[发明专利]一种基于虚拟资源池的虚拟网络节点快速构建方法

说明书

该发明公开了一种基于虚拟实例资源池的网络节点快速复现方法，属于信息网络仿真/孪生技术领域。本发明针对于目标网络中不同种类的网络节点，预先在虚拟资源池中创建相应实例，并为每种虚拟实例设置门限值，各类门限值会根据对应资源消耗速率进行动态调整。在网络节点复现过程中，直接从资源池中调用已创建好的虚拟实例即可，当虚拟实例数量消耗到对应门限值之下时，系统将创建新的虚拟实例来补充虚拟资源池，直至补充至门限值或门限值之上。采用这种方法，既可以有效地提高虚拟资源池中的资源使用率，又可以尽可能地满足网络节点复现对于虚拟资源的需求，解决大规模网络节点复现所需时间过长的问题。

技术领域

本发明属于信息网络孪生和仿真技术领域，特别是涉及一种基于虚拟资源池的虚拟网络节点快速构建方法。

背景技术

网络仿真和孪生是当前信息网络领域研究热点。基于网络仿真(emulation)路线，采用虚拟实例(包括基于传统主机虚拟化技术的虚拟机或基于轻量级虚拟化技术的容器)对目标网络节点实现仿真或孪生复现，具有逼真度高，灵活可扩展、支持上层协议及应用程序直接部署等优势。然而，无论是创建基于传统主机虚拟化技术的虚拟机或创建基于轻量级虚拟化技术的容器，均会引入一定时间延迟。在对大规模目标网络进行仿真或孪生的过程中，如需以上述方法虚拟复现大量的目标网络节点，则需要消耗大量时间，其时间长度与待复现的网络节点数量正相关。

在针对大规模网络的仿真或孪生复现过程中，为减小网络仿真和网络孪生所需消耗在创建虚拟网络节点过程中的时间，为网络仿真或孪生任务，预先创建数量恰当的虚拟实例具有重要的意义。网络仿真或孪生任务可直接利用已创建的虚拟实例复现仿真或孪生节点，从而节省总体时间。

发明内容

针对现有节点虚拟复现技术存在的消耗时间长的特点，本发明提供一种基于虚拟实例资源池的虚拟网络节点快速虚拟复现方法，以达到快速生成虚拟网络节点、构建孪生和仿真网络拓扑的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于虚拟资源池的虚拟网络节点快速虚拟复现方法，包括以下步骤：

步骤1：目标网络中存在n类不同节点，针对上述n类节点，在网络孪生/仿真系统启动时刻，分别创建(c₁,…,c_n)虚拟实例，形成虚拟实例资源池；

步骤2：“网络孪生/仿真系统”在接收到网络节点复现命令后，直接从已构建的虚拟资源池中调用已创建好的虚拟实例，复现目标网络节点，以节省创建节点的时间；

步骤3：设置虚拟实例资源池中n类资源的创建门限值(T₁,…,T_n)，各类资源的门限值T_i在网络复现过程中可依据资源(虚拟实例)消耗速率动态调整，设其初始值为(T₁₀,…,T_n0)；

步骤4：在网络虚拟复现过程中，随着网络节点的不断创建，虚拟实例资源池中的资源数量逐渐减少，当其中一类资源的数量c_i小于其相对应的门限值T_i时，会触发系统对资源池中该类资源的补充，即开始新创建该类虚拟实例，并将其加入虚拟资源池中，资源数量c_i会增加。每次补充新的虚拟实例到虚拟资源池后，均会将资源池中现有资源数量c_i与其门限值T_i进行比较，若c_iT_i，系统会继续补充该类资源，以此类推，直到c_i≥T_i，即停止资源补充。

进一步的，所述步骤3中各类资源门限值T_i变化的具体方法为：假设系统创建n种不同类型节点速率是(V₁,…,V_n)，系统能够记录最近时间段D内，消耗的某类资源数量u_i，计算出该类资源的消耗速率：