一种时延容忍网络的仿真方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种时延容忍网络的仿真方法及装置。
【背景技术】
[0002]因特网(英文-1nternet)已经在互连全球的通信设备上取得巨大的成功，它采用传输控制协议(Transmiss1n Control Protocol，简称TCP) /因特网互联协议(InternetProtocol，简称IP)协议簇作为一个同构的通信协议集，从而可以屏蔽网络异构性。近年来出现了许多新兴网络，例如时延容忍网络(Delay Tolerant Networks，简称DTN)，其具有网络连接间歇性连通的特点，这使得DTN不能采用TCP/IP路由数据并确保信息交换的可靠性。因此，需对DTN进行研究，以确定其适用的通信协议。
[0003]目前，大部分针对DTN的研究，主要集中在地面DTN(例如传感器网络)和深空DTN(例如深空卫星网络)。对于深空DTN而言，其既有着地面DTN的特点，又有着空间卫星网络中卫星节点运行的周期性、节点存储和处理资源有限且更加珍贵、上下行链路速率不对称等特点，因此在对深空DTN进行研究时，需要综合考虑所有这些特点。
[0004]现有的深空DTN涉及的通信协议包括基于先验知识的单播路由算法、相遇即访问(Meetings and Visits，简称MV)路由算法、MaxProp路由算法、传染路由(英文:EpidemicRouting)算法、以及连接图路由(Contact Graph Routing，简称CGR)协议。基于先验知识的单播路由算法，最早由Jain等人提出，并根据不同的先验知识级别设计不同的单播路由协议。定义网络中传输的消息为四元组(src，dst，time, size)，分别表示消息传输的源、目的节点、消息产生时间、消息大小，它可利用的知识包括链路连接信息、节点间连接信息、节点缓冲区大小、节点通信需求数据传输带宽等信息，最终路由目标是为所有的消息计算最小延迟路径。Brendan等人提出了 MV路由算法，MV路由算法通过学习节点之间的接触概率以及节点访问特定地点的概率，来辅助路由决策和缓冲资源的分配。后来，Burgess等对MV路由算法进行了扩展，提出MaxProp路由算法，该算法基于路径历史信息按照消息优先级对消息进行排序，进而转发消息，同时在网络内通过泛洪确认字符(Acknowledgement，简称ACK)的方式来删除到期的消息。另外，Vahat等人提出传染路由算法，该算法中每个节点不进行路由决策，而将消息泛洪给所有的邻居节点。有研究人员根据空间网络中节点运动的规律性，提出CGR协议，该协议充分利用空间网络中节点运动规律，根据节点之间的接触关系选择一个最优邻居节点，将数据转发出去。
[0005]可见，DTN及其在深空卫星网络中的应用仍然处于研究阶段。在研究过程中，往往需要在实际网络环境验证其适用的通信协议，但是要建立试验用的深空卫星网络是非常困难的。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种时延容忍网络的仿真方法及装置。所述技术方案如下:
[0007]—方面，提供了一种时延容忍网络的仿真方法，所述方法包括:
[0008]载入卫星工具包STK仿真场景；所述STK仿真场景是根据需模拟的时延容忍网络DTN的网络场景创建的，所述STK仿真场景包括若干虚拟网络设备，所述虚拟网络设备之间设有虚拟链路；所述STK仿真场景用于，在启动后采用所述虚拟链路模拟所述网络设备之间的链路的连通状态的变化过程；
[0009]配置若干虚拟机的运行参数；所述若干虚拟机用于模拟所述需模拟的DTN的网络场景中的网络设备的通信过程；
[0010]启动所述STK仿真场景并控制所述若干虚拟机按照配置的运行参数通信；
[0011]在所述若干虚拟机的通信过程中，根据所述虚拟链路的通断状态，控制所述虚拟机之间的链路的通断；每个所述虚拟机对应一个所述虚拟网络设备，不同所述虚拟机对应的虚拟网络设备不同，所述虚拟机之间的链路与所述虚拟链路相对应；
[0012]以预定时间为间隔，获取每个所述虚拟机的运行信息；
[0013]分析获取的运行信息并显示分析结果。
[0014]可选的，根据所述虚拟链路的通断状态，控制所述虚拟机之间的链路的通断，包括:
[0015]获取所述STK仿真场景中的虚拟网络设备的可见性信息；所述可见性信息用于指示所述虚拟网络设备之间的虚拟链路的通断时间；
[0016]解析获取的可见性信息，并根据解析结果控制所述虚拟机之间的链路的通断。
[0017]可选的，所述配置若干虚拟机的运行参数，包括:
[0018]获取配置文件；所述配置文件根据创建的STK仿真场景生成，所述配置文件包括所述若干虚拟机的运行参数，所述运行参数包括所述虚拟机的标识、所述虚拟机的通信业务、所述虚拟机之间的路由路径、以及所述虚拟机之间的链路的链路参数；
[0019]根据配置文件，配置所述若干虚拟机的运行参数。
[0020]可选的，所述方法还包括:
[0021]在所述若干虚拟机的通信过程中，控制更改所述虚拟机之间的路由路径中至少一条路由路径。
[0022]可选的，控制所述若干虚拟机按照配置的运行参数通信，包括如下步骤中至少一个步骤:
[0023]控制至少一个所述虚拟机向其他虚拟机发送图片；
[0024]控制至少一个所述虚拟机接收其他虚拟机发送的图片；
[0025]控制至少一个所述虚拟机向指其他虚拟机发送视频；
[0026]控制至少一个所述虚拟机接收其他虚拟机发送的视频。
[0027]另一方面，提供了一种时延容忍网络的仿真装置，所述装置包括:
[0028]加载模块，用于载入卫星工具包STK仿真场景；所述STK仿真场景是根据需模拟的时延容忍网络DTN的网络场景创建的，所述STK仿真场景包括若干虚拟网络设备，所述虚拟网络设备之间设有虚拟链路；所述STK仿真场景用于，在启动后采用所述虚拟链路模拟所述网络设备之间的链路的连通状态的变化过程；
[0029]配置模块，用于配置若干虚拟机的运行参数；所述若干虚拟机用于模拟所述需模拟的DTN的网络场景中的网络设备的通信过程；
[0030]第一控制模块，用于启动所述STK仿真场景并控制所述若干虚拟机按照配置的运行参数通信；
[0031]第二控制模块，用于在所述若干虚拟机的通信过程中，根据所述虚拟链路的通断状态，控制所述虚拟机之间的链路的通断；每个所述虚拟机对应一个所述虚拟网络设备，不同所述虚拟机对应的虚拟网络设备不同，所述虚拟机之间的链路与所述虚拟链路相对应；
[0032]获取模块，用于以预定时间为间隔，获取每个所述虚拟机的运行信息；
[0033]显示模块，用于分析获取的运行信息并显示分析结果。
[0034]可选的，所述第二控制模块用于，
[0035]获取所述STK仿真场景中的虚拟网络设备的可见性信息；所述可见性信息用于指示所述虚拟网络设备之间的虚拟链路的通断时间；
[0036]解析获取的可见性信息，并根据解析结果控制所述虚拟机之间的链路的通断。
[0037]可选的，所述配置模块用于，
[0038]获取配置文件；所述配置文件根据创建的STK仿真场景生成，所述配置文件包括所述若干虚拟机的运行参数，所述运行参数包括所述虚拟机的标识、所述虚拟机的通信业务、所述虚拟机之间的路由路径、以及所述虚拟机之间的链路的链路参数；
[0039]根据所述配置文件，配置所述若干虚拟机的运行参数。
[0040]可选的，所述第二控制模块还用于，
[0041]在所述若干虚拟机的通信过程中，控制更改所述虚拟机之间的路由路径中至少一条路由路径。
[0042]可选的，所述第一控制模块用于执行如下步骤中至少一个步骤:
[0043]控制至少一个所述虚拟机向其他虚拟机发送图片；
[0044]控制至少一个所述虚拟机接收其他虚拟机发送的图片；
[0045]控制至少一个所述虚拟机向指其他虚拟机发送视频；
[0046]控制至少一个所述虚拟机接收其他虚拟机发送的视频。
[0047]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0048]通过载入STK仿真场景；STK仿真场景是根据需模拟的DTN的网络场景创建的，STK仿真场景包括若干虚拟网络设备，虚拟网络设备之间设有虚拟链路，STK仿真场景用于，在启动后采用所述虚拟链路模拟所述网络设备之间的链路的连通状态的变化过程；配置若干虚拟机的运行参数；所述若干虚拟机用于模拟需模拟的DTN的网络场景中的网络设备的通信过程；启动STK仿真场景并控制若干虚拟机按照配置的运行参数通信；每个虚拟机对应一个虚拟网络设备，不同虚拟机对应的虚拟网络设备不同，虚拟机之间的链路与虚拟链路相对应；在若干虚拟机的通信过程中，根据虚拟链路的通断状态，控制虚拟机之间的链路的通断；以预定时间为间隔，获取每个虚拟机的运行信息；分析获取的运行信息并显示分析结果；一方面，STK仿真场景动态演示网络设备之间的链路的连通状态的变化过程，另一方面，虚拟机根据STK仿真场景演示的链路的连通状态的过程，同步模拟网络设备之间的通信过程，还可以根据虚拟机的运行信息显示分析结果，这样，构建了一种时延容忍网络的仿真方式，实现了时延容忍网络的验证、演示和分析，为时延容忍网络的研究提供易于实现的验证方式。
【附图说明】
[0049]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在