虚实结合的网络试验实施方法及存储介质技术

本发明专利技术的一种虚实结合的网络试验实施方法及存储介质，其方法包括将云中的虚拟设备和现实中的实体设备进行组网，实现虚实结合，流量互通。可根据用户试验需求对虚拟资源和实体设备资源进行组织、配置、调度，为用户创建试验场景以支持其运行虚实结合的网络试验，并实现试验过程的全生命周期管理与监控。同时还可对真实设备组网试验过程中产生的数据流量进行选择监控和结果数据的采集分析。可以采用本方案进行虚实融合的无人机集群试验，由实体无人机承担一部分试验角色，虚拟无人机承担一部分角色，同时还可以对其在仿真过程中的角色和参数进行灵活配置，测试被测技术、方案、算法在真实设备上的运行情况，从而能够使仿真更高效现实。实。实。

【技术实现步骤摘要】
虚实结合的网络试验实施方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及网络信息
，具体涉及一种虚实结合的网络试验实施方法及存储介质。

技术介绍

[0002]随着物联网及网络应用的飞速迭代，由传统的虚拟网元组网已经不能满足一些特殊场景的网络试验需求。特别是5G(第五代移动通信技术)+工业互联网的场景下，人、机、物、系统等的全面连接，需要对传统的网络试验方式进行更新，不仅需要可定制的传统虚拟网元参与组网，还需要非虚拟的现实设备接入网络，实现流量互通，虚实互联。此外，该类型的网络试验还要求
①
对接入的非虚拟现实设备依据不同试验进行隔离
②
对接入的现实设备进行统一的管理
③
对接入的现实设备进行可定制的流量导入与监控等。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出的一种虚实结合的网络试验实施方法及存储介质，可解决上述技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0005]一种虚实结合的网络试验实施方法，包括：
[0006]步骤S1、构建虚拟化试验资源；
[0007]步骤S2、基于步骤S1接入非虚拟化试验资源；
[0008]步骤S3、基于步骤S2搭建试验服务系统；
[0009]步骤S4、创建和管理试验资源；
[0010]步骤S5、创建试验；
[0011]步骤S6、执行试验。
[0012]进一步的，步骤S1中构建的虚拟化试验资源为抽象、分解并由系统统一调度的信息资源，包括存储、GPU或CPU中的算力资源、传输资源，使用虚拟化技术将这些资源生成不同类别的抽象资源分片，通过编程接口提供给试验资源编排器供其生成不同的虚拟资源切片；虚拟化试验资源将整合为统一的虚拟资源池，由系统统一纳管。
[0013]进一步的，步骤S2中的非虚拟化试验资源为物理实体，包括无线访问接入点AP、基站、车辆、机器人、机械手、无人机、网络设备；
[0014]这些物理实体设备有多种不同的方式接入以实现虚实互通和不同网络试验切片隔离包括：
[0015]有线方式接入：支持IP、PROFINET、Modbus各类有线协议；
[0016]无线局域网包括Wi
‑
Fi、Zigbee、Bluetooth：通过ssid或划分网络切片进行配置，实现连接在同一个无线接入点下的多个无线网络试验设备接入不同的试验网络切片，或连接在不同无线接入点下的多个无线网络试验设备接入同一个试验网络切片；
[0017]蜂窝网络包括4G、5G：根据手机号、IP地址进行配置，实现连接在同一个蜂窝网络
基站的多个无线网络试验设备接入不同的试验网络切片，或连接在不同蜂窝网络基站的多个无线网络试验设备接入同一个试验网络切片；
[0018]实体设备被接入后将连接至网络中，与虚拟设备流量互通，其工作状态将被记录并向用户提供访问接口。
[0019]进一步的，步骤S3中的试验服务系统包括试验资源编排器，用户试验门户，后端试验管理和调度中心；
[0020]试验资源编排器，是在试验资源池的基础上，对前后端以及各个服务的应用程序接口API进行汇总和管理，解析业务层的调用指令、调用不同的虚拟资源请求接口，验证非虚拟资源请求的有效性实现实体设备隔离，按照设定的过程和格式将资源分配信息返回至调用源，监控虚拟化资源池、非虚拟化设备列表，进行多种方式异常预警；
[0021]用户试验门户是为用户提供试验综合服务的系统，集成了登录系统、试验控制台、试验帮助手册、学术专著、相关技术文档、网络教学视频、试验开源代码、行业前沿动态的查看功能，用户在试验门户可以操作试验和学习了解相关知识；
[0022]后端试验管理和调度中心为管理人员提供了管理调度试验用户和试验资源的系统，集成了管理员登陆、用户权限管理、试验资源池分配信息汇总和资源调度、试验模板信息汇总和管理、非虚拟化资源接入与分配管理、非虚拟化资源接入链路管理、试验实时运行情况和异常试验监控、试验镜像发布和管理、设备运行情况监控和设备异常警报、网络流量监控和异常流量警报的功能。
[0023]进一步的，步骤S4试验服务资源的创建和管理中的试验服务资源是试验用户用来创建网络试验的资源，包括虚拟机镜像、可有效请求的非虚拟设备、数据集、外部数据流量、微服务、算法模块、虚拟网元、区块链这些服务层资源。
[0024]进一步的，步骤S5具体包括：
[0025]步骤S51、试验信息填写；
[0026]该步骤中，由试验用户在用户试验门户填写试验名称，选择试验类型，描述试验的目的、要点和注意事项；
[0027]步骤S52、节点配置；
[0028]该步骤中，对于虚拟化资源，用户配置虚拟机或虚拟网元，并将其作为一个试验节点，对虚拟的试验节点，用户设置其节点名称、预部署的地点、将要在其上运行的操作系统镜像、CPU类型和核心数、GPU类型和参数、磁盘容量、内存容量、所处网段、待监控的参数；
[0029]对于非虚拟化试验资源，用户选择平台提供的公用非虚拟化试验资源或选择自行接入非虚拟化试验资源；
[0030]在非虚拟化资源接入后，即可将其作为一个试验节点，进行部署，对于非虚拟化试验资源的试验节点，用户对特定的流量进行导入；对于有线方式接入，以IP协议为例，根据IP地址、网络设备端口进行配置；对于无线局域网，可通过ssid进行配置；对于蜂窝网络，根据手机号、IP地址进行配置；
[0031]步骤S53、链路及拓扑设置；
[0032]该步骤中，在试验节点之间建立链路实现试验定制化拓扑，在虚拟试验节点间配置虚拟链路，配置网络信息、带宽、丢包率、时延；对于非虚拟节点间、非虚拟节点和虚拟节点间的实际链路，将根据实际接入设备的类型与接入方式，对实际信息交换过程进行抽象
后作为试验链路，并对其属性进行有限的配置。
[0033]进一步的，步骤S6包括如下步骤，
[0034]步骤S61、开启和执行试验；
[0035]在用户试验门户点击开启试验，试验资源编排器根据试验配置，从试验资源池中取得虚拟化试验资源，验证非虚拟化资源请求有效后，分配非虚拟化资源，在云管理平台的帮助下，创建试验网络切片并提供给相应的试验用户；试验开启后，从控制台进入虚拟机节点的操作界面，在操作界面中上传和修改试验文件，运行试验程序；
[0036]还包括进入非虚拟化节点的管理界面，对其非虚拟化节点接入的流量进行选择、管理；不同的试验切片中的资源和链路完全相互隔离；
[0037]步骤S62、监控试验数据；
[0038]该步骤中，在试验资源调度器和云管理平台的帮助下，在用户试验门户的数据监控面板查看每个虚拟化节点的状态信息，包括CPU占用率、内存占用率、磁盘I/O吞吐量；对于非虚拟化节点，根据其不同的类型可查看不同的数据，包括电量、接入设备数这些设备属性或数据吞吐量；在试验的监控节点运行相应的监控程序查看网络性能参数，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤S1、构建虚拟化试验资源；步骤S2、基于步骤S1接入非虚拟化试验资源；步骤S3、基于步骤S2搭建试验服务系统；步骤S4、创建和管理试验资源；步骤S5、创建试验；步骤S6、执行试验。2.根据权利要求1所述的虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于：步骤S1中构建的虚拟化试验资源为抽象、分解并由系统统一调度的信息资源，包括存储、GPU或CPU中的算力资源、传输资源，使用虚拟化技术将这些资源生成不同类别的抽象资源分片，通过编程接口提供给试验资源编排器供其生成不同的虚拟资源切片；虚拟化试验资源将整合为统一的虚拟资源池，由系统统一纳管。3.根据权利要求2所述的虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于：步骤S2中的非虚拟化试验资源为物理实体，包括无线访问接入点AP、基站、车辆、机器人、机械手、无人机、网络设备；这些物理实体设备有多种不同的方式接入以实现虚实互通和不同网络试验切片隔离包括：有线方式接入：支持IP、PROFINET、Modbus各类有线协议；无线局域网包括Wi
‑
Fi、Zigbee、Bluetooth：通过ssid或划分网络切片进行配置，实现连接在同一个无线接入点下的多个无线网络试验设备接入不同的试验网络切片，或连接在不同无线接入点下的多个无线网络试验设备接入同一个试验网络切片；蜂窝网络包括4G、5G：根据手机号、IP地址进行配置，实现连接在同一个蜂窝网络基站的多个无线网络试验设备接入不同的试验网络切片，或连接在不同蜂窝网络基站的多个无线网络试验设备接入同一个试验网络切片；实体设备被接入后将连接至网络中，与虚拟设备流量互通，其工作状态将被记录并向用户提供访问接口。4.根据权利要求1所述的虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于：步骤S3中的试验服务系统包括试验资源编排器，用户试验门户，后端试验管理和调度中心；试验资源编排器，是在试验资源池的基础上，对前后端以及各个服务的应用程序接口API进行汇总和管理，解析业务层的调用指令、调用不同的虚拟资源请求接口，验证非虚拟资源请求的有效性实现实体设备隔离，按照设定的过程和格式将资源分配信息返回至调用源，监控虚拟化资源池、非虚拟化设备列表，进行多种方式异常预警；用户试验门户是为用户提供试验综合服务的系统，集成了登录系统、试验控制台、试验帮助手册、学术专著、相关技术文档、网络教学视频、试验开源代码、行业前沿动态的查看功能，用户在试验门户可以操作试验和学习了解相关知识；后端试验管理和调度中心为管理人员提供了管理调度试验用户和试验资源的系统，集成了管理员登陆、用户权限管理、试验资源池分配信息汇总和资源调度、试验模板信息汇总和管理、非虚拟化资源接入与分配管理、非虚拟化资源接入链路管理、试验实时运行情况和异常试验监控、试验镜像发布和管理、设备运行情况监控和设备异常警报、网络流量监控和
异常流量警报的功能。5.根据权利要求1所述的虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于：步骤S4试验服务资源的创建和管理中的试验服务资源是试验用户用来创建网络试验的资源，包括虚拟机镜像、可有效请求的非虚拟设备、数据集、外部数据流量、微服务、算法模块、虚拟网元、区块链这些服务层资源。6.根据权利要求1所述的虚实结合的网络试验实施方法，其特征在于：步骤S5具体包括：步骤S51、试验信息填写；该步骤中，由试验用户在用户试验门户填写试验名称，选择试...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小彬，吕礼童，杨坚，施钱宝，黄超明，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽省人工智能实验室，
类型：发明
国别省市：