[发明专利]用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台及方法

权利要求书

1.一种用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，包括相互连接的控制平面、数据平面，其特征在于：所述控制平面包括网络控制器，用于拓扑发现和地址协议解析；数据平面包括物理交换机和物理服务器；物理服务器通过虚拟网络节点仿真系统构建虚拟网络拓扑结构，包括一组虚拟交换机及与虚拟交换机对应的主机；网络控制器通过南向协议与物理交换机连接，物理交换机分别与各物理服务器下的虚拟交换机连接，虚拟交换机与各自对应的本物理服务器下的主机连接。

2.根据权利要求1所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：所述物理服务器通过虚拟网络节点仿真系统，构建汇聚层虚拟交换机、边缘层虚拟交换机，物理交换机分别与各物理服务器下的汇聚层虚拟交换机连接，各汇聚层虚拟交换机分别与本物理服务器的各边缘层虚拟交换机连接，边缘层虚拟交换机与各自对应的本物理服务器的一组主机连接。

3.根据权利要求1所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：所述虚拟网络的拓扑结构为胖树网络拓扑结构。

4.根据权利要求2所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：每台所述物理交换机及虚拟交换机的端口数量均为K，物理交换机的数量为(K/2)²，汇聚层虚拟交换机的数量为K²/2，边缘层虚拟交换机的数量为K²/2，主机数量为K³/4，汇聚层虚拟交换机通过绑定本物理服务器的端口，与每台物理交换机建立连接。

5.根据权利要求1所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：所述南向协议包括P4Runtime协议、OpenFlow协议以及NETCONF协议。

6.根据权利要求1所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：所述网络控制器包括ONOS多模态控制器和/或OpenDaylight多模态控制器。

7.根据权利要求1所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真平台，其特征在于：所述虚拟交换机包括BMV2虚拟交换机和/或OVS虚拟交换机。

8.一种用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1：在各物理服务器上，分别使用虚拟网络节点仿真系统虚拟网络拓扑结构，包括一组虚拟交换机及与虚拟交换机对应的主机；

步骤S2：将承载虚拟网络节点仿真系统的物理服务器的所有端口解绑；

步骤S3：将物理服务器上解绑的服务器端口，绑定到虚拟网络节点仿真系统创建的对应虚拟交换机上；

步骤S4：将各物理服务器中虚拟交换机与各个物理交换机进行连接组合，将带有特定南向协议、拓扑发现和地址协议解析功能的网络控制器与组网中的各个物理交换机相连接，并通过网络控制器分别给网络中的各个物理交换机、虚拟交换机配置相应的流表，用于设定数据流向的目标和执行动作；

步骤S5：检测组网网络之间的连通性。

9.根据权利要求8所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真方法，其特征在于：所述步骤S3中，虚拟网络节点仿真系统创建汇聚层虚拟交换机、边缘层虚拟交换机，将物理服务器上解绑的物理服务器端口，绑定到本物理服务器下的对应汇聚层虚拟交换机上，汇聚层虚拟交换机分别与本物理服务器下的各边缘层虚拟交换机连接，边缘层虚拟交换机与各自对应的本物理服务器下的一组主机连接。

10.根据权利要求9所述的用于多模态智慧网络的半物理半虚拟网络仿真方法，其特征在于：所述步骤S1的所有物理服务器中，将虚拟网络节点仿真系统创建的虚拟主机IP，配置在同一网段内；所述步骤S2中，将承载虚拟网络节点仿真系统的物理服务器的所有网卡解绑；所述步骤S3中，将物理服务器上解绑的服务器网卡，绑定到虚拟网络节点仿真系统创建的虚拟交换机上，使用函数Intf（intfName, switch），将物理服务器上解绑的网卡绑定到本物理服务器下的汇聚层虚拟交换机上，其中intfName表示需要绑定的物理网卡名，switch表示待绑定的汇聚层交换机；所述步骤S4中流表的配置项为目的IP地址，流表的执行动作为数据包转发的端口号；所述步骤S5中，通过进行网络中各个主机之间的互ping操作，检测组网网络之间的连通性。