基于云平台的网络虚实融合仿真技术研究
发布时间：2021-10-24 01:49
近年来网络技术蓬勃发展,网络规模越来越大,网络各层协议、组织架构、算法及上层应用层出不穷。随移动终端时代的来临,网络体系更为复杂,基础设施建设、维护及功耗代价巨大、应用种类繁多。各层协议及相关算法与上层应用在正式部署前必须经过健壮性、安全性、鲁棒性及相关性能测试。对于传统的网络仿真或物理实验床对目标场景进行测试都存在一定的局限,物理实验床仿真规模小且搭建往往费时费力,而网络仿真虽然可以仿真较大规模场景,但仿真规模仍受单机性能的约束且仿真逼真度相比物理实验床较差。因此如何构建既能保证仿真逼真度,又能支持大规模仿真场景的仿真平台成为网络仿真中域亟待解决的问题。针对此问题本论文提出了网络虚实融合模型,使原本虚拟网络中部分子集被实际网络所代替。为此设计了基于Linux-Bridge虚拟网桥的网络虚实融合方案与基于代理节点（Proxy Node）的网络虚实融合方案。其目的是使虚拟网络与物理网络间可相互通信。在解决了物理实验床的高成本、难部署等问题的同时,提高了仿真测试云实验的逼真度,且由于仿真测试云这种分布式架构,计算性能可水平扩展,网络虚实融合在仿真规模上也得到极大提升。首先,本文对目标网络拓...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CPU虚拟化原理
第二章 网络仿真测试云介绍合仿真。进一步提高系统仿真精度和直观性；（5）提供与其他仿真软件联合仿真接口，例如可以通过导入由 STK 卫星仿真软件生成的 CSV 拓扑文件，仿真测试云控制端对该拓扑文件进行解析，实时生成节点与链路，并且反向控制 STK 卫星仿真软件，控制其 3D 模拟动画与仿真测试云实时同步；（6）通过在 OpenStack 上部署 nova-docker 插件，以实现仿真测试平台上轻量级主机虚拟化，进一步提升仿真测试云平台所支持仿真网络规模。本文采用 OpenStack 对 KVM 虚拟机进行管理，通过在 OpenStack 上部署非原生组件 nova-docker 使其也可对 Docker 容器进行管理，调研了市面上大部分网络仿真的需求，在其云平台之上设计并开发了一套通用的、弹性的、可横向扩展的分布式仿真测试云。下图为仿真测试云整体架构设计图：
电子科技大学硕士学位论文仿真的结点，上面大都跑着路由协议和测试工具应用等。本论文采用了社区非常火的开源云资源管理平台 OpenStack，OpenStack 不但责虚拟资源层中 KVM 虚拟机和 Docker 容器生命周期的管理，还负责这些虚拟实之间虚拟网络的创建与删除，物理资源层中主机之间的连接、映射关系等。在云资源管理平台之上，是用于仿真测试的仿真测试云平台，也是本论文主的工作点。仿真测试云基于 OpenStack 并参考 NS2，OPNET 等仿真软件进行研发，真测试人员的所有仿真都将在此层进行。在仿真层面的角度（业务逻辑角度，屏蔽掉底层和云平台层）仿真测试云云源控制层用 Java 和 Python 研发，整个控制程序部署在 Tomcat 服务器之上[28]。如下图 2-3 所示，仿真测试云通过虚实融合技术可外接实物节点群与虚拟结联合仿真，并且提供了可供仿真测试人员按需扩展编程接口，使其可与其他仿软件协同工作，本仿真测试云已通过实现 STK 和 NS3 编程接口从而与其进行协仿真。
【参考文献】：
期刊论文
[1]云平台支撑下的虚实网络融合仿真方法[J]. 邓博,毛红宇,王晓锋,刘渊. 小型微型计算机系统. 2018(03)
[2]可任意灵活接入的虚实网络融合仿真方法[J]. 王晓静,夏群峰,王晓锋. 传感器与微系统. 2018(01)
[3]基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台建设[J]. 刘震,梁旭,黄明. 信息与电脑(理论版). 2016(09)
[4]特种设备仿真云计算平台搭建[J]. 彭启凤,周易,黄国健,刘金,陈敏. 自动化与信息工程. 2015(05)
[5]基于NS-3构建网络环境的虚实结合技术的研究[J]. 李广荣,王琨,张兆心. 高技术通讯. 2015 (07)
[6]基于虚拟机动态迁移的电力仿真云计算平台资源调度策略[J]. 王德文,刘晓萌. 电力系统自动化. 2015(12)
[7]基于Docker技术的容器隔离性研究[J]. 刘思尧,李强,李斌. 软件. 2015(04)
[8]基于网络功能虚拟化（NFV）的IMS核心网演进[J]. 何华江,陈丹. 邮电设计技术. 2015(02)
[9]基于Spring MVC的Web应用开发[J]. 舒礼莲. 计算机与现代化. 2013(11)
[10]基于OPNET的网络仿真技术研究及其应用[J]. 朱辰,董银虎. 无线电工程. 2013(03)
硕士论文
[1]SDN与传统IP网络互联架构的设计与实现[D]. 徐宾伟.电子科技大学 2015
[2]基于虚拟计算环境的内存资源弹性分配研究[D]. 张鹏飞.国防科学技术大学 2013
[3]基于虚实结合实验室的仿真计算集群的研究[D]. 陈建峰.浙江大学 2013
[4]基于协作模型的多层次I/O虚拟化技术研究[D]. 赵玉春.解放军信息工程大学 2012
[5]PaaS云计算系统仿真平台及其数据库子系统的设计与实现[D]. 张莹光.北京邮电大学 2011
本文编号：3454336
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CPU虚拟化原理
第二章 网络仿真测试云介绍合仿真。进一步提高系统仿真精度和直观性；（5）提供与其他仿真软件联合仿真接口，例如可以通过导入由 STK 卫星仿真软件生成的 CSV 拓扑文件，仿真测试云控制端对该拓扑文件进行解析，实时生成节点与链路，并且反向控制 STK 卫星仿真软件，控制其 3D 模拟动画与仿真测试云实时同步；（6）通过在 OpenStack 上部署 nova-docker 插件，以实现仿真测试平台上轻量级主机虚拟化，进一步提升仿真测试云平台所支持仿真网络规模。本文采用 OpenStack 对 KVM 虚拟机进行管理，通过在 OpenStack 上部署非原生组件 nova-docker 使其也可对 Docker 容器进行管理，调研了市面上大部分网络仿真的需求，在其云平台之上设计并开发了一套通用的、弹性的、可横向扩展的分布式仿真测试云。下图为仿真测试云整体架构设计图：
电子科技大学硕士学位论文仿真的结点，上面大都跑着路由协议和测试工具应用等。本论文采用了社区非常火的开源云资源管理平台 OpenStack，OpenStack 不但责虚拟资源层中 KVM 虚拟机和 Docker 容器生命周期的管理，还负责这些虚拟实之间虚拟网络的创建与删除，物理资源层中主机之间的连接、映射关系等。在云资源管理平台之上，是用于仿真测试的仿真测试云平台，也是本论文主的工作点。仿真测试云基于 OpenStack 并参考 NS2，OPNET 等仿真软件进行研发，真测试人员的所有仿真都将在此层进行。在仿真层面的角度（业务逻辑角度，屏蔽掉底层和云平台层）仿真测试云云源控制层用 Java 和 Python 研发，整个控制程序部署在 Tomcat 服务器之上[28]。如下图 2-3 所示，仿真测试云通过虚实融合技术可外接实物节点群与虚拟结联合仿真，并且提供了可供仿真测试人员按需扩展编程接口，使其可与其他仿软件协同工作，本仿真测试云已通过实现 STK 和 NS3 编程接口从而与其进行协仿真。
【参考文献】：
期刊论文
[1]云平台支撑下的虚实网络融合仿真方法[J]. 邓博,毛红宇,王晓锋,刘渊. 小型微型计算机系统. 2018(03)
[2]可任意灵活接入的虚实网络融合仿真方法[J]. 王晓静,夏群峰,王晓锋. 传感器与微系统. 2018(01)
[3]基于云计算技术的网络虚拟仿真实验室平台建设[J]. 刘震,梁旭,黄明. 信息与电脑(理论版). 2016(09)
[4]特种设备仿真云计算平台搭建[J]. 彭启凤,周易,黄国健,刘金,陈敏. 自动化与信息工程. 2015(05)
[5]基于NS-3构建网络环境的虚实结合技术的研究[J]. 李广荣,王琨,张兆心. 高技术通讯. 2015 (07)
[6]基于虚拟机动态迁移的电力仿真云计算平台资源调度策略[J]. 王德文,刘晓萌. 电力系统自动化. 2015(12)
[7]基于Docker技术的容器隔离性研究[J]. 刘思尧,李强,李斌. 软件. 2015(04)
[8]基于网络功能虚拟化（NFV）的IMS核心网演进[J]. 何华江,陈丹. 邮电设计技术. 2015(02)
[9]基于Spring MVC的Web应用开发[J]. 舒礼莲. 计算机与现代化. 2013(11)
[10]基于OPNET的网络仿真技术研究及其应用[J]. 朱辰,董银虎. 无线电工程. 2013(03)
硕士论文
[1]SDN与传统IP网络互联架构的设计与实现[D]. 徐宾伟.电子科技大学 2015
[2]基于虚拟计算环境的内存资源弹性分配研究[D]. 张鹏飞.国防科学技术大学 2013
[3]基于虚实结合实验室的仿真计算集群的研究[D]. 陈建峰.浙江大学 2013
[4]基于协作模型的多层次I/O虚拟化技术研究[D]. 赵玉春.解放军信息工程大学 2012
[5]PaaS云计算系统仿真平台及其数据库子系统的设计与实现[D]. 张莹光.北京邮电大学 2011
本文编号：3454336
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3454336.html
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