基于带内网络遥测的全网流量可视化方法及装置与流程

本发明涉及计算机网路技术领域，特别涉及一种基于带内网络遥测的全网流量可视化方法及装置。

背景技术：

相关技术，当今各种云服务的部署越来越多，数据中心网络已变得规模巨大。随着网络规模的不断扩大，细粒度的网络监控可以实现更好的网络可靠性和实时闭环流量控制。P4语言联盟(P4.org)提出了INT(In-band NetworkTelemetry，带内网络遥测)，为数据中心网络实现细粒度的实时数据平面检测。INT允许数据包在通过数据平面管道时查询设备内部状态(如队列大小，链路利用率和排队等待时间)，而不会干扰控制平面CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或引起额外的延迟。通常情况下，INT依赖于包头中保留的可变长度标签栈的探测包。探测包周期性地在网络边缘生成，并被注入到网络核心，它将与普通的流量一起排队和转发。在沿转发路径的每个路由器/交换机中，探测包将提取设备内部状态并将其推入INT标签栈。在最后一跳，边缘设备将把具有INT信息的探测包转发给远程控制器以供进一步分析。

在相关技术的网络监控中，管理平面协议(如SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议))通常用于不断轮询路由处理器卡上的CPU，每隔几秒或几分钟收集一次网络设备内部状态，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。

然而，由于控制平面与数据平面之间不可避免的交互作用以及CPU资源相当有限，通过不断轮询CPU来收集设备内部状态的监控机制是粗粒度的，并且涉及巨大的查询时延，这在当今的高速数据中心网络中不能很好地扩展。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于带内网络遥测的全网流量可视化方法，该方法可以有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

本发明的另一个目的在于提出一种基于带内网络遥测的全网流量可视化装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于带内网络遥测的全网流量可视化方法，包括以下步骤：通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，以进行实时的INT监控；通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径；将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化。

本发明实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法，使用源路由和带内网络遥测INT来提出按需带内遥测机制，并提出基于深度优先搜索的INT路径规划算法来实现覆盖全网的非重叠INT路径规划，提出将收集的INT信息表示成一系列位图图像实现全网流量可视化，从而有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

另外，根据本发明上述实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，进一步包括：在第一跳生成探测包，并在最后一跳收集INT信息的探测包，将所述INT信息的探测包转发给控制器；执行标签交换，并根据源路由标签栈中弹出的输出端口号转发交换的标签。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径，进一步包括：选择一个未访问的边来进行深度优先遍历并标记为已访问的边；在回退之前沿着每个分支进行探索，并将已访问的顶点添加到当前的INT路径中；在回退时从分支顶点创建一条新路径，将该分支的顶点作为所述新路径第一个节点，并通过深度优先搜索顺序访问所有顶点的所有边，以规划覆盖全网的非重叠INT路径。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化，进一步包括：收集全网的流量状态的数据，并对其进行编码，以得到所述位图图像。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于带内网络遥测的全网流量可视化装置包括：监控模块，用于通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，以进行实时的INT监控；路径规划模块，用于通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径；可视化模块，用于将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化。

本发明实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置，使用源路由和带内网络遥测INT来提出按需带内遥测机制，并提出基于深度优先搜索的INT路径规划算法来实现覆盖全网的非重叠INT路径规划，提出将收集的INT信息表示成一系列位图图像实现全网流量可视化，从而有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

另外，根据本发明上述实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述监控模块还包括：边缘路由器，用于在第一跳生成探测包，并在最后一跳收集INT信息的探测包，将所述INT信息的探测包转发给控制器；核心路由器，用于执行标签交换，并根据源路由标签栈中弹出的输出端口号转发交换的标签。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述路径规划模块还用于选择一个未访问的边来进行深度优先遍历并标记为已访问的边，并在回退之前沿着每个分支进行探索，并将已访问的顶点添加到当前的INT路径中，以及在回退时从分支顶点创建一条新路径，将该分支的顶点作为所述新路径第一个节点，并通过深度优先搜索顺序访问所有顶点的所有边，以规划覆盖全网的非重叠INT路径。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述可视化模块还用于收集全网的流量状态的数据，并对其进行编码，以得到所述位图图像。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的基于源路由的按需带内网络遥测示意图；

图3为根据本发明一个实施例的基于深度优先搜索的INT路径规划算法的示意图；

图4为根据本发明一个实施例的图的深度优先遍历的示意图；

图5为根据本发明一个实施例的在基于DFS的路径规划程序中的堆栈和邻接矩阵的变化的示意图；

图6为根据本发明一个实施例的通过INT分析选定交换机的上行和下行队列中的数据包数量的示意图；

图7为根据本发明一个实施例的通过一系列“位图图像”的全网流量可视化的示意图；

图8为根据本发明一个实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在介绍基于带内网络遥测的全网流量可视化方法及装置之前，先简单介绍一下本发明实施例要解决的问题。

INT实际上是一个需要特殊硬件支持的底层原语，它定义了如何沿着数据包转发路径从单个网络设备或网络设备链中提取交换机内部状态。此外，它还会通过添加INT标签栈来修改数据包头。因此，在发布指定标准INT包头格式的新RFC之前，必须使用协议无关的编程语言(如P4)来实现INT。作为一种新的数据平面抽象，INT明确定义了实时设备内部状态抽取的接口。网络运营商很容易获得探测包转发路径上的单个设备或设备链的内部状态。但是，在每个设备上直接进行INT操作会产生显著的性能开销：

(1)INT将向网络中注入探测包，这也将占用链路带宽的一小部分(较高的INT采样粒度，将消耗更多的带宽)；

(2)必须在网络边缘部署INT代理进行探测包的生成和收集(INT路径越分离，需要部署更多的INT代理)。由于网络遥测毕竟是一个辅助功能，所以为了更好地进行网络管理，最好采用经济高效的方式，也就是说，INT进一步要求建立一个高层次的机制来有效地提取整个网络的流量状态。更具体地说，由于SDN(Software Defined Network，软件定义网络)被广泛部署用于数据中心网络管理，集中式SDN控制器总是期望一个全局的视图(即全网流量状态)来做出最佳的流量控制决策。

本发明实施例提出了“带内全网遥测”的概念，希望能够实现全网的流量可视化。本发明实施例采用分而治之的设计理念，通过将最终的解决方案分解为机制和策略来解决“带内全网遥测”问题。

正是基于上述原因，本发明实施例提出了一种基于带内网络遥测的全网流量可视化方法及装置。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法。

图1是本发明一个实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法的流程图。

如图1所示，该基于带内网络遥测的全网流量可视化方法包括以下步骤：

在步骤S101中，通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，以进行实时的INT监控。

可以理解的是，本发明实施例提出按需的带内网络遥测，是为了允许网络运营商根据自己的意愿指定一个特定的路径，以便进行实时的INT监控。

举例而言，如图2所示，本发明实施例通过源路由技术来实现“用户特定的路径监控”功能。在计算机网络中，源路由通常通过将路由标记到数据包头上来允许数据包的发送者指定数据包通过网络的路由。相反，在非源路由协议中，数据包是由路由器根据目的地址转发的。在图2中，本发明实施例在数据包头中为源路由标签堆栈保留了512位，并为每个源路由标签分配4位来表示路由器输出端口号，从而可以为每个路由器最大支持16个输出端口。在固定长度的源路由标签栈之上，本发明实施例分配一个可变长度的INT标签栈。每个INT标签占用22字节，包含设备号、入口/出口端口、入口/出口队列长度等信息。需要说明的是，虽然为探测包设计了一个定制的头格式，但是网络设备仍然可以转发这些探测包，因为这个网络是支持协议无关的转发的。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，进一步包括：在第一跳生成探测包，并在最后一跳收集INT信息的探测包，将INT信息的探测包转发给控制器；执行标签交换，并根据源路由标签栈中弹出的输出端口号转发交换的标签。

具体而言，在按需网络遥测体系结构中，有两种不同功能的路由器：边缘路由器和核心路由器。

边缘路由器主要负责：(1)在第一跳生成探测包；(2)在最后一跳收集具有INT信息的探测包并将其转发给控制器用于进一步分析。更具体地说，当边缘路由器收到来自终端主机发向网络的探测包时，先把一系列输出端口号推入数据包头中的源路由标签堆栈中。这些输出端口号是由控制器提供给边缘路由器的，在控制器处经由集中路由计算或一些特定的QoS约束被预先确定。输出端口号的顺序确定了接下来数据包该如何转发。接着边缘路由器也将其INT信息推入到数据包头的INT标签栈中。最后，边缘路由器将根据源路由指定的输出端口号转发数据包。当边缘路由器收到网络中发来的探测包时，首先从源路由标签堆栈中弹出输出端口号，再将其INT信息推入到INT标签栈中。最后，边缘路由器就将这个具有端到端INT信息的探测包转发给控制器，用于实时网络流量状态的远程分析。

核心路由器执行标签交换(与MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)类似)，只根据源路由标签栈中弹出的输出端口号进行转发。源路由标签在一个路由器上只弹出一次。具体来说，核心路由器收到探测包时，先从源路由标签栈中弹出输出端口号，再将其INT信息推送到数据包头的INT标签栈中，最后根据源路由指定的输出端口号转发该探测包。

在实际部署中，也可以通过虚拟交换机(例如Open vSwitch)或者甚至从安装在末端主机的软件INT代理周期性地生成探测包。

在步骤S102中，通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径。

可以理解的是，基于按需网络遥测，在这里，本发明实施例提出了一个INT路径规划算法来自动生成多个非重叠的用户指定的INT路径来覆盖整个网络。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径，进一步包括：选择一个未访问的边来进行深度优先遍历并标记为已访问的边；在回退之前沿着每个分支进行探索，并将已访问的顶点添加到当前的INT路径中；在回退时从分支顶点创建一条新路径，将该分支的顶点作为新路径第一个节点，并通过深度优先搜索顺序访问所有顶点的所有边，以规划覆盖全网的非重叠INT路径。

可以理解的是，INT路径规划算法基于DFS(depth-first search，深度优先搜索技术)。在遍历或搜索树或图数据结构时，DFS从根部开始，并在回退之前尽可能沿着每个分支进行探索。本发明实施例的路径规划算法的基本思想是在回退之前将被访问的顶点连续地添加到当前路径中；如果一个顶点没有可以访问的边，则需要回退并创建一个新的路径，并将分支顶点(定义为沿着回退路径的拥有未访问边的第一个顶点)作为新路径中的第一个节点。在按DFS顺序访问所有顶点的所有边之后，将提取覆盖整个网络的多个非重叠路径。

具体而言，如图3所示，基于DFS的路径规划算法的递归版本。对于每个被访问的顶点，将选择一个未访问的边来进行深度优先遍历。如果选择了未访问的边，则将其标记为已访问(通过在其邻接矩阵的相应位置填充零)。本发明实施例将尽可能深入探索，并在回退之前将访问的顶点添加到当前的INT路径中。在回退时，将从分支顶点创建一条新的路径。

在图3中，本发明实施例使用递归技术和一个额外的标志来执行回退和定位分支顶点。在DFS期间发生回退时，当前函数调用将返回true作为返回值，这个返回值将在其调用者函数中分配给一个bool类型的变量flag。如果变量flag为true，并且至少还有一个未访问边，则当前访问的顶点必定是分支顶点。当所有边被访问时，递归将最终停止。此外，深度优先遍历的第一个顶点v0需要特别处理，应该调用函数PathPlan(v0，true)来启动算法。算法的复杂度与DFS算法相同。

举例而言，如图4所示，展示了由5个顶点组成的一个网络，作为执行递归路径规划算法的一个简单案例。当递归函数调用自己时，函数的当前状态必须被存储，以便被调用函数返回控制权时继续执行。基本上使用堆栈(先入后出规则)来保存当前的函数状态。

图5展示了在递归过程中堆栈和邻接矩阵的变化。在函数PathPlan(v0，true)被调用之后，v0被压入堆栈。遍历邻接矩阵中v0周围的顶点，发现其与v1之间有一个未访问的边，则v1被压入堆栈(即图4中的序号1)，此时路径1＝{v0，v1}，并且将v0和v1之间的边被标记为已访问，即邻接矩阵中v0和v1之间的两个边元素置零。

随着越来越多的顶点以DFS顺序被访问，路径1不断扩大，同时堆栈继续增长。当路径1扩大到{v0，v1，v2，v3，v1}(即图5中的状态5)时，无处可去(即，此时v1已经没有未访问的边)，必须回退。此时，从堆栈中弹出v1并返回到v3(即图4中的序号5)。考察v3顶点，发现其有一个未访问的边到v4。然后，将v3标记为分支顶点，并创建一个新的路径为路径2＝{v3，v4}。当路径2扩大到{v3，v4，v2}(即图5中的状态8)时，再次无处可去，必须回退。但是在这个时候，虽然检查了从堆栈中弹出的所有顶点，但是仍然找不到任何分支顶点。当堆栈最终变空时，递归停止。最后，提取到了两个非重叠的INT路径。

在步骤S103中，将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化。

进一步地，在本发明的一个实施例中，将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化，进一步包括：收集全网的流量状态的数据，并对其进行编码，以得到位图图像。

具体而言，基于INT，本发明实施例能够收集到全网的流量状态的数据，并且通过一种流量状态表示方法，能够将其“编码”为一系列“位图图像”。

对于单个交换机的流量可视化，图6展示了基于INT测量的连续快照中所选单台交换机的上行和下行队列中的数据包数量。对于每个方向，记录入口和出口队列中的总数据包。横坐标为各个测量快照，纵坐标为各方向下队列中的总数据包数。

对于整个网络的流量可视化，图7展示了在不同流量负载下的一个快照中的整个网络的流量状态。具体来说，使用交换机x的出口队列和交换机y的入口队列中的数据包总数来表示链路(x，y)上的流量负载。这样，全网的流量状态可以实时“编码”成一系列的“位图图像”通过分析“位图图像”，人。们可以从底层网络挖掘出深刻的知识(例如，从图7(b)中可以看出，链路(12,11)严重拥塞)。这种简洁的网络状态表示可以进一步允许使用模式识别或机器学习来进行大的网络数据分析。当网络规模庞大时，这种自动化的方法将比人为的流量分析更有效率。

综上，本发明实施例称为“带内全网遥测技术”，通过SR(source route，应用源路由)来提出一个“按需带内网络遥测”的机制，允许网络运营商指定一个特定的网络路径进行实时监控。基于上述用户指定的路径监视机制，进一步设计了一个基于深度优先搜索的INT路径规划策略，可以生成覆盖整个网络的多个不重叠的INT路径。以INT为基础，本发明实施例还可以将网络的流量状态“编码”为一系列“位图图像”，进一步允许使用模式识别或机器学习等先进技术进行自动化网络监控和故障排除。实际上，从网络流量状态到位图图像的这种转变是非常重要的，因为当网络变得规模庞大时，这种自动化的方法将比单纯的人为操作的流量分析和网络故障处理更为有效。

进一步地，本发明实施例带来的有益效果，具体包括：

(1)为数据中心网络实现细粒度的实时数据平面检测。带内网络遥测允许数据包在通过数据平面管道时查询设备内部状态(如队列大小，链路利用率和排队等待时间)，而不会干扰控制平面CPU或引起额外的延迟。网络运营商可以很容易获得探测包转发路径上的单个设备或设备链的内部状态。这种细粒度的实时监测与传统网络监控中的轮询CPU方法相比有着很大的优势。

(2)按需带内遥测允许网络运营商指定一个特定的网络路径进行实时监控。通过运用源路由技术，使得带内遥测能够被用户指定网络路径。这种按需带内遥测的机制能够允许网络运营商根据自己的意愿指定一个特定的路径，以便进行实时的INT监控。

(3)生成覆盖整个网络的多个不重叠INT路径，减少INT对网络的性能开销。INT向网络中注入探测包，将占用链路带宽的一小部分，另外必须在网络边缘部署INT代理进行探测包的生成和收集，这些都需要一定的性能开销。通过基于深度优先搜索的INT路径规划算法，能生成覆盖全网的多个不重叠路径，从路径规划的角度来减少了这些对网络的性能开销。

(4)通过有效的网络流量状态表示实现全网的流量可视化。对于收集到的INT信息数据，本发明还提出了一种有效的信息表示方法，能将网络流量状态表示为一系列“位图图像”，允许进一步使用模式识别或机器学习等先进技术进行自动化网络监控和故障排除。当网络变得规模庞大时，这种自动化的方法将比单纯的人为操作的流量分析和网络故障处理更为有效。

根据本发明实施例提出的基于带内网络遥测的全网流量可视化方法，使用源路由和带内网络遥测INT来提出按需带内遥测机制，并提出基于深度优先搜索的INT路径规划算法来实现覆盖全网的非重叠INT路径规划，提出将收集的INT信息表示成一系列位图图像实现全网流量可视化，从而有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置。

图8是本发明一个实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置的结构示意图。

如图8所示，该基于带内网络遥测的全网流量可视化装置10包括：监控模块100、路径规划模块200和可视化模块300。

其中，监控模块100用于通过源路由和带内网络遥测允许网络运营商根据意愿指定特定的路径，以进行实时的INT监控。路径规划模块200用于通过深度优先搜索的INT路径规划算法规划覆盖全网的非重叠INT路径。可视化模块300用于将采集的INT信息表示成位图图像，以对全网流量可视化。本发明实施例的装置10可以有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

进一步地，在本发明的一个实施例中，监控模块100还包括：边缘路由器和核心路由器。

其中，边缘路由器用于在第一跳生成探测包，并在最后一跳收集INT信息的探测包，将INT信息的探测包转发给控制器。核心路由器用于执行标签交换，并根据源路由标签栈中弹出的输出端口号转发交换的标签。

进一步地，在本发明的一个实施例中，路径规划模块200还用于选择一个未访问的边来进行深度优先遍历并标记为已访问的边，并在回退之前沿着每个分支进行探索，并将已访问的顶点添加到当前的INT路径中，以及在回退时从分支顶点创建一条新路径，将该分支的顶点作为新路径第一个节点，并通过深度优先搜索顺序访问所有顶点的所有边，以规划覆盖全网的非重叠INT路径。

进一步地，在本发明的一个实施例中，可视化模块300还用于收集全网的流量状态的数据，并对其进行编码，以得到位图图像。

需要说明的是，前述对基于带内网络遥测的全网流量可视化方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的基于带内网络遥测的全网流量可视化装置，使用源路由和带内网络遥测INT来提出按需带内遥测机制，并提出基于深度优先搜索的INT路径规划算法来实现覆盖全网的非重叠INT路径规划，提出将收集的INT信息表示成一系列位图图像实现全网流量可视化，从而有效提高全网流量可视化的可靠性，INT监控的实时性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。