二、研究內(nèi)容和目標(biāo)(說明課題的具體研究內(nèi)容，研究目標(biāo)和效果，以及擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。此部分為重點(diǎn)闡述內(nèi)容)(不少于2500字)

 

   論文擬研究的方向，主要是為了解決在虛擬化網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建問題、網(wǎng)絡(luò)配置信息的生成問題，以及對虛擬網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)故障及其引起的告警信息效果的模擬。以Web技術(shù)為基礎(chǔ)，對上述問題進(jìn)行研究和編程測試，以期其用于對虛擬化網(wǎng)絡(luò)的管理，使管理人員對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)有更為直觀和具象的認(rèn)識，方便對目標(biāo)虛擬網(wǎng)絡(luò)的管理。

 

研究內(nèi)容

 

1、按需的虛擬化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)生成的分析與研究。

 

   網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖�成是通過對現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)建立模型，然后利用模型生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆椒āＫ�與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是不同的，后者是從一點(diǎn)出發(fā)，探測周圍網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆椒āＴ趯τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理研究中，基于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究的一種重要方法。由于網(wǎng)絡(luò)存在多樣性和復(fù)雜性，影響網(wǎng)絡(luò)模擬穩(wěn)定性的重要因素就是所使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀Ｓ帽M量能反映真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的模型作為對真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一種抽象，使之作為網(wǎng)絡(luò)模擬的基本輸入，是取得正確結(jié)果的必要條件。這部分的主要研究內(nèi)容，就是建立一個(gè)能夠盡可能準(zhǔn)確反映真是網(wǎng)絡(luò)的虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑸橄乱徊降难芯孔龊脺?zhǔn)備。

 

   首先，需要獲取一些信息(諸如網(wǎng)絡(luò)包含的路由器數(shù)量或交換機(jī)數(shù)量、路由器包含端口數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)包含的鏈路的數(shù)量、以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的最大的出度)，來作為真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵信息。根據(jù)這些給定的網(wǎng)絡(luò)的基本信息，進(jìn)行分析，制定一套可行的拓?fù)渖�成算法，來模擬網(wǎng)絡(luò)可能的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑯?gòu)建一個(gè)符合給定網(wǎng)絡(luò)信息的虛擬網(wǎng)絡(luò)。這里應(yīng)該注意構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋺?yīng)該滿足：1)具有代表性，即生成的拓?fù)鋱D要能夠準(zhǔn)確反映網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面，符合按需給定的條件;2)詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)體節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，這對下一步的研究非常重要。

 

2、虛擬化網(wǎng)絡(luò)的配置信息的生成。

 

   這一部分的研究內(nèi)容主要是將上一步的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)體信息實(shí)例化。首先根據(jù)第一部分的研究分析結(jié)果，可以得到一個(gè)對給定信息的虛擬網(wǎng)絡(luò)的初步構(gòu)建的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系。通過進(jìn)一步分析可以得出，在此虛擬網(wǎng)絡(luò)中一種可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各節(jié)點(diǎn)和連接的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

 

   同時(shí)，建立各網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的信息模型，建立其對應(yīng)的xsd文件。在xsd文件中，包含對虛擬網(wǎng)絡(luò)建立的模擬實(shí)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能夠描述每一類網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的配置信息的名稱和類型。構(gòu)建一段?擴(kuò)展樣式表轉(zhuǎn)換語言(xslt)。作為可擴(kuò)展樣式表語言(xls)規(guī)范的一部分，其可以對XML (標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言 的子集)文檔 進(jìn)行轉(zhuǎn)化。利用這一段擴(kuò)展樣式語言將包含基本類型的xml文件豐富擴(kuò)展為包含所有實(shí)例詳細(xì)配置信息的xml文檔。

 

   然后，基于web service的理論和編程方法，讀取獲得實(shí)例配置文檔，并對其進(jìn)行進(jìn)一步的編程分析處理，建立一種合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于保存這些實(shí)例信息，作為進(jìn)一步呈現(xiàn)拓?fù)鋱D的數(shù)據(jù)來源。最后，根據(jù)實(shí)例信息畫出虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D進(jìn)行呈現(xiàn)。定義WSDL接口，定義相關(guān)操作，編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的呈現(xiàn)。需要注意的是網(wǎng)絡(luò)是處于不斷的發(fā)展變化之中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和配置也會隨之進(jìn)行不斷的更新。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞墓芾硪�求管理系統(tǒng)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的變化自動(dòng)更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ瑒?dòng)態(tài)的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行情況。

 

3、被管計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的故障模擬。

 

   網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要功能就是使網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行;利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行信息分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)異常情況，譬如某個(gè)設(shè)備突然出現(xiàn)異常流量，某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)大量丟包等，從而對網(wǎng)絡(luò)故障做出預(yù)警;在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，利用網(wǎng)管系統(tǒng)收集信息，對故障點(diǎn)進(jìn)行定位，對網(wǎng)絡(luò)告警產(chǎn)生的可能故障做出一定程度上的判斷，為故障排除提供支持。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障是紛繁復(fù)雜的，硬件的問題、軟件 的漏洞 、病毒 的侵入等都有可能引起網(wǎng)絡(luò)的故障。本課題主要是對被管網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)的部分網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行建模，制定檢測標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)告警形式，使模擬的網(wǎng)絡(luò)故障能夠以告警的形式體現(xiàn)出來，能夠在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上呈現(xiàn)出來。

 

   首先，設(shè)計(jì)出諸如鏈路斷開、鏈路或端口負(fù)荷過大、路由或交換節(jié)點(diǎn)損壞等故障模型。然后建立合理的網(wǎng)絡(luò)故障仿真模型，通過設(shè)定端口傳輸數(shù)據(jù)量、鏈路傳輸數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)up/down、鏈路鏈接通斷等信息作為模型參數(shù)，并給這些作為衡量標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值。對于某種故障類型，改變此類相關(guān)參數(shù)的值，來影響網(wǎng)絡(luò)的性能標(biāo)準(zhǔn)。然后進(jìn)一步將在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生負(fù)面的效果體現(xiàn)出來，作為網(wǎng)絡(luò)管理的參考。

 

研究目標(biāo)和效果

 

本課題的研究目標(biāo)對應(yīng)研究內(nèi)容分為三部分：

 

   首先，根據(jù)給定網(wǎng)絡(luò)的一些基本信息，構(gòu)建生成出一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)出其基本的一種節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立一個(gè)簡單的對應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

 

   然后，根據(jù)上一步建立的簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及寫定的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體的信息模型，并根據(jù)寫定的映射關(guān)系，隨機(jī)產(chǎn)生出一個(gè)包含有網(wǎng)絡(luò)實(shí)體詳細(xì)配置信息的實(shí)例文檔。最后，以實(shí)例文檔作為數(shù)據(jù)源，編程實(shí)現(xiàn)包含詳細(xì)配置信息的虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，并呈現(xiàn)出來。保證能夠產(chǎn)生一個(gè)包含虛擬網(wǎng)絡(luò)完備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，并可以體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體的詳細(xì)配置信息

 

   另外，還要模擬被管計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的網(wǎng)絡(luò)故障，通過仿真模型產(chǎn)生出相對應(yīng)的可能引起的網(wǎng)絡(luò)告警效果。制定出幾種可能的網(wǎng)絡(luò)故障，通過建立一個(gè)仿真模型，仿真出這些故障可能引起的網(wǎng)絡(luò)狀況，及體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的負(fù)面效果。并將這些效果在上述建立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中呈現(xiàn)出來。

 

擬解決問題

 

   1、首先，解決的問題是對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化的建模問題。這里主要需要研究制定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖�成算法。要求該算法能夠根�?jù)給定網(wǎng)絡(luò)的少量基本信息，如網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量(n)、網(wǎng)絡(luò)中連接數(shù)量(m)、網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最大出度(p)，成功地構(gòu)建一個(gè)具有一定代表性，能夠正確表示此網(wǎng)絡(luò)的虛擬網(wǎng)絡(luò)，并生成其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

 

   2、生成虛擬網(wǎng)絡(luò)的配置信息。這部分主要是能夠編寫一段?擴(kuò)展樣式表轉(zhuǎn)換語言，利用虛擬網(wǎng)絡(luò)的信息模型，自動(dòng)、隨機(jī)的生成一組信息模型的實(shí)例，這些實(shí)例具備完備的配置信息。并且，對于這些配置信息而言，其某些表示關(guān)聯(lián)和包含關(guān)系的關(guān)鍵字段必須是合法的，符合第一個(gè)問題中所生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體關(guān)聯(lián)、包含關(guān)系;而對于其他的字段，則可以是隨機(jī)生成的對應(yīng)類型的數(shù)據(jù)。

 

   3、被管網(wǎng)絡(luò)故障的模擬。這里要解決的主要問題是，建立一個(gè)故障仿真模型。模型的輸入?yún)��?shù)為模擬數(shù)種的故障類型;中間部分根據(jù)故障的類型來對設(shè)定的模型參數(shù)進(jìn)行修改;最后，輸出網(wǎng)絡(luò)的告警信息，作為故障產(chǎn)生的效果。

 

三、研究方案設(shè)計(jì)及可行性分析(包括：研究方法，技術(shù)路線，理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟及其可行性等