一種網(wǎng)管被管網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)及其模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計算機模擬及仿真技術(shù)，主要涉及到通信設(shè)備模擬、設(shè)備組網(wǎng)模擬技術(shù)、多代理技術(shù)、虛擬IP技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)都是以與其對應(yīng)的實際網(wǎng)絡(luò)為依托，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制和網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的功能。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)到實際應(yīng)用過程中存在如下幾個問題:在網(wǎng)絡(luò)管理開發(fā)階段，軟件開發(fā)速度往往比網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開發(fā)速度快，因而對設(shè)備的管理功能要等到設(shè)備開發(fā)完成才能夠進(jìn)行測試驗證，拖延項目的開發(fā)進(jìn)度。在組網(wǎng)測試階段及軟件使用培訓(xùn)過程中，往往難以搭建一個大規(guī)模、設(shè)備齊全、組網(wǎng)方式多樣化的網(wǎng)絡(luò)，除了資金、場地等問題外還存在實際網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系錯綜復(fù)雜等問題，使用人員難以對網(wǎng)絡(luò)形成整體概念，難以布設(shè)，增加了測試、培訓(xùn)難度。
[0003]為了解決網(wǎng)管測試問題，一些網(wǎng)管測試軟件也應(yīng)運而生，如《一種實現(xiàn)仿真設(shè)備代理的方法》(中國專利公開號:CN100358297C)、《一種基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理的模擬器》(中國專利公開號:CN102546260A)、《網(wǎng)絡(luò)管理軟件測試方法及系統(tǒng)》(中國專利公開號:CN101534227B)、《網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的模擬系統(tǒng)及其模擬方法》(中國專利公開號:CN103634154A)等等。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)都存在著無法模擬全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、不便于管理拓?fù)渑c模擬拓?fù)涞膶Ρ?、不能快速定位問題、無法模擬設(shè)備在各種組網(wǎng)拓?fù)洵h(huán)境下的關(guān)聯(lián)性參數(shù)、無法實現(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活調(diào)整等問題。因而無法實現(xiàn)對網(wǎng)管的全面測試和培訓(xùn)工作，無法在實際使用過程中對不同組網(wǎng)拓?fù)湎戮W(wǎng)管功能進(jìn)行測試，導(dǎo)致某些只有在特殊拓?fù)洵h(huán)境、特定組網(wǎng)規(guī)模下才能暴露的問題無法得到充分暴露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一套網(wǎng)管被管網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)及其模擬方法，該系統(tǒng)旨在解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)存在的缺陷，即無法模擬全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、無法模擬設(shè)備在各種組網(wǎng)拓?fù)洵h(huán)境下的關(guān)聯(lián)性參數(shù)、無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活規(guī)劃和模擬、不能對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾磉M(jìn)行模擬、無法實現(xiàn)對網(wǎng)管的全面測試和培訓(xùn)工作、無法在實際使用過程中對不同組網(wǎng)拓?fù)湎戮W(wǎng)管功能進(jìn)行測試等等。在此前提下本發(fā)明提出了功能更全面、實用性更強的系統(tǒng)及其模擬方法。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際拓?fù)湟?guī)劃搭建模擬環(huán)境，并模擬網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點、設(shè)備和連接方式等，將全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑尸F(xiàn)給用戶，使其可以通過修改模擬拓?fù)浠蛟O(shè)備參數(shù)等方式實現(xiàn)對全網(wǎng)拓?fù)涞目刂啤?br>[0005]網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)為一套純軟件系統(tǒng)，運行于計算機操作系統(tǒng)之上，網(wǎng)管系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)可以部署在同一 PC機上，也可以分別部署于兩臺PC機通過以太網(wǎng)連接。對于網(wǎng)管模擬設(shè)備而言，其關(guān)鍵點在于設(shè)備MIB數(shù)據(jù)的形成。網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)以友好的圖形化人機交互界面展現(xiàn)整個操作窗口，操作員在該界面上通過拖拽設(shè)備、節(jié)點、連接等方式進(jìn)行整個模擬網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃搭建，根據(jù)模擬網(wǎng)絡(luò)的需求搭建一個多設(shè)備、多種組網(wǎng)方式覆蓋的仿真網(wǎng)絡(luò)。在整個仿真網(wǎng)絡(luò)布設(shè)完成之后，通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)映射，將該仿真網(wǎng)絡(luò)的各種數(shù)據(jù)分解映射到單個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MIB表項中。網(wǎng)管系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)之間通過發(fā)送和接收簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP報文數(shù)據(jù)進(jìn)行信息交互。網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)接收網(wǎng)管系統(tǒng)的操作命令，協(xié)調(diào)內(nèi)部各工作模塊將模擬網(wǎng)絡(luò)中的信息反饋給網(wǎng)管系統(tǒng)，網(wǎng)管系統(tǒng)對反饋信息的處理，并以友好的方式呈現(xiàn)給用戶。在模擬系統(tǒng)上用戶可以通過手動操作或者設(shè)置一系列的批處理命令來控制某些鏈路的通斷，由此來仿真真實環(huán)境中一些異常狀態(tài)，用戶可通過圖形化界面直觀比對網(wǎng)管系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒃O(shè)備參數(shù)等。
[0006]網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)能全面、高效、準(zhǔn)確的工作得益于內(nèi)部各模塊間的協(xié)調(diào)作用，主要包括網(wǎng)絡(luò)建模、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)庫存儲、SNMP協(xié)議、虛擬代理等核心模塊。本系統(tǒng)可對網(wǎng)絡(luò)要素進(jìn)行建模，利用人機交互式圖形界面實例化網(wǎng)絡(luò)要素，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳荚O(shè)，業(yè)務(wù)管理模塊根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牟荚O(shè)自動計算并生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與實際模擬拓?fù)溥M(jìn)行關(guān)聯(lián)；SNMP協(xié)議模塊自動將網(wǎng)絡(luò)參數(shù)映射到單個設(shè)備的管理信息數(shù)據(jù)庫中，供網(wǎng)管進(jìn)行管理和監(jiān)控；針對單個設(shè)備，將其規(guī)劃IP地址虛擬映射到計算機管理接口上，便于接受網(wǎng)管的管理。
[0007]下面就單個模塊的功能和工作原理進(jìn)行闡述。
[0008]網(wǎng)絡(luò)建模模塊:本模塊主要功能是實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)要術(shù)的建模。根據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)中各要素的功能和特點，生成模擬網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的要素，具備與實際網(wǎng)絡(luò)要素相同的功能和特點，每一種要素的值可以固定也可以在后續(xù)自動生成。
[0009]網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模塊:本模塊主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊?guī)劃。用戶根據(jù)模擬網(wǎng)絡(luò)的實際需求，對模擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃。首先完成骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，接著完成通信專業(yè)子網(wǎng)規(guī)劃，通過指定相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠A(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0010]業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理模塊:本模塊主要實現(xiàn)參數(shù)自動生成。業(yè)務(wù)管理模塊根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模塊布設(shè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)自動計算并生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，參數(shù)將保存在數(shù)據(jù)庫中，供網(wǎng)管代理進(jìn)行訪問。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，本模塊會重新生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并更新數(shù)據(jù)庫，為用戶提供實時的網(wǎng)絡(luò)變化情況。
[0011]數(shù)據(jù)庫存儲模塊:本模塊為網(wǎng)管拓?fù)涞某尸F(xiàn)提供實時的數(shù)據(jù)來源。采用oracle數(shù)據(jù)庫存儲，支持讀寫各種數(shù)據(jù)操作，保護其內(nèi)容免受非法暴露、更新或破壞。因本模擬系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)流量大，所以對數(shù)據(jù)庫的管理要求高。通過采用數(shù)據(jù)庫表和數(shù)據(jù)庫操作獨立設(shè)計的方法，減少數(shù)據(jù)存取前后的格式轉(zhuǎn)換，從而提高了數(shù)據(jù)庫表利用率和數(shù)據(jù)訪問效率。
[0012]SNMP協(xié)議模塊:實際網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備都有相應(yīng)的管理MIB，當(dāng)網(wǎng)管需要查詢某項信息時只需要發(fā)送相應(yīng)的OID就能獲取。為模擬這種管理方式，本系統(tǒng)采用MIB映射管理手段，自動將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理模塊生成的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)映射到單個設(shè)備的管理信息數(shù)據(jù)庫中，網(wǎng)管要對某個設(shè)備進(jìn)行管理的時候，只需要操作該設(shè)備的管理信息數(shù)據(jù)庫就能達(dá)到模擬實際管理的效果。
[0013]虛擬代理模塊:實際網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)管對某個設(shè)備進(jìn)行管理，需要知道該設(shè)備的管理IP地址作為其SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)包的目的地址。然而在模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根本就找不到這樣的設(shè)備，所以將單個設(shè)備規(guī)劃的IP地址虛擬映射到計算機管理接口上，網(wǎng)管需要管理某個設(shè)備時只需要發(fā)送SNMP數(shù)據(jù)包到相應(yīng)的虛擬接口，然后由SNMP協(xié)議模塊映射到該設(shè)備上。
[0014]IP映射模塊:本模塊主要完成多設(shè)備IP地址的映射和路由尋址，同時該模塊也是網(wǎng)管交互的接口。實際網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)管對某個設(shè)備進(jìn)行管理，是以設(shè)備的IP地址為索引，并將其作為SNMP協(xié)議數(shù)據(jù)包的目的地址，在網(wǎng)絡(luò)中去尋找該地址的設(shè)備。然而在模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根本就找不到這樣的設(shè)備，所以將單個設(shè)備規(guī)劃的IP地址虛擬映射到計算機管理接口上，網(wǎng)管需要管理某個設(shè)備時只需要按照正常的流程發(fā)送SNMP數(shù)據(jù)包到網(wǎng)絡(luò)中，然后通過路由尋址找到該設(shè)備IP地址。
[0015]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:利用一套純軟件來模擬仿真整個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)中的各種設(shè)備，節(jié)約硬件成本，便于操作控制；能夠模擬全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌灸M系統(tǒng)打破了以往模擬單設(shè)備、單節(jié)點的局限，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在地圖或邏輯圖上布設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和設(shè)備等，實現(xiàn)對節(jié)點和設(shè)備數(shù)據(jù)信息的模擬，網(wǎng)管對網(wǎng)絡(luò)中的這些信息進(jìn)行處理，最終以人機交互式圖形界面的形式將全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑尸F(xiàn)給用戶；模擬拓?fù)潇`活調(diào)整，用戶可以根據(jù)實際需要設(shè)定網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點或設(shè)備數(shù)量及連接方式，也可以通過增刪節(jié)點或設(shè)備、更改連接方式等來靈活控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；顯示動態(tài)拓?fù)?，網(wǎng)管通過SNMP數(shù)據(jù)包不僅可以管理本模擬系統(tǒng)中的節(jié)點或設(shè)備的參數(shù)進(jìn)而形成靜態(tài)的全網(wǎng)拓?fù)鋱D，更能動態(tài)地調(diào)整全網(wǎng)拓?fù)鋱D，能夠手動或通過批處理命令動態(tài)調(diào)整某節(jié)點的參數(shù)變化以模擬某條拓?fù)溥B接的通斷，將動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D呈現(xiàn)給用戶；能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)管的全面測試，實際網(wǎng)絡(luò)中由于設(shè)備、組網(wǎng)方式、連接關(guān)系等靈活多樣，要實現(xiàn)對網(wǎng)管的全面測試不僅需要解決資金、場地、人力等問題，還需要實時改變網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)和連接關(guān)系，實現(xiàn)起來比較復(fù)雜困難。而用本模擬系統(tǒng)可以模擬實際網(wǎng)絡(luò)中靈活多樣的設(shè)備、組網(wǎng)方式和連接關(guān)系等，在PC機上就能實現(xiàn)，保證網(wǎng)管測試可行性的同時又大大減少了開銷；便于培訓(xùn)工作的展開，以往的培訓(xùn)方式難以使學(xué)員對整個網(wǎng)絡(luò)形成整體拓?fù)?，只能憑空想象，既增加了培訓(xùn)難度又達(dá)不到培訓(xùn)效果。應(yīng)用本模擬系統(tǒng)，能夠讓學(xué)員對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蚓W(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備形成直觀形象的視覺效果，網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)異常時能夠更快速地找出發(fā)生原因并解決，這樣不僅提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，也減小了培訓(xùn)難度。
【附圖說明】
[0016]圖1、本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖；
圖2、網(wǎng)絡(luò)建模；
圖3、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；
圖4、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；
圖5、數(shù)據(jù)存儲；
圖6、虛擬代理；
圖7、IP映射；
圖8、模擬網(wǎng)絡(luò)部署示例。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)都是以與其對應(yīng)的實際網(wǎng)絡(luò)為依托，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制和網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視的功能。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)到實際應(yīng)用過程中存在如下幾個問題:在網(wǎng)絡(luò)管理開發(fā)階段，軟件開發(fā)速度往往比網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的開發(fā)速度快，因而對設(shè)備的管理功能要等到設(shè)備開發(fā)完成才能夠進(jìn)行測試驗證，拖延項目的開發(fā)進(jìn)度。在組網(wǎng)測試階段及軟件使用培訓(xùn)過程中，往往難以搭建一個大規(guī)模、設(shè)備齊全、組網(wǎng)方式多樣化的網(wǎng)絡(luò)，除了資金、場地等問題外還存在實際網(wǎng)絡(luò)的連接關(guān)系錯綜復(fù)雜等問題，使用人員難以對網(wǎng)絡(luò)形成整體概念，難以布設(shè)，增加了測試、培訓(xùn)難度。
[0018]本發(fā)明提出了一套網(wǎng)管被管網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)及其模擬方法，該系統(tǒng)旨在解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)存在的缺陷，即無法模擬全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、無法模擬設(shè)備在各種組網(wǎng)拓?fù)洵h(huán)境下的關(guān)聯(lián)性參數(shù)、無法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活規(guī)劃和模擬、不能對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾磉M(jìn)行模擬、無法實現(xiàn)對網(wǎng)管的全