一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法技术

本发明专利技术属于新型网络技术领域，公开一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法，该架构包括：全维可定义子系统、智慧管理子系统与基础支撑功能子系统，及与全维可定义子系统相连的模型语义解析模块，与基础支撑功能子系统相连的扩展接口。本发明专利技术通过对网络模型进行抽象建模与细粒度分解，建立通用“魔方”结构，提高了仿真器的扩展性和可定义性；通过对网络状态的细粒度感知和智能分析，增强网络多样化业务的适应性；通过扩展接口，实现与外部网络的通信与第三方应用软件的高效集成，能够准确模拟实际网络和实际业务场景，进而提高仿真结果的准确性，减小差异性。减小差异性。减小差异性。

【技术实现步骤摘要】
一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法


[0001]本专利技术涉及新型网络体系
，尤其涉及一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法。

技术介绍

[0002]当前，根据特定应用场景的用网需求设计相应的网络标识，承载个性化业务的功能和性能需求，并实现各种网络模态在同一物理环境内的共生共存，即多模态网络，成为未来网络发展的趋势。典型的新型网络标识包括身份标识、内容标识、地理空间标识等。随着信息网络应用领域和应用规模的快速增长，网络技术的快速融合，一方面需要改进网络的协议和算法，进行新的网络协议和算法开发，以提高网络的基础技术支持；另一方面，还需要合理分配和利用已有的网络软硬件资源，进行系统化的规划与设计，解决由于网络复杂性带来的问题。网络仿真是通过在计算机中运行网络模型，并分析运行的输出结果，获得真实网络系统的性能预测，是计算机辅助网络总体设计和性能评价的重要工具。
[0003]现有的仿真软件虽然可对网络、网元、协议进行仿真和分析，提供可视化仿真、动画演示、日志分析、报文捕获、流量统计等功能，但是存在着以下三个不足之处：1）扩展性不足问题。不能对新网络、新设备、新协议进行快速的有效仿真，需要进行额外的定制化开发；2）应用兼容与支持度不够问题。现有的仿真软件只实现了报文和协议的仿真，不能反映网络应用特有的特性、行为和逻辑，同时应用程序需要进行移植开发后才能在仿真器平台上运行；3）仿真结果与真实环境运行结果的差异性问题。没有提供与外部真实网络的通信接口，不能准确模拟实际网络环境和实际业务应用场景，仿真结果与真实网络环境运行结果存在一些差异。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对在当前仿真器的存在的扩展性不足、应用兼容与支持度不够和仿真结果与真实环境运行结果差异性等问题，以及未来可能存在的面对多样化业务与多模态网络模型的仿真器性能问题，提出一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法，拓展对新型网络模型的建模能力，提升多样化业务场景的仿真水平，提高对应用的兼容性和支持度，进而减小仿真结果与实际网络环境的差异，增强网络资源与网络构件的高效适配，从而弥补当前仿真器的不足之处。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术一方面提出一种多模态智慧网络仿真器架构，包括：全维可定义子系统、智慧管理子系统与基础支撑功能子系统，及与全维可定义子系统相连的模型语义解析模块，与基础支撑功能子系统相连的扩展接口；所述模型语义解析模块用于对输入的模型描述文件进行解析，映射为相应的基础
构件和构件之间的逻辑关系，并将其传送到全维可定义子系统；全维可定义子系统用于将解析后的模型建模为一个三层功能结构的网络模型，包括服务层、控制层和数据层，并通基于功能复用最大化原则建立网络功能构件池；智慧管理子系统用于获取网络模型的状态信息，根据业务需求拟合出实时网络资源管理策略，再对网络功能构件池中的基础构件与网络资源池中的网络资源进行适配，实现网络资源与业务需求之间的动态适配；基础支撑功能子系统用于提供通用基础服务，通过扩展接口支持与外部网络通信和第三方应用软件集成，实现在真实网络环境和实际业务应用场景下的仿真测试。
[0006]进一步地，还包括：模型抽象描述模块，用于采用形式化语言对模型功能抽象描述，并将描述通过文件的形式存储。
[0007]进一步地，还包括：与智慧管理子系统相连的输入输出接口，用于将拓扑配置参数输入仿真器内部、输出仿真结果、命令行交互与可视化展示。
[0008]进一步地，所述全维可定义子系统包括网络功能层次化模型构建模块、网络功能构件池构建模块；所述网络功能层次化模型构建模块用于将解析后的模型建模为三层网络模型：数据层、控制层和服务层；所述网络功能构件池构建模块用于基于功能复用最大化原则，将网络功能分解为基础功能构件，建立网络功能构件池。
[0009]进一步地，所述智慧管理子系统包括网络状态感知模块、智能决策模块、适配拟合模块；所述网络状态感知模块用于对网络状态进行细粒度感知和智能分析，获取当前网络拓扑及网络资源使用情况，并基于高层感知语义的统一描述模型生成全网视图；所述智能决策模块用于根据网络状态感知模块感知的网络状态进行网络资源和业务需求之间的拟合决策生成，实时决策网络中的资源管理策略；所述适配拟合模块用于根据智能决策模块生成的策略进行由业务需求和网络状态驱动的、自顶向下的网络功能智能拟合，对网络基础构件和网络资源进行自适应调节操作。
[0010]本专利技术另一方面提出一种仿真测试方法，包括：通过模型语义解析模块对输入的模型描述文件进行解析，映射为相应的基础构件和构件之间的逻辑关系，并将其传送到全维可定义子系统；通过全维可定义子系统将解析后的模型建模为一个三层功能结构的网络模型，包括服务层、控制层和数据层，并通基于功能复用最大化原则建立网络功能构件池；通过智慧管理子系统获取网络模型的状态信息，根据业务需求拟合出实时网络资源管理策略，再对网络功能构件池中的基础构件与网络资源池中的网络资源进行适配，实现网络资源与业务需求之间的动态适配；通过基础支撑功能子系统提供通用基础服务，通过扩展接口支持与外部网络通信和第三方应用软件集成，实现在真实网络环境和实际业务应用场景下的仿真测试。
[0011]进一步地，包括：步骤1：通过模型抽象描述模块采用形式化语言对模型功能抽象描述，并将描述通过文件的形式存储；步骤2：通过模型语义解析模块对输入的模型描述文件进行解析，映射为相应的基础构件和构件之间的逻辑关系，并将其传送到全维可定义子系统；步骤3：全维可定义子系统的网络功能层次化模型构建模块将解析后的模型建模为三层网络模型：数据层、控制层和服务层；步骤4：网络功能构件池构建模块在构建的三层网络模型的基础上，基于功能复用最大化原则，将网络功能分解为基础功能构件，建立网络功能构件池；步骤5：智慧管理子系统通过网络状态感知模块对网络状态进行细粒度感知和智能分析，获取当前网络拓扑及网络资源使用情况，并基于高层感知语义的统一描述模型生成全网视图；步骤6：智能决策模块根据网络状态感知模块感知的网络状态进行网络资源和业务需求之间的拟合决策生成，实时决策网络中的资源管理策略；步骤7：适配拟合模块根据智能决策模块生成的策略进行由业务需求和网络状态驱动的、自顶向下的网络功能智能拟合，对网络基础构件和网络资源进行自适应调节操作；步骤8：通过一组输入输出接口将拓扑配置参数输入仿真器内部、输出仿真结果、命令行交互与可视化展示；步骤9：基础支撑功能子系统提供通用服务，保障全维可定义子系统、智慧管理子系统功能与仿真器的顺利进行，并通过一组扩展接口，支持与外部网络通信和第三方应用软件的集成，在实际网络环境和实际业务应用场景下进行仿真测试。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术提出了一种多模态智慧网络仿真器架构及仿真测试方法，拓展对新型网络模型的建模能力，提升多样化业务场景的仿真水平，提高对应用的兼容性和支持度，进而减小仿真结果与实际网络环境的差异，增强网络资源与网络构件的高效适配，从而弥补当前仿真器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模态智慧网络仿真器架构，其特征在于，包括：全维可定义子系统、智慧管理子系统与基础支撑功能子系统，及与全维可定义子系统相连的模型语义解析模块，与基础支撑功能子系统相连的扩展接口；所述模型语义解析模块用于对输入的模型描述文件进行解析，映射为相应的基础构件和构件之间的逻辑关系，并将其传送到全维可定义子系统；全维可定义子系统用于将解析后的模型建模为一个三层功能结构的网络模型，包括服务层、控制层和数据层，并通基于功能复用最大化原则建立网络功能构件池；智慧管理子系统用于获取网络模型的状态信息，根据业务需求拟合出实时网络资源管理策略，再对网络功能构件池中的基础构件与网络资源池中的网络资源进行适配，实现网络资源与业务需求之间的动态适配；基础支撑功能子系统用于提供通用基础服务，通过扩展接口支持与外部网络通信和第三方应用软件集成，实现在真实网络环境和实际业务应用场景下的仿真测试。2.根据权利要求1所述的一种多模态智慧网络仿真器架构，其特征在于，还包括：模型抽象描述模块，用于采用形式化语言对模型功能抽象描述，并将描述通过文件的形式存储。3.根据权利要求1所述的一种多模态智慧网络仿真器架构，其特征在于，还包括：与智慧管理子系统相连的输入输出接口，用于将拓扑配置参数输入仿真器内部、输出仿真结果、命令行交互与可视化展示。4.根据权利要求1所述的一种多模态智慧网络仿真器架构，其特征在于，所述全维可定义子系统包括网络功能层次化模型构建模块、网络功能构件池构建模块；所述网络功能层次化模型构建模块用于将解析后的模型建模为三层网络模型：数据层、控制层和服务层；所述网络功能构件池构建模块用于基于功能复用最大化原则，将网络功能分解为基础功能构件，建立网络功能构件池。5.根据权利要求1所述的一种多模态智慧网络仿真器架构，其特征在于，所述智慧管理子系统包括网络状态感知模块、智能决策模块、适配拟合模块；所述网络状态感知模块用于对网络状态进行细粒度感知和智能分析，获取当前网络拓扑及网络资源使用情况，并基于高层感知语义的统一描述模型生成全网视图；所述智能决策模块用于根据网络状态感知模块感知的网络状态进行网络资源和业务需求之间的拟合决策生成，实时决策网络中的资源管理策略；所述适配拟合模块用于根据智能决策模块生成的策略进行由业务需求和网络状态驱动的、自顶向下的网络功能智能拟合，对网络基础构件和网络资源进行自适应调节操作。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦龙，田乐，申涓，侯赛凤，裴金川，胡宇翔，袁征，周锟，陈博，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：