自动化构建高负载AFDX网络配置的方法技术

本发明专利技术涉及AFDX网络配置技术领域，具体地说是一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，其特征在于，采用如下方法：采用软件工具捕获基本网络拓扑结构；配置极端网络基本参数信息；在输入物理拓扑的基础上，通过均衡带宽高消耗，运用高负载网络构建算法、构建任意规模高负载网络配置方案；所述算法采用如下方法构建：对称数据流构建、构建VL、在VL的基础上构建标准模型，依照标准模型构建应用层配置、终端配置、交换机网络配置。本发明专利技术同现有技术相比，解决了在网络负载比较高的情况下网络安全性测试问题，极大提升高负载网络配置构建效率，通过简单配置，一分钟左右就能够生成符合要求的极端网络配置。

Method of Automatically Constructing High Load AFDX Network Configuration

【技术实现步骤摘要】
自动化构建高负载AFDX网络配置的方法
本专利技术涉及AFDX网络配置
，具体地说是一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法。
技术介绍
目前在网络负载比较高的情况下，网络安全性测试时，一般要人工以天为单位构建网络配置方案，高负载网络配置构建效率低下。现有的网络配置一般都是用相应的配置工具软件进行网络配置。但是现有的工具主要依赖设计人员的经验进行网络配置设计，如果对于AFDX协议标准不够熟悉，很容易导致网络配置无法使用情况。并且通过手工配置无法构建极端负载这种复杂网络配置文件。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于既定物理拓扑结构全自动化生成高负载网络配置的方法，不需要对AFDX协议特别熟悉也能很快生成高负载网络配置，提升配置效率。为实现上述目的，设计一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，采用嵌设有软件的智能终端，其特征在于，采用如下方法：a、采用软件工具捕获基本网络拓扑结构；b、配置极端网络基本参数信息；c、在输入物理拓扑的基础上，通过均衡带宽高消耗，运用高负载网络构建算法、构建任意规模高负载网络配置方案；所述算法采用如下方法构建：c1、对称数据流构建：在数据流构建时，需克服带宽消耗不平衡性；所述带宽消耗不平衡性包括一源终端多目的终端构成的一发多收环境所造成的带宽消耗不平衡，以及多交换机环境下，各交换机链接终端数量不完全相同而造成的消耗不平衡；针对一发多收形成的带宽消耗不平衡，数据流构建时需控制一发多收数据流比例；针对交换机链接终端数量不同造成的消耗不平衡性，数据流构建时，先构建最缺乏资源的“交换机之间”的带宽，再构建“终端与交换机之间”的带宽；c2、构建VL：为保证带宽消耗，通过每一条数据流“倒推”出一条或多条VL，参数依照协议标准；c3、在VL的基础上构建标准模型，依照标准模型构建应用层配置、终端配置、交换机网络配置。所述的软件工具为极端网络配置构建软件，所述的极端网络配置构建软件包括whatsup软件。所述控制一发多收数据流比例采用如下方法，在参数设置阶段控制交换机端口一发一收和一发多收总比例不超过100％，使得交换机端口总带宽构建不会越界，如果一发多收数据流构建过程中带宽越界超过交换机端口带宽，则放弃该条数据流构建；所述交换机端口带宽为100Mbps。当一发多收时，对称数据流构建采用如下方法，一个源终端的数据流通过一个交换机到达另一个交换机，到达一个目的终端，依照对称性，每一个终端都有一个类似数据流，保证每个交换机端口带宽消耗相同；各数据流的真实带宽消耗采用如下计算公式：y为各个数据流的真实带宽消耗；p为用户配置一发多收比例，M为通过两个交换机之间的链路各个数据流的带宽消耗之和，其单位为A；所述的A为基本单元的带宽；所述的基本单元的带宽为某终端到该终端直接连接的交换机之间的数据流的带宽；N为假设的各个数据流的带宽消耗为1A或0.1A。当所述交换机链接终端数量不同时，假设连接终端少的交换机连接终端数量为C1，连接终端多的交换机连接终端数量为C2，首先根据连接终端较少C1为基准，每个终端构建一个单位为A的基本单元带宽，剩下的终端为C2-C1，每个终端构建(C2-C1)/C1个基本单位带宽；并依次计算两个交换机之间的链路带宽消耗，其计算公式如下：其中，x为各个数据流的真实带宽消耗；q为用户配置一发一收比例；M为通过两个交换机之间的链路各个数据流的带宽消耗之和，其单位为A，所述的A为基本单元的带宽，所述的基本单元的带宽为某终端到该终端直接连接的交换机之间的数据流的带宽；N为假设的各个数据流的带宽消耗为1A或0.1A。所述的构建“交换机之间”的带宽方法如下：首先根据用户配置在交换机之间构建一发一收数据流，然后在交换机端口之间构建一发多收数据流。所述的构建“终端与交换机之间”的带宽方法如下：针对每一个交换机和其多个连接终端构建一些一跳的数据流，F个100M终端循环发送：两个终端之间该数据流的带宽＝MIN{源终端的剩余输出带宽，目的终端剩余进口带宽}；G个10M终端之间循环发送：两个终端之间该数据流的带宽＝MIN{源终端的剩余输出带宽,目的终端剩余进口带宽}；若F或G为1，则空。所述构建VL时，VL个数及其包括BAG、帧长在内的基本参数的构建如下：每一个数据流构建一个VL；每个VL的最大帧长为1518，最小帧长为64，BAG为0.5的倍数；一个TPA只包含一个VL；VL的带宽最大可为：(1518+20)/0.5；VL的带宽最小可为：(64+20)/128；VL构建完成后，计算出每一个端口的真实带宽。假设所有VL在源终端内对应一个源APP，在目的终端内部只有一个目的APP，COMPORT都是采样，都是Static；一个TPA只有一个VL；在此假设基础上构建标准模型，在VL构建和VL路径构建完成后，会依照标准模型构建出每一个终端配置和交换机网络配置。所述的标准模型按照如下方法构建：d1、每个交换机端口的两个优先级队列深度均设置为512；d2、每条VL的ID、BAG、最大帧长均自动生成，最小帧长都设为64；d3、网络配置其它必要参数如DwellTime、AesJitter等默认都填充为-1；d4、每条VL独享一个TPA；d5、每个终端对应一个IP，以10.42.34.0为基数增长；d6、每一条对应一条SubVL；d7、每条SubVL的COMPortID均等于当前VLID；d8、每个终端只设置一个分区；d9、每一个应用对应一个ComPort；d10、每个ComPort对应一条Message；d11、每条Message的周期等于对应的VL的BAG；d12、消息长度等于对应的VL的最大帧长减47；d13、终端配置其它必要数值信息默认设置为-1。本专利技术同现有技术相比，解决了在网络负载比较高的情况下网络安全性测试问题，极大提升高负载网络配置构建效率，通过简单配置，一分钟左右就能够生成符合要求的极端网络配置；比起人工以天为单位构建网络配置方案，效率提升明显。附图说明图1为本专利技术实施例中4个终端、4个交换机的三种数据流的示意图。图2为图1所示的网络环境时，依照对称性每个终端的对称数据流示意图。图3为本专利技术实施例中一发多收数据流的示意图。图4为本专利技术实施例中一跳数据流的示意图。图5为本专利技术算法具体实现的总流程框图。图6为本专利技术实施例中高负载算法的详细流程图。图7为本专利技术实施例中SUBVL结构示意图。具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步地说明。本专利技术用于机载网络测试分析，其首先通过软件工具捕获基本网络拓扑结构，配置极端网络基本参数信息。其次运用高负载网络构建算法，构建任意规模高负载网络配置方案。其中算法思路：为了减少计算复杂性，拟构建尽量对称性的结构。具体方法如下：1.在输入物理拓扑基础上进行“带宽高消耗”的总体把控：首先构建“数据流”，再在数据流中填“VL”。2.“带宽消耗不平衡性”分析：A、一发多收，消耗的“进口总资源”比“出口总资源”多很多。B、由于多跳即2个以上节点，“交换机之间”的带宽资源最易被消耗。3.数据流构建：应对A：控制一发多收数据流比例。应对B：数据流构建中，先消耗(构建)最缺乏资源的“交换机之间”带宽(数据流)，再补充消耗(构建)“终端与交换机之间”带宽(数据流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，采用嵌设有软件的智能终端，其特征在于，采用如下方法：a、采用软件工具捕获基本网络拓扑结构；b、配置极端网络基本参数信息；c、在输入物理拓扑的基础上，通过均衡带宽高消耗，运用高负载网络构建算法、构建任意规模高负载网络配置方案；所述算法采用如下方法构建：c1、对称数据流构建：在数据流构建时，需克服带宽消耗不平衡性；所述带宽消耗不平衡性包括一源终端多目的终端构成的一发多收环境所造成的带宽消耗不平衡，以及多交换机环境下，各交换机链接终端数量不完全相同而造成的消耗不平衡；针对一发多收形成的带宽消耗不平衡，数据流构建时需控制一发多收数据流比例；针对交换机链接终端数量不同造成的消耗不平衡性，数据流构建时，先构建最缺乏资源的“交换机之间”的带宽，再构建“终端与交换机之间”的带宽；c2、构建VL：为保证带宽消耗，通过每一条数据流“倒推”出一条或多条VL，参数依照协议标准；c3、在VL的基础上构建标准模型，依照标准模型构建应用层配置、终端配置、交换机网络配置。

【技术特征摘要】
2018.01.25 CN 201810071753X1.一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，采用嵌设有软件的智能终端，其特征在于，采用如下方法：a、采用软件工具捕获基本网络拓扑结构；b、配置极端网络基本参数信息；c、在输入物理拓扑的基础上，通过均衡带宽高消耗，运用高负载网络构建算法、构建任意规模高负载网络配置方案；所述算法采用如下方法构建：c1、对称数据流构建：在数据流构建时，需克服带宽消耗不平衡性；所述带宽消耗不平衡性包括一源终端多目的终端构成的一发多收环境所造成的带宽消耗不平衡，以及多交换机环境下，各交换机链接终端数量不完全相同而造成的消耗不平衡；针对一发多收形成的带宽消耗不平衡，数据流构建时需控制一发多收数据流比例；针对交换机链接终端数量不同造成的消耗不平衡性，数据流构建时，先构建最缺乏资源的“交换机之间”的带宽，再构建“终端与交换机之间”的带宽；c2、构建VL：为保证带宽消耗，通过每一条数据流“倒推”出一条或多条VL，参数依照协议标准；c3、在VL的基础上构建标准模型，依照标准模型构建应用层配置、终端配置、交换机网络配置。2.如权利要求1所的一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，其特征在于，所述的软件工具为极端网络配置构建软件，所述的极端网络配置构建软件包括whatsup软件。3.如权利要求1所的一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，其特征在于，所述控制一发多收数据流比例采用如下方法，在参数设置阶段控制交换机端口一发一收和一发多收总比例不超过100％，使得交换机端口总带宽构建不会越界，如果一发多收数据流构建过程中带宽越界超过交换机端口带宽，则放弃该条数据流构建；所述交换机端口带宽为100Mbps。4.如权利要求1所述一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，其特征在于，当一发多收时，对称数据流构建采用如下方法，一个源终端的数据流通过一个交换机到达另一个交换机，到达一个目的终端，依照对称性，每一个终端都有一个类似数据流，保证每个交换机端口带宽消耗相同；各数据流的真实带宽消耗采用如下计算公式：y为各个数据流的真实带宽消耗；p为用户配置一发多收比例，M为通过两个交换机之间的链路各个数据流的带宽消耗之和，其单位为A；所述的A为基本单元的带宽；所述的基本单元的带宽为某终端到该终端直接连接的交换机之间的数据流的带宽；N为假设的各个数据流的带宽消耗为1A或0.1A。5.如权利要求1所的一种自动化构建高负载AFDX网络配置的方法，其特征在于，当所述交换机链接终端数量不同时，假设连接终端少的交换机连接终端数量为C1，连接终端多的交换机连接终端数量为C2，首先根据连接终端较少C1为基准，每个终端构建一个单位为A的基本单元带宽，剩下的终端为C2-C1，每个终端构建(C2-C1)/C1个基本单位带宽；并依次计算两个交换机之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付佩，夏印昌，叶欣，周茂桦，
申请(专利权)人：上海思晋智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31