论文部分内容阅读
在空间信息网络路由协议的发展中,迫切需要进行大规模的仿真和实验验证。如果在真实的网络体系中进行实验研究,不仅周期长、成本高,而且有可能影响现有卫星网络系统的正常运行,也无法进行可扩展性和可重构性的实验;如果使用简单的软件模拟,虽然简单易行,但是没有产生真实的数据流,结果的真实性大大降低。本文针对空间信息网络中路由协议仿真的问题,设计了一种可信可靠、灵活便利的路由仿真方案,为空间信息网络中路由协议的仿真测试提供了有力的工具。本文提出的路由仿真方案,基于SDN(Software Defined Network,软件定义网络)和虚拟化技术进行半实物集中式仿真,是一种真实节点和虚拟节点的联合可控的空间信息网络仿真技术方案。路由仿真中产生真实的数据流,最大程度地保证了仿真的真实性;其次,仿真架构灵活、可扩展,充分考虑了空间信息网络仿真中的可重构性、多层次仿真的要求;同时具备可操作性,在开展多场景、多协议的路由仿真中,能够做到快速、灵活的部署以及切换,尤其是在大规模节点场景的升级部署上做到简单易用。在仿真方案的实现上,使用SDN交换机进行统一的拓扑控制,根据预先分发的连接计划进行实时的流表下发,通过流表控制交换机内部的网络拓扑,并且可以仿真卫星链路中的特殊闪断场景。结合Docker虚拟化技术,使用虚拟节点系统进行联合仿真,支持大规模场景的路由仿真需求,使用镜像机制进行统一的虚拟节点部署,并为不同的路由协议仿真定制专门的节点镜像,在不同协议仿真时可以做到快速部署、快速切换。测试结果表明,所提出的仿真方案真实有效,可以提供精确的空间路由仿真结果,对比传统的半实物仿真方法,更具有灵活性。