和所述仿真节点进行仿真；在仿真结束后，得到所述物理节点和所述仿真节点的仿真结果。可选的，在所述启动所述卫星网络仿真系统之后，所述方法还包括：若所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期不同，通过在所述仿真节点中设置延时，使所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期相同。可选的，在所述建立卫星网络仿真系统的仿真场景之前，所述方法还包括：将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行发送的方式替换为socket接口的方式；将所述仿真系统的路由协议中对路由表和路由参数进行更新的方式修改为调用系统命令的方式或socket与内核通信的方式；将所述仿真系统的路由协议中对互联网协议IP地址进行修改的方式修改为通过配置文件进行修改的方式；将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行接收的方式修改为通过iptables与NFQUEUE相结合的接收方式。可选的，所述通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系，包括：通过基于内核的虚拟机引擎在所述物理节点中创建虚拟机，在所述虚拟机中将所述物理端口虚拟为多个虚拟端口；通过开放虚拟交换机将所述多个虚拟端口与所述仿真节点的多个端口一一对应。可选的，所述建立卫星网络仿真系统的仿真场景，包括：确定卫星网络仿真系统中物理节点和仿真节点的移动信息；配置卫星网络仿真系统中物理节点和仿真节点的物理参数，设置卫星网络仿真系统中物理节点和仿真节点的协议类型。本专利技术实施例公开了一种卫星网络仿真装置，所述装置包括：仿真场景建立模块，用于建立卫星网络仿真系统的仿真场景，其中，所述卫星网络仿真系统包括：物理设备和仿真设备；端口映射模块，用于通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；仿真模块，用于启动所述卫星网络仿真系统，根据所述仿真场景对所述物理节点和所述仿真节点进行仿真；仿真结果获取模块，用于在仿真结束后，得到所述物理节点和所述仿真节点的仿真结果。可选的，本专利技术实施例的卫星网络仿真装置，还包括：路由更新周期设置模块，用于若所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期不同，通过在所述仿真节点中设置延时，使所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期相同。可选的，本专利技术实施例的卫星网络仿真装置，还包括：协议移植模块，用于将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行发送的方式替换为socket接口的方式；将所述仿真系统的路由协议中对路由表和路由参数进行更新的方式修改为调用系统命令的方式或socket与内核通信的方式；将所述仿真系统的路由协议中对互联网协议IP地址进行修改的方式修改为通过配置文件进行修改的方式；将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行接收的方式修改为通过iptables与NFQUEUE相结合的接收方式。本专利技术实施例公开了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述任一项所述的卫星网络仿真方法的步骤。本专利技术实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的卫星网络仿真方法的步骤。本专利技术实施例提供的卫星网络仿真方法、装置、电子设备及可读存储介质，建立卫星网络仿真系统的仿真场景；通过网络虚拟化技术将物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立多个虚拟端口与仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；启动卫星网络仿真系统，根据仿真场景对物理节点和仿真节点进行仿真；在仿真结束后，得到物理节点和仿真节点的仿真结果。本专利技术实施例将物理端口虚拟化为多个虚拟端口，使多个虚拟端口与仿真节点中的多个端口相对应，减少了卫星网络仿真系统的硬件成本。当然，实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星网络仿真方法，其特征在于，所述方法包括：建立卫星网络仿真系统的仿真场景，其中，所述卫星网络仿真系统包括：物理设备和仿真设备；通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；启动所述卫星网络仿真系统，根据所述仿真场景对所述物理节点和所述仿真节点进行仿真；在仿真结束后，得到所述物理节点和所述仿真节点的仿真结果。

【技术特征摘要】
1.一种卫星网络仿真方法，其特征在于，所述方法包括：建立卫星网络仿真系统的仿真场景，其中，所述卫星网络仿真系统包括：物理设备和仿真设备；通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系；启动所述卫星网络仿真系统，根据所述仿真场景对所述物理节点和所述仿真节点进行仿真；在仿真结束后，得到所述物理节点和所述仿真节点的仿真结果。2.根据权利要求1所述的卫星网络仿真方法，其特征在于，在所述启动所述卫星网络仿真系统之后，所述方法还包括：若所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期不同，通过在所述仿真节点中设置延时，使所述物理节点的路由更新周期与所述仿真节点的路由更新周期相同。3.根据权利要求1所述的卫星网络仿真方法，其特征在于，在所述建立卫星网络仿真系统的仿真场景之前，所述方法还包括：将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行发送的方式替换为socket接口的方式；将所述仿真系统的路由协议中对路由表和路由参数进行更新的方式修改为调用系统命令的方式或socket与内核通信的方式；将所述仿真系统的路由协议中对互联网协议IP地址进行修改的方式修改为通过配置文件进行修改的方式；将所述仿真系统的路由协议中对数据包进行接收的方式修改为通过iptables与NFQUEUE相结合的接收方式。4.根据权利要求1所述的卫星网络仿真方法，其特征在于，所述通过网络虚拟化技术将所述物理设备中物理节点中的物理端口虚拟化为多个虚拟端口，建立所述多个虚拟端口与所述仿真设备中仿真节点的多个端口的映射关系，包括：通过基于内核的虚拟机引擎在所述物理节点中创建虚拟机，在所述虚拟机中将所述物理端口虚拟为多个虚拟端口；通过开放虚拟交换机将所述多个虚拟端口与所述仿真节点的多个端口一一对应。5.根据权利要求1所述的卫星网络仿真方法，其特征在于，所述建立卫星网络仿真系统的仿真场景，包括：确定卫星网络仿真系统中物理节点和仿真节点的移动信息；配置卫星网络仿真系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘恬，黄韬，陈愈杰，刘江，张娇，杨帆，谢人超，刘韵洁，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11