[发明专利]一种高速轻量级拟态虚拟网构建方法

权利要求书

1.一种高速轻量级拟态虚拟网构建方法，其特征在于，包括拟态虚拟网络构建方法和可控网络跳变与迁移方法；

所述拟态虚拟网络构建方法包括以下步骤：

S11，令网络G＝(N,L)，其中N表示网络节点集，L表示网络链路集；节点n＝{id,nm,tp,os,nl,pt,sp,s},n∈N，其中id为节点序号，nm为节点名称，tp为节点类型，os为节点运行操作系统，nl为节点网络地址，sp为节点上的服务提供程序，pt为sp开放的端口，s为sp能够提供服务；

S12，链路l＝{id,nm,n_i,n_j},l∈L，其中id为节点序号，nm为节点名称，n_i，n_j分别为当前链路连接的两个节点；节点分为两种，一种是底层的物理节点，另一种即为容器节点；本构建方法中所称的节点即为容器节点；链路也分为两种，一种是物理节点之间连接的物理链路，另一种即为容器节点之间连接的SDN逻辑链路；

S13，拟态虚拟网构建需要经历4个阶段，分别是节点构建阶段、链路构建阶段、网络构建阶段和拟态变化阶段；需要提供5种职能，分别是用户接口、逻辑模型、部件管理、拟态网络和外界信息；

S14，在节点和链路构造过程中，用户接口需要用户提供上述模型中节点n的nm，tp，os，nl，sp信息和链路l的nm，n_i，n_j信息；逻辑模型需要针对用户接口获得信息，分别对节点与链路生成唯一的uuid编码，同时使用面向对象技术将其存储；

S15，在节点构建阶段，将生成的节点逻辑对象信息转化为DockerFile并提交给容器管理器，使得容器管理器生成所需的服务容器；在链路构建阶段，将生成的链路逻辑对象信息转化为对SDN控制器的RESTful API的调用，使得SDN控制器生成所需的OpenFlow流表信息，生成所定义的链路；在网络构建阶段将生成的容器和链路组合成为需要的拟态网络，随后构建协调器统一容器管理器和SDN控制器的功能，对用户提供系统运维接口，供用户进行控制；在拟态变化阶段，定义可控网络跳变和迁移方法，用户通过系统运维接口设定跳变与迁移相关参数，同时IDS日志等外界信息也作为可控网络跳变和迁移方法的决策依据；变化控制流程通过综合用户设定和外界信息做出决策，并通过协调器对容器和网络结构进行调整；

所述可控网络跳变与迁移方法包括网络功能映射和网络跳变迁移。

2.根据权利要求1所述的高速轻量级拟态虚拟网构建方法，其特征在于，所述网络功能映射具体为：

首先建立功能映射关系表；其形式为M＝{(n_v,F)}，其中n_v指网络服务或功能，F为功能提供二元组；随后建立映射函数，其形式为F_m(n_v,F_set)，其中n_v指网络服务或功能，F_set为提供服务的二元组集合；还需要考虑功能依赖，所谓功能依赖是指某一功能的实现需要其他功能进行支撑，用n′_v＝ref(n_v)表示，即n_v所依赖的其他功能；

还包括在网络跳变和迁移后如何在可变空间内选择新的映射关系：

首先给定当前的(n_v,F)，在可变空间中寻找F_new≠F，使得其满足(n_v,F_new)；然后，找到n_v的依赖关系n′_v＝ref(n_v)，通过其映射函数找到当前n′_v对应的F′；随后验证F_new是否满足F与F′之间的依赖关系，如果满足则直接通过映射函数修改功能映射关系，即将F_m(n_v,F)映射为F_m(n_v,F_new)，如果不满足则组建中间构件适配F_new与F′的关系，如果存在适配组件则将其与F_new整合成F′_new，再修改映射关系，如果不存在则重新寻找F_new。