据真实流量导入模块10提供的信息生成相应的应用流量。应用流量经过协议栈模块12处理后送至网卡32输出到链路33。网络故障重现模块13根据不同类型的故障现象，对节点和链路的参数进行相应的更改，使得节点、链路的工作状态与真实网络故障的影响一致，如链路中断、带宽降低、时延增加等。
[0053]网络运行分析系统3包括告警事件关联分析子系统、网络运行状态分析子系统和网络优化方案生成模块20。
[0054]其中，告警事件关联分析子系统包括流行为特征分析与提取模块16、流行为模式匹配模块17、流行为异常告警事件关联分析模块18和其他告警事件关联分析模块19。
[0055]网络运行分析系统3的输入是采集的真实网络SNMP数据或模拟仿真系统生成的Pcap or trace数据文件34，输出为可视化系统I。告警事件关联分析子系统中，首先流行为特征分析与提取模块对模拟仿真系统2生成的流量数据或真实网络采集的Flow数据进行流行为特征分析与提取，将提取的流行为特征输入到流行为模式匹配模块17判断流行为是否发生了异常事件，然后通过流行为异常告警事件关联分析模块18将异常事件与网络故障进行关联分析，确定故障及发生的位置。其他告警事件关联分析模块19对网管系统或设备上的告警信息进行关联分析以确定故障及其发生的位置。故障诊断与定位结果通过可视化系统I的故障定位可视化模块7进行显示。
[0056]网络运行状态分析子系统包括包括网络态势感知模块21、网络带宽分析模块22、网络吞吐量分析模块23、链路负载和利用率分析模块24、网络冗余度与生存性分析模块25和设备链路质量评估模块26。这些模块的输入数据均为采集的真实网络SNMP或Flow数据，通过相应的模块和算法对数据进行分析得到相应的结果，其结果显示到网络运行状态可视化模块5上。
[0057]网络优化方案生成模块20用于利用真实网络的SNMP或Flow数据作为输入，通过设定的最优化目标对当前网络的瓶颈进行分析，得出网络优化方案，并将结果显示在网络运行状态可视化模块5上。
[0058]如图3所示，本系统层次化架构总共包括5层:人机接口层28、模拟仿真层29、仿真数据层30、数据处理层31和真实数据层27。本系统层次化架构的人机接口层28通过网络编辑模块实现模拟仿真层29所需要的网络拓扑、设备链路参数和事件进行设置；模拟仿真层29根据人机接口层28设置的结果，对综合数据网的运行状况进行模拟仿真，模拟仿真结果输出到仿真数据层30和可视化系统I ;仿真数据层30是模拟仿真系统2仿真过程和结果的记录，数据经过数据处理层31进行相应的处理，处理结果通过可视化系统I进行显示；真实数据层27从真实网络上采集的SNMP/Flow数据，用于对真实网络的运行状况进行分析。
【主权项】
1.一种基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:包括三个子系统:可视化系统(I)、模拟仿真系统⑵和网络运行分析系统⑶； 可视化系统(I)通过可视化接口完成对模拟仿真系统(2)和网络运行分析系统(3)进行相关配置，并实现可视化显示； 模拟仿真系统(2)实现对综合数据网络的运行状况模拟，模拟仿真结果作为网络运行分析系统(3)的输入； 网络运行分析系统(3)对来自于模拟仿真系统(2)的数据或真实网络采集的数据进行分析获得当前网络运行状态，结果显示于可视化系统(I)。
2.根据权利要求1所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述可视化系统(I)包括网络拓扑可视化模块(4)、网络运行状态可视化模块(5)、路由可视化模块(6)和故障定位可视化模块(7)。
3.根据权利要求1所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述的模拟仿真系统(2)包括网络编辑模块(8)、事件调度模块(9)、真实流量导入模块(10)、业务流触发模块(11)、协议栈模块(12)、网络故障重现模块(13)、端到端时延分析模块(14)和并行仿真模块(15)。
4.根据权利要求1所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述的网络运行分析系统(3)包括告警事件关联分析子系统、网络运行状态分析子系统和网络优化方案生成模块(20)。
5.根据权利要求4所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述告警事件关联分析子系统包括流行为特征分析与提取模块(16)、流行为模式匹配模块(17)、流行为异常告警事件关联分析模块(18)和其他告警事件关联分析模块(19)。
6.根据权利要求4所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述网络运行状态分析子系统包括包括网络态势感知模块(21)、网络带宽分析模块(22)、网络吞吐量分析模块(23)、链路负载和利用率分析模块(24)、网络冗余度与生存性分析模块(25)和设备链路质量评估模块(26)。
7.根据权利要求4所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:所述网络优化方案生成模块(20)用于利用真实网络的SNMP或Flow数据作为输入，通过设定的最优化目标对当前网络的瓶颈进行分析，得出网络优化方案。
8.根据权利要求1所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:本系统层次化架构总共包括5层:人机接口层(28)、模拟仿真层(29)、仿真数据层(30)、数据处理层(31)和真实数据层(27)。
9.根据权利要求8所述的基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于:本系统层次化架构的人机接口层(28)通过网络编辑模块实现模拟仿真层(29)所需要的网络拓扑、设备链路参数和事件进行设置；模拟仿真层(29)根据人机接口层(28)设置的结果，对综合数据网的运行状况进行模拟仿真，模拟仿真结果输出到仿真数据层(30)和可视化系统(I);仿真数据层(30)是模拟仿真系统(2)仿真过程和结果的记录，数据经过数据处理层(31)进行相应的处理，处理结果通过可视化系统(I)进行显示；真实数据层(27)从真实网络上采集的SNMP/Flow数据，用于对真实网络的运行状况进行分析。
【专利摘要】本发明公开了一种基于NS-3的大型综合数据网网络模拟仿真系统，其特征在于：包括三个子系统：可视化系统(1)、模拟仿真系统(2)和网络运行分析系统(3)；本发明所用架构补充完善了NS-3现有功能模块的不足，基于NS-3平台系统化搭建的22个功能模块以及一个并行模块为综合数据网络的仿真提供了全方位的功能支持。本发明能够基于综合数据网的整体运行状态数据，综合路由分析、流量分析、数据网元分析等技术，架构的实现能够高效率、高精度的提供综合数据网的快速故障定位、诊断以及网络性能分析的仿真平台。
【IPC分类】H04L12-24, H04L12-26
【公开号】CN104660463
【申请号】CN201510032371
【发明人】陆飙, 张谦, 陈利民, 邵大学, 龙诺亚, 任阳阳, 于富财, 张晓 , 李由, 熊诚, 杨耀, 张猛, 撒兴杰, 张菡, 郑元伟, 刘毅
【申请人】贵州电网公司信息通信分公司, 电子科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月22日