一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊、網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊、網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊、網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)模塊、用戶虛擬節(jié)點選擇模塊、虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊、網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊、主機資源虛擬化模塊和用戶交互界面模塊；一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，包括步驟：(1)用戶登錄開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)；(2)系統(tǒng)收集網(wǎng)絡(luò)資源信息并向用戶進(jìn)行直觀顯示；(3)用戶為特定業(yè)務(wù)進(jìn)行資源的發(fā)現(xiàn)，并提出服務(wù)請求；(4)系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)；本發(fā)明實現(xiàn)了用戶開放、自主構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)。
【專利說明】-種基于軟件定父網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)和方法，屬于因特網(wǎng)

【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是屬于軟件定義網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)絡(luò)虛擬化是一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它通過虛擬化技術(shù)對共用的底層基礎(chǔ)設(shè)施 (In化astruc化re)進(jìn)行抽象并提供統(tǒng)一的可編程接口，通過虛擬資源切片或者隧道的方式 來虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)之上構(gòu)建將多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)， 為用戶提供差異化服務(wù)。通過現(xiàn)有虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area Network, VLAN)、虛 擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Networks, VPN)等技術(shù)可W在邊緣網(wǎng)絡(luò)對虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡 單的隔離，在公用互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸仍然依賴盡力而為的傳輸機制；同時，該些操作僅支 持由基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理員提供，流程繁瑣且虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的功能有限，不足W滿足多用戶靈活 建網(wǎng)的多樣化需求。
[0003] 在軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Networking, SDN)中，"軟件定義"讓用戶更具 主動性，用戶可W根據(jù)自己的需求開發(fā)、控制自己的應(yīng)用和硬件平臺。對于SDN而言，其本 身是一個集中控制架構(gòu)，將多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點統(tǒng)一控制起來，可W較容易地獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息、 控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對應(yīng)用/客戶呈現(xiàn)一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)視圖，其中有交換機，路由器，虛擬機、存 儲、虛擬子網(wǎng)W及用于虛擬子網(wǎng)之間通信的虛擬網(wǎng)關(guān)，用戶可W按照自己的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃去配 置虛擬機的IP地址、配置子網(wǎng)W及子網(wǎng)間的路由規(guī)則，該都為用戶實現(xiàn)自主靈活構(gòu)建私有 網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)的靈活控制提供了良好的平臺。
[0004] 如何利用SDN的開放定制和集中控制特性，解決因特網(wǎng)封閉、僵化的問題，賦予用 戶自定制網(wǎng)絡(luò)體系和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的能力，提升網(wǎng)絡(luò)的可視性可控性，支持用戶自主定義個性 化的網(wǎng)絡(luò)規(guī)則和控制策略，成為目前因特網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】急需解決的一個技術(shù)難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是發(fā)明一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)定制方法 及其相關(guān)系統(tǒng)，解決網(wǎng)絡(luò)對用戶不可見，用戶僅能被動使用網(wǎng)絡(luò)的問題，從而實現(xiàn)用戶主動 參與網(wǎng)絡(luò)控制、自主選擇網(wǎng)絡(luò)資源、定制網(wǎng)絡(luò)策略，最終實現(xiàn)提高用戶業(yè)務(wù)體驗，提供智能 化、個性化服務(wù)的目標(biāo)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括如下功能模塊：
[0007] 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊；該模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌奶綔y，所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕?指的是虛擬交換機之間的相對邏輯位置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是邏輯上的，而并非物理 上；所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒂蒘DN控制器負(fù)責(zé)探測并將結(jié)果報給應(yīng)用程序；由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫?息是動態(tài)變化的，SDN控制器每隔一段時間向所負(fù)責(zé)的虛擬交換機發(fā)送探測包，W確定該虛 擬交換機的有效性；每個虛擬交換機都與SDN控制器直接相連，構(gòu)成了所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 的結(jié)點；對于結(jié)點間的鏈路信息，可W將SDN控制器看做根結(jié)點利用Doubletree算法進(jìn)行 探測；
[0008] 當(dāng)發(fā)生結(jié)點增加或失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中添加或移除該結(jié)點及相連的 邊；當(dāng)鏈路失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中將對應(yīng)邊移除，W保證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌恼_性；
[0009] 探測內(nèi)容包括節(jié)點的狀態(tài)與鏈路的狀態(tài)，分別是"活動"、"掛起"、"停機"，其中"活 動"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路工作正常且有流量經(jīng)過，"掛起"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路處于空閑狀 態(tài)，即工作正常但無流量經(jīng)過，"停機"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路出現(xiàn)異常，不可達(dá)；根據(jù)W上信 息，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，并將其提交給網(wǎng)絡(luò)資 源整合模塊；
[0010] 網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊；該模塊負(fù)責(zé)探測網(wǎng)絡(luò)的性能，探測內(nèi)容包括；節(jié)點的處理能 力、節(jié)點的緩沖區(qū)容量及隊列長度、隊列優(yōu)先調(diào)度原則及參數(shù)、鏈路的時延與帶寬、網(wǎng)絡(luò)所 使用的協(xié)議等，根據(jù)W上信息，所述網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的性能信息表，并將 其提交給網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊；
[0011] 該模塊探測網(wǎng)絡(luò)的方式有主動探測方式和被動探測方式兩種，所述的主動探測方 式是指向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送經(jīng)過特殊組合的探測包，通過對探測包所受網(wǎng)絡(luò)影響而發(fā)生特性變化 的分析，得到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和性能變化；被動探測方式是指在網(wǎng)絡(luò)的測量點處部署數(shù)據(jù)采集器， 收集流經(jīng)該測量點的網(wǎng)絡(luò)流量，周期性地輪詢被動檢測設(shè)備并采集信息，W判斷網(wǎng)絡(luò)性能 和狀態(tài)；
[0012] 網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊；該模塊將所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊和所述的網(wǎng)絡(luò)性能探 測模塊提供的信息進(jìn)行整合，得到具有網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括描述節(jié) 點和鏈路的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，W及描述網(wǎng)絡(luò)整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息；
[0013] 網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)模塊；該模塊將網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊提供的網(wǎng)絡(luò)圖繪制出來，提交到 用戶交互界面上直觀地呈現(xiàn)給用戶，具體為：該模塊根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊所提供的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，描繪出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，并將該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)給用戶；用戶可W根據(jù)需要 放大或縮小局部網(wǎng)絡(luò)信息；根據(jù)用戶需要，該模塊可W呈現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)及物理參數(shù)； 用戶可W W觸摸方式自由選擇結(jié)點及鏈路，方便地與所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行信 息交互生成拓?fù)湫畔ⅲ?br> [0014] 所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖是一個節(jié)點和鏈路都帶有權(quán)重的復(fù)雜加權(quán)圖，其中節(jié)點的 權(quán)重反映了節(jié)點的當(dāng)前處理能力，鏈路的權(quán)重是時延，或者是帶寬，或者是時延和帶寬的加 權(quán)表達(dá)，該復(fù)雜加權(quán)圖是用戶定制虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)；
[0015] 用戶虛擬節(jié)點選擇模塊；用戶根據(jù)所述可視化的物理網(wǎng)絡(luò)資源界面，根據(jù)自己的 具體需求，自主選擇有限個數(shù)的虛擬節(jié)點及連接關(guān)系，然后將選擇的虛擬節(jié)點提交到虛擬 網(wǎng)絡(luò)管理模塊；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊根據(jù)用戶提供的拓?fù)潢P(guān)系，運行相應(yīng)的映射算法 重新構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn)行再次選 擇；
[0016] 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊；該模塊負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊W及主機資源虛擬化模 塊的虛擬資源，并進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和管理；該模塊通過收集、評估和管理底層網(wǎng)絡(luò)中的 所有資源信息從而了解整個網(wǎng)絡(luò)的各種信息，能根據(jù)用戶需求完成虛擬網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓 撲的映射，能根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求進(jìn)行全局資源的調(diào)配和優(yōu)化；該模塊保證資源分配的過程 中不會發(fā)生沖突，使得整個虛擬網(wǎng)絡(luò)的映射運營過程便于維護調(diào)整，提升了網(wǎng)絡(luò)控制的便 捷性；該模塊根據(jù)虛擬機計算和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成虛擬網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；該虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點 到點的邏輯連接；網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化為每一個用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，為用戶定制 虛擬網(wǎng)絡(luò)提供方便；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行的并行管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào) 整或取消所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)；
[0017] 網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊：該模塊根據(jù)用戶需求完成虛擬路由器到現(xiàn)有路由器拓?fù)涞?映射；通過虛擬資源切片的方式，將多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)同時映射到同一個物 理網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化分為節(jié)點映射和鏈路映射兩個階段，底層物理網(wǎng)絡(luò)可W支持靈 活的路徑分割和周期性的路徑遷移。
[0018] 主機資源虛擬化模塊：該模塊提供將物理主機虛擬成為多個虛擬主機的功能，虛 擬出的主機資源將提交到所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理；該主機資源虛擬化模塊 在系統(tǒng)中為用戶提供針對虛擬機的控制操作接口，實現(xiàn)創(chuàng)建虛擬主機、開關(guān)虛擬主機電源、 設(shè)備操作等功能；實現(xiàn)用戶對虛擬主機的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述物理主機既作為命令 的執(zhí)行單元執(zhí)行特定操作，同時也作為命令的轉(zhuǎn)述單元將所述系統(tǒng)的部分操作命令及參數(shù) 轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬主機中執(zhí)行；所述系統(tǒng)利用終端套接字方式在物理主機和虛擬主機之間進(jìn)行通 f旨；
[0019] 用戶交互界面模塊；該模塊提供用戶與所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行交互的 接口，接口分為四類即：網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口和用戶需求感知接口， 該些接口都是雙向的，即提供用戶與系統(tǒng)交互傳遞參數(shù)的功能；
[0020] 所述的網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口的功能是：把系統(tǒng)經(jīng)過整合探測到的網(wǎng)絡(luò)信息周期性向 用戶顯示，或用戶主動提出需求，查詢當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源可否滿足；
[0021] 所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口的功能是；用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實 現(xiàn)虛擬節(jié)點創(chuàng)建、開關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲 或網(wǎng)絡(luò)接口的增加或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào) 整；所述虛擬節(jié)點建立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中也 控制臺通信連接；
[0022] 所述的用戶需求感知接口的功能是：系統(tǒng)通過該接口感知用戶需求，包括需求的 類型、時間、地點、偏好度等，進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)度。
[0023] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方 法，其特征在于；所述方法包括下列操作步驟：
[0024] (1)用戶通過用戶交互界面登錄開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)；所述的用戶既包括基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)管理員、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理員，還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶；
[00巧](2)所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器收集網(wǎng)絡(luò)資源信 息并向用戶進(jìn)行直觀顯示；
[0026] (3)用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)為特定業(yè)務(wù)進(jìn)行資源的發(fā)現(xiàn)，并提出 服務(wù)請求；所述的用戶通過系統(tǒng)進(jìn)行的資源發(fā)現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)和內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)； 所述的特定業(yè)務(wù)是指該用戶需要配置的某一個業(yè)務(wù)應(yīng)用；
[0027] (4)所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù) 特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制。
[0028] 所述步驟（1)中所述的用戶交互界面指的是所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)提供 給用戶的終端的操作界面，用戶能通過操作界面簡單快速地使用所述系統(tǒng)提供的功能，既 包括用戶注冊入口、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D界面、搜索窗口、附近網(wǎng)絡(luò)資源和內(nèi)容資源位置顯示、網(wǎng)絡(luò) 之間互連的協(xié)議Internet Protocol定位等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理功能；還包括虛擬網(wǎng)絡(luò)方案顯示 界面、定制虛擬網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用程序編程接口 API提供、內(nèi)容位置的免費標(biāo)注、第H方數(shù)據(jù)糾錯 等該開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法特有的功能；所述的該些操作功能根據(jù)用戶權(quán)限而有所不同， 既包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理員、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員、還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運營策略開放 部分基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理操作并開發(fā)新的策略定制功能給企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員或普通網(wǎng)絡(luò)用戶，來實 現(xiàn)其自有虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制化構(gòu)建。
[0029] 所述步驟（2)中系統(tǒng)收集網(wǎng)絡(luò)資源并向用戶進(jìn)行直觀顯示的具體內(nèi)容是；所述 系統(tǒng)與軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器交互，獲取整個網(wǎng)絡(luò)的資源信息，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、網(wǎng)絡(luò)狀 態(tài)、底層物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障、網(wǎng)絡(luò)突發(fā)事件和網(wǎng)絡(luò)層之上的業(yè)務(wù)層流量信息等實時信息； 所述系統(tǒng)將所述的獲取到的網(wǎng)絡(luò)資源信息進(jìn)行匯總，通過可視化控制界面向用戶進(jìn)行直觀 顯示，將對整個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀況完全展示給用戶，方便后續(xù)用戶進(jìn)行自定義構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò) W避開網(wǎng)絡(luò)擁塞，不僅只是被動地接受網(wǎng)絡(luò)；所述系統(tǒng)為應(yīng)用提供基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)生成服務(wù)，可 W為特定應(yīng)用提供定制化虛擬網(wǎng)絡(luò)策略接口；
[0030] 所述步驟（3)中，所述的網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 系統(tǒng)對網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行的查詢，W幫助用戶了解所查詢的網(wǎng)絡(luò)資源在網(wǎng)絡(luò)中所處的具體位 置；所述的內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過系統(tǒng)對內(nèi)容資源進(jìn)行的查詢，W幫助用戶了解所 查詢的內(nèi)容資源在網(wǎng)絡(luò)中分布的位置，便于用戶選擇所述內(nèi)容資源的合理位置進(jìn)行連接； 所述的提出服務(wù)請求是指用戶定制服務(wù)連接，該定制服務(wù)連接可W是簡單的端到端的連 接，也可W是用戶根據(jù)具體要求定制多方服務(wù)節(jié)點之間的復(fù)雜互聯(lián)關(guān)系，使得網(wǎng)絡(luò)對外呈 現(xiàn)出特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征；當(dāng)某一業(yè)務(wù)服務(wù)器、某段網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時，所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行全局的資源負(fù)載均衡，對用戶的請求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，決定由哪些網(wǎng)絡(luò)資源完 成用戶的服務(wù)請求。
[0031] 所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)支持多個用戶自由構(gòu)建專有 網(wǎng)絡(luò)；所述的自由構(gòu)建專有網(wǎng)絡(luò)依賴網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，自主選擇網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)虛擬機的計 算能力和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬 網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點到點的邏輯連接，為每 一個用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，使得用戶獲得網(wǎng)絡(luò)端到端的控制權(quán)。
[003引所述步驟（4)中所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服 務(wù)，用戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制的具體內(nèi)容是：所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 建系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮綔y和性能探測所得到的信息，并定制個性化構(gòu)建策略，依據(jù)不同的 構(gòu)建策略進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射計算；所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)向用戶推薦默認(rèn)的構(gòu)建方 案，然后用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行調(diào)整修改，W及更為直接地自行構(gòu)建方式，具體操作是：依 據(jù)該可視化的網(wǎng)絡(luò)資源界面，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求、個人偏好、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息，用戶自主選 擇有限個數(shù)的虛擬節(jié)點；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)計算模塊根據(jù)用戶提供的虛擬節(jié)點，運行相應(yīng)的 映射算法重新構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn) 行再次選擇；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 的并行管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào)整或取 消所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
[003引所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn) 行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制具體包括如下操作步驟：
[0034] (401)用戶配置虛擬節(jié)點；用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實現(xiàn)虛擬節(jié)點創(chuàng) 建、開關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲或網(wǎng)絡(luò)接口的 增加或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述虛擬節(jié) 點建立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中也控制臺通信連 接；所述系統(tǒng)將虛擬節(jié)點之間的連接關(guān)系作為配置接口向用戶開放，支持多個不同的拓?fù)?結(jié)構(gòu)并行部署；對不同的用戶，所述系統(tǒng)可W同時提供相互隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，該些虛擬 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可由所述用戶自行定制；
[00巧](402)系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)；所述系統(tǒng)建立用戶賬戶，進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，創(chuàng)建軟件 路由器配置文件，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)初始化，并啟動單獨的虛擬路由器節(jié)點；所述系統(tǒng)W用戶的 配置信息為輸入，或用戶通過標(biāo)記可視化圖形界面上的節(jié)點，在相應(yīng)的虛擬路由器之間建 立虛鏈路，生成虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；虛擬拓?fù)鋵悠帘瘟宋锢礞溌返倪B接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò) 的上層提供點到點的邏輯連接；
[0036] (403)用戶進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)安全定制：所述系統(tǒng)可W根據(jù)用戶的服務(wù)需求選配需要 承載的安全服務(wù)，在新流量通路上選配安全設(shè)備，并針對不同網(wǎng)絡(luò)元素加W配置，為通信提 供可選級別的安全控制，建立起一條貫通整套基礎(chǔ)設(shè)施的高定制化通道；所述的安全服務(wù) 功能可W支持在特定邏輯環(huán)境下構(gòu)建的虛擬服務(wù)，無需大量的手動配置；
[0037] (404)對流量進(jìn)行定制化轉(zhuǎn)發(fā)：所述系統(tǒng)工作在虛擬拓?fù)渲?，在虛擬節(jié)點之間 提供逐跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)；轉(zhuǎn)發(fā)層是虛擬網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面，執(zhí)行路由查找功能，獲得數(shù)據(jù)包 到達(dá)目的地所經(jīng)過的下一跳虛擬節(jié)點，然后對報文進(jìn)行封裝操作，利用相應(yīng)的虛鏈路進(jìn)行 轉(zhuǎn)發(fā)。
[0038] 本發(fā)明的有益效果在于充分利用了 SDN的開放定制和集中控制特性，有效收集網(wǎng) 絡(luò)信息并直觀地顯示給用戶，實現(xiàn)了用戶開放、自主構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，提高了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 的傳輸效率，有助于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的智能化和個性化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1是本發(fā)明提出的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)的模塊結(jié) 構(gòu)圖。
[0040] 圖2是本發(fā)明提出的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法的流程圖。
[0041] 圖3是本發(fā)明仿真實驗所用網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0042] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步 的詳細(xì)描述。
[0043] 參見圖1，本發(fā)明提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)，所述系 統(tǒng)包括如下功能模塊：
[0044] 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊；該模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌奶綔y，所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕?指的是虛擬交換機之間的相對邏輯位置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是邏輯上的，而并非物理 上；所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒂蒘DN控制器負(fù)責(zé)探測并將結(jié)果報給應(yīng)用程序；由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫?息是動態(tài)變化的，SDN控制器每隔一段時間向所負(fù)責(zé)的虛擬交換機發(fā)送探測包，W確定該虛 擬交換機的有效性；每個虛擬交換機都與SDN控制器直接相連，構(gòu)成了所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 的結(jié)點；對于結(jié)點間的鏈路信息，可W將SDN控制器看做根結(jié)點利用Doubletree算法進(jìn)行 探測；
[0045] 當(dāng)發(fā)生結(jié)點增加或失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中添加或移除該結(jié)點及相連的 邊；當(dāng)鏈路失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中將對應(yīng)邊移除，W保證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌恼_性；
[0046] 探測內(nèi)容包括節(jié)點的狀態(tài)與鏈路的狀態(tài)，分別是"活動"、"掛起"、"停機"，其中"活 動"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路工作正常且有流量經(jīng)過，"掛起"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路處于空閑狀 態(tài)，即工作正常但無流量經(jīng)過，"停機"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路出現(xiàn)異常，不可達(dá)；根據(jù)W上信 息，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，并將其提交給網(wǎng)絡(luò)資 源整合模塊；
[0047] 網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊；該模塊負(fù)責(zé)探測網(wǎng)絡(luò)的性能，探測內(nèi)容包括；節(jié)點的處理能 力、節(jié)點的緩沖區(qū)容量及隊列長度、隊列優(yōu)先調(diào)度原則及參數(shù)、鏈路的時延與帶寬、網(wǎng)絡(luò)所 使用的協(xié)議（如RIP或OSP巧等，根據(jù)W上信息，所述網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的 性能信息表，并將其提交給網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊；
[0048] 該模塊探測網(wǎng)絡(luò)的方式有主動探測方式和被動探測方式兩種，所述的主動探測方 式是指向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送經(jīng)過特殊組合的探測包（如ping, traceroute, mtrace等），通過對探 測包所受網(wǎng)絡(luò)影響而發(fā)生特性變化的分析，得到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和性能變化；被動探測方式是指 在網(wǎng)絡(luò)的測量點處部署數(shù)據(jù)采集器（Probe)，收集流經(jīng)該測量點的網(wǎng)絡(luò)流量，周期性地輪詢 被動檢測設(shè)備并采集信息，W判斷網(wǎng)絡(luò)性能和狀態(tài)；
[0049] 網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊；該模塊將所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊和所述的網(wǎng)絡(luò)性能 探測模塊提供的信息進(jìn)行整合，得到具有網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括描述 節(jié)點和鏈路的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，W及描述網(wǎng)絡(luò)整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息（例如節(jié)點的狀態(tài)、帶寬、容 量、調(diào)度原則；鏈路的狀態(tài)、時延、帶寬；網(wǎng)絡(luò)的路由算法等）；
[0050] 網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)模塊；該模塊將網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊提供的網(wǎng)絡(luò)圖繪制出來，提交到 用戶交互界面上直觀地呈現(xiàn)給用戶，具體為：該模塊根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊所提供的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，描繪出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，并將該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)給用戶；用戶可W根據(jù)需要 放大或縮小局部網(wǎng)絡(luò)信息；根據(jù)用戶需要，該模塊可W呈現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)（時延和帶 寬）及物理參數(shù)（IP、MC地址等）；用戶可WW觸摸方式自由選擇結(jié)點及鏈路，方便地與所 述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行信息交互生成拓?fù)湫畔ⅲ?br> [0051] 所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖是一個節(jié)點和鏈路都帶有權(quán)重的復(fù)雜加權(quán)圖，其中節(jié)點的 權(quán)重反映了節(jié)點的當(dāng)前處理能力，鏈路的權(quán)重是時延，或者是帶寬，或者是時延和帶寬的加 權(quán)表達(dá)，該復(fù)雜加權(quán)圖是用戶定制虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)；
[0052] 用戶虛擬節(jié)點選擇模塊；用戶根據(jù)所述可視化的物理網(wǎng)絡(luò)資源界面，根據(jù)自己的 具體需求，自主選擇有限個數(shù)的虛擬節(jié)點及連接關(guān)系，然后將選擇的虛擬節(jié)點提交到虛擬 網(wǎng)絡(luò)管理模塊；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊根據(jù)用戶提供的拓?fù)潢P(guān)系，運行相應(yīng)的映射算法 重新構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn)行再次選 擇；
[0053] 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊；該模塊負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊W及主機資源虛擬化模 塊的虛擬資源，并進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和管理；該模塊通過收集、評估和管理底層網(wǎng)絡(luò)中的 所有資源信息從而了解整個網(wǎng)絡(luò)的各種信息，能根據(jù)用戶需求完成虛擬網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓 撲的映射，能根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求進(jìn)行全局資源的調(diào)配和優(yōu)化；該模塊保證資源分配的過程 中不會發(fā)生沖突，使得整個虛擬網(wǎng)絡(luò)的映射運營過程便于維護調(diào)整，提升了網(wǎng)絡(luò)控制的便 捷性；該模塊根據(jù)虛擬機計算和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成虛擬網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；該虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點 到點的邏輯連接；網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化為每一個用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，為用戶定制 虛擬網(wǎng)絡(luò)提供方便；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行的并行管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào) 整或取消所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)；
[0054] 網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊：該模塊根據(jù)用戶需求完成虛擬路由器到現(xiàn)有路由器拓?fù)涞?映射；通過虛擬資源切片的方式，將多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)同時映射到同一個物 理網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化分為節(jié)點映射和鏈路映射兩個階段，底層物理網(wǎng)絡(luò)可W支持靈 活的路徑分割和周期性的路徑遷移。
[00巧]主機資源虛擬化模塊：該模塊提供將物理主機虛擬成為多個虛擬主機的功能，虛 擬出的主機資源將提交到所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理；該主機資源虛擬化模塊 在系統(tǒng)中為用戶提供針對虛擬機的控制操作接口，實現(xiàn)創(chuàng)建虛擬主機、開關(guān)虛擬主機電源、 設(shè)備操作（如存儲或網(wǎng)絡(luò)接口的增加刪除、虛擬主機的整機遷移等）等功能；實現(xiàn)用戶對虛 擬主機的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述物理主機既作為命令的執(zhí)行單元執(zhí)行特定操作，同時 也作為命令的轉(zhuǎn)述單元將所述系統(tǒng)的部分操作命令及參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬主機中執(zhí)行；所述系 統(tǒng)利用終端套接字方式在物理主機和虛擬主機之間進(jìn)行通信；
[0056] 用戶交互界面模塊；該模塊提供用戶與所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行交互的 接口，接口分為四類即：網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口和用戶需求感知接口， 該些接口都是雙向的，即提供用戶與系統(tǒng)交互傳遞參數(shù)的功能；
[0057] 所述的網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口的功能是：把系統(tǒng)經(jīng)過整合探測到的網(wǎng)絡(luò)信息周期性向 用戶顯示，或用戶主動提出需求，查詢當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源可否滿足；
[0058] 所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口的功能是；用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實 現(xiàn)虛擬節(jié)點創(chuàng)建、開關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲 或網(wǎng)絡(luò)接口的增加或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào) 整；所述虛擬節(jié)點建立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中也 控制臺通信連接；
[0059] 所述的用戶需求感知接口的功能是：系統(tǒng)通過該接口感知用戶需求，包括需求的 類型、時間、地點、偏好度等，進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)度。
[0060] 參見圖2,本發(fā)明提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征 在于；所述方法包括下列操作步驟：
[0061] (1)用戶通過用戶交互界面登錄開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)；所述的用戶既包括基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)管理員、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理員，還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶；
[0062] (2)所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器收集網(wǎng)絡(luò)資源信 息并向用戶進(jìn)行直觀顯示；
[0063] (3)用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)為特定業(yè)務(wù)進(jìn)行資源的發(fā)現(xiàn)，并提出 服務(wù)請求；所述的用戶通過系統(tǒng)進(jìn)行的資源發(fā)現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)和內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)； 所述的特定業(yè)務(wù)是指該用戶需要配置的某一個業(yè)務(wù)應(yīng)用；
[0064] (4)所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù) 特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制。
[0065] 所述步驟（1)中所述的用戶交互界面指的是所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)提供 給用戶的終端的操作界面，用戶能通過操作界面簡單快速地使用所述系統(tǒng)提供的功能，既 包括用戶注冊入口、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D界面、搜索窗口、附近網(wǎng)絡(luò)資源和內(nèi)容資源位置顯示、網(wǎng)絡(luò) 之間互連的協(xié)議Internet Protocol定位等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理功能；還包括虛擬網(wǎng)絡(luò)方案顯示 界面、定制虛擬網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用程序編程接口 API提供、內(nèi)容位置的免費標(biāo)注、第H方數(shù)據(jù)糾錯 等該開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法特有的功能；所述的該些操作功能根據(jù)用戶權(quán)限而有所不同， 既包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理員、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員、還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運營策略開放 部分基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理操作并開發(fā)新的策略定制功能給企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員或普通網(wǎng)絡(luò)用戶，來實 現(xiàn)其自有虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制化構(gòu)建。
[0066] 所述步驟（2)中系統(tǒng)收集網(wǎng)絡(luò)資源并向用戶進(jìn)行直觀顯示的具體內(nèi)容是；所述 系統(tǒng)與軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器交互，獲取整個網(wǎng)絡(luò)的資源信息，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（如包 括交換機、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋、防火墻、服務(wù)器、無線接入點等，和對應(yīng)該些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的名稱描述，狀 態(tài)，物理含義等）、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)（如包括鏈路帶寬、時延、擁塞、抖動、吞吐率、丟包率等）、底層 物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障、網(wǎng)絡(luò)突發(fā)事件和網(wǎng)絡(luò)層之上的業(yè)務(wù)層流量信息（如業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù) 狀態(tài)、業(yè)務(wù)空間分布、業(yè)務(wù)流量流向等）等實時信息；所述系統(tǒng)將所述的獲取到的網(wǎng)絡(luò)資源 信息進(jìn)行匯總，通過可視化控制界面向用戶進(jìn)行直觀顯示，將對整個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀況完全 展示給用戶，方便后續(xù)用戶進(jìn)行自定義構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)W避開網(wǎng)絡(luò)擁塞，不僅只是被動地接 受網(wǎng)絡(luò)；所述系統(tǒng)為應(yīng)用提供基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)生成服務(wù)，可W為特定應(yīng)用提供定制化虛擬網(wǎng)絡(luò) 策略接口；
[0067] 所述步驟（3)中，所述的網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 系統(tǒng)對網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行的查詢，W幫助用戶了解所查詢的網(wǎng)絡(luò)資源在網(wǎng)絡(luò)中所處的具體位 置；所述的內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過系統(tǒng)對內(nèi)容資源進(jìn)行的查詢，W幫助用戶了解所 查詢的內(nèi)容資源在網(wǎng)絡(luò)中分布的位置，便于用戶選擇所述內(nèi)容資源的合理位置進(jìn)行連接； 所述的提出服務(wù)請求是指用戶定制服務(wù)連接，該定制服務(wù)連接可W是簡單的端到端的連 接，也可W是用戶根據(jù)具體要求定制多方服務(wù)節(jié)點之間的復(fù)雜互聯(lián)關(guān)系，使得網(wǎng)絡(luò)對外呈 現(xiàn)出特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征；當(dāng)某一業(yè)務(wù)服務(wù)器、某段網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時，所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò) 構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行全局的資源負(fù)載均衡，對用戶的請求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，決定由哪些網(wǎng)絡(luò)資源完 成用戶的服務(wù)請求。
[0068] 所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)支持多個用戶自由構(gòu)建專有 網(wǎng)絡(luò)；所述的自由構(gòu)建專有網(wǎng)絡(luò)依賴網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，自主選擇網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)虛擬機的計 算能力和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬 網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點到點的邏輯連接，為每 一個用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，使得用戶獲得網(wǎng)絡(luò)端到端的控制權(quán)。
[006引所述步驟（4)中所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服 務(wù)，用戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制的具體內(nèi)容是：所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 建系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮綔y和性能探測所得到的信息，并定制個性化構(gòu)建策略，依據(jù)不同的 構(gòu)建策略進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射計算；所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)向用戶推薦默認(rèn)的構(gòu)建方 案，然后用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行調(diào)整修改，W及更為直接地自行構(gòu)建方式，具體操作是：依 據(jù)該可視化的網(wǎng)絡(luò)資源界面，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求、個人偏好、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息，用戶自主選 擇有限個數(shù)的虛擬節(jié)點；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)計算模塊根據(jù)用戶提供的虛擬節(jié)點，運行相應(yīng)的 映射算法重新構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn) 行再次選擇；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 的并行管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào)整或取 消所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
[0070] 所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn) 行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制具體包括如下操作步驟：
[0071] (401)用戶配置虛擬節(jié)點；用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實現(xiàn)虛擬節(jié)點創(chuàng) 建、開關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲或網(wǎng)絡(luò)接口的 增加或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述虛擬節(jié) 點建立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中也控制臺通信連 接；所述系統(tǒng)將虛擬節(jié)點之間的連接關(guān)系作為配置接口向用戶開放，支持多個不同的拓?fù)?結(jié)構(gòu)并行部署；對不同的用戶，所述系統(tǒng)可W同時提供相互隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，該些虛擬 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可由所述用戶自行定制；
[0072] (402)系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)；所述系統(tǒng)建立用戶賬戶，進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，創(chuàng)建軟件 路由器配置文件，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)初始化，并啟動單獨的虛擬路由器節(jié)點；所述系統(tǒng)W用戶的 配置信息為輸入，或用戶通過標(biāo)記可視化圖形界面上的節(jié)點，在相應(yīng)的虛擬路由器之間建 立虛鏈路，生成虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；虛擬拓?fù)鋵悠帘瘟宋锢礞溌返倪B接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò) 的上層提供點到點的邏輯連接；
[0073] (403)用戶進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)安全定制：所述系統(tǒng)可W根據(jù)用戶的服務(wù)需求選配需要 承載的安全服務(wù)，在新流量通路上選配安全設(shè)備（諸如防火墻，IDS/IPS，負(fù)載平衡器，VPN 等功能），并針對不同網(wǎng)絡(luò)元素加W配置，為通信提供可選級別的安全控制，建立起一條貫 通整套基礎(chǔ)設(shè)施的高定制化通道；所述的安全服務(wù)功能可W支持在特定邏輯環(huán)境下構(gòu)建的 虛擬服務(wù)，無需大量的手動配置；
[0074] (404)對流量進(jìn)行定制化轉(zhuǎn)發(fā)：所述系統(tǒng)工作在虛擬拓?fù)渲?，在虛擬節(jié)點之間 提供逐跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)；轉(zhuǎn)發(fā)層是虛擬網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面，執(zhí)行路由查找功能，獲得數(shù)據(jù)包 到達(dá)目的地所經(jīng)過的下一跳虛擬節(jié)點，然后對報文進(jìn)行封裝操作，利用相應(yīng)的虛鏈路進(jìn)行 轉(zhuǎn)發(fā)。
[00巧]參見圖3,發(fā)明人采用因特網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】廣泛認(rèn)可的SDN仿真測試環(huán)境Mininet,對 本發(fā)明所提的系統(tǒng)和方法進(jìn)行了測試仿真實驗。
[0076] 50名測試者參與了本次測試。用戶的需求是在所提供的底層物理網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建滿足 自身需求的可控可管的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
[0077] 實驗中設(shè)想用戶需要將虛擬網(wǎng)絡(luò)請求1和2的虛擬節(jié)點和鏈路分配到底層物理網(wǎng) 絡(luò)的對應(yīng)物理節(jié)點和鏈路上。虛擬網(wǎng)絡(luò)請求1由a、b兩節(jié)點和連接他們的鏈路組成，其中 節(jié)點a要求40單位的CPU資源，節(jié)點b要求15單位的CPU資源，鏈路帶寬資源要求為20 單位。虛擬網(wǎng)絡(luò)請求2由C、t e H個節(jié)點和兩兩連接他們的H條鏈路組成，其中節(jié)點C和 d分別要求10單位的CPU資源，節(jié)點e要求30單位的CPU資源，ce、de兩條鏈路要求15單 位的帶寬資源，鏈路Cd要求10單位的帶寬資源。底層物理網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點和鏈路的資源情況 可見表1:
[007引表1底層物理網(wǎng)絡(luò)資源情況
[0079]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括如下 功能|吳塊： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊：該模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌奶綔y，所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕傅?是虛擬交換機之間的相對邏輯位置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是邏輯上的，而并非物理上；所 述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒂蒘DN控制器負(fù)責(zé)探測并將結(jié)果報給應(yīng)用程序；由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑹莿?態(tài)變化的，SDN控制器每隔一段時間向所負(fù)責(zé)的虛擬交換機發(fā)送探測包，以確定該虛擬交換 機的有效性；每個虛擬交換機都與SDN控制器直接相連，構(gòu)成了所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的結(jié)點； 對于結(jié)點間的鏈路信息，可以將SDN控制器看做根結(jié)點利用Doubletree算法進(jìn)行探測； 當(dāng)發(fā)生結(jié)點增加或失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中添加或移除該結(jié)點及相連的邊；當(dāng) 鏈路失效時，在所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中將對應(yīng)邊移除，以保證網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌恼_性； 探測內(nèi)容包括節(jié)點的狀態(tài)與鏈路的狀態(tài)，分別是"活動"、"掛起"、"停機"，其中"活動" 狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路工作正常且有流量經(jīng)過，"掛起"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路處于空閑狀態(tài)， 即工作正常但無流量經(jīng)過，"停機"狀態(tài)是指節(jié)點或鏈路出現(xiàn)異常，不可達(dá)；根據(jù)以上信息， 所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，并將其提交給網(wǎng)絡(luò)資源整 合模塊； 網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊：該模塊負(fù)責(zé)探測網(wǎng)絡(luò)的性能，探測內(nèi)容包括：節(jié)點的處理能力、節(jié) 點的緩沖區(qū)容量及隊列長度、隊列優(yōu)先調(diào)度原則及參數(shù)、鏈路的時延與帶寬、網(wǎng)絡(luò)所使用的 協(xié)議等，根據(jù)以上信息，所述網(wǎng)絡(luò)性能探測模塊構(gòu)造節(jié)點和鏈路的性能信息表，并將其提交 給網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊； 該模塊探測網(wǎng)絡(luò)的方式有主動探測方式和被動探測方式兩種，所述的主動探測方式是 指向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送經(jīng)過特殊組合的探測包，通過對探測包所受網(wǎng)絡(luò)影響而發(fā)生特性變化的分 析，得到網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和性能變化；被動探測方式是指在網(wǎng)絡(luò)的測量點處部署數(shù)據(jù)采集器，收集 流經(jīng)該測量點的網(wǎng)絡(luò)流量，周期性地輪詢被動檢測設(shè)備并采集信息，以判斷網(wǎng)絡(luò)性能和狀 態(tài)； 網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊：該模塊將所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑻綔y模塊和所述的網(wǎng)絡(luò)性能探測 模塊提供的信息進(jìn)行整合，得到具有網(wǎng)絡(luò)性能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括描述節(jié)點 和鏈路的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表，以及描述網(wǎng)絡(luò)整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息；網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)模塊：該模塊將 網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊提供的網(wǎng)絡(luò)圖繪制出來，提交到用戶交互界面上直觀地呈現(xiàn)給用戶，具 體為：該模塊根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)資源整合模塊所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，描繪出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖， 并將該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)給用戶；用戶可以根據(jù)需要放大或縮小局部網(wǎng)絡(luò)信息；根據(jù)用戶需 要，該模塊可以呈現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)及物理參數(shù)；用戶可以以觸摸方式自由選擇結(jié)點及 鏈路，方便地與所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行信息交互生成拓?fù)湫畔ⅲ? 所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖是一個節(jié)點和鏈路都帶有權(quán)重的復(fù)雜加權(quán)圖，其中節(jié)點的權(quán)重 反映了節(jié)點的當(dāng)前處理能力，鏈路的權(quán)重是時延，或者是帶寬，或者是時延和帶寬的加權(quán)表 達(dá)，該復(fù)雜加權(quán)圖是用戶定制虛擬網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)； 用戶虛擬節(jié)點選擇模塊：用戶根據(jù)所述可視化的物理網(wǎng)絡(luò)資源界面，根據(jù)自己的具體 需求，自主選擇有限個數(shù)的虛擬節(jié)點及連接關(guān)系，然后將選擇的虛擬節(jié)點提交到虛擬網(wǎng)絡(luò) 管理模塊；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊根據(jù)用戶提供的拓?fù)潢P(guān)系，運行相應(yīng)的映射算法重新 構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn)行再次選擇； 虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊：該模塊負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊以及主機資源虛擬化模塊的 虛擬資源，并進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和管理；該模塊通過收集、評估和管理底層網(wǎng)絡(luò)中的所有 資源信息從而了解整個網(wǎng)絡(luò)的各種信息，能根據(jù)用戶需求完成虛擬網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?映射，能根據(jù)具體業(yè)務(wù)需求進(jìn)行全局資源的調(diào)配和優(yōu)化；該模塊保證資源分配的過程中不 會發(fā)生沖突，使得整個虛擬網(wǎng)絡(luò)的映射運營過程便于維護調(diào)整，提升了網(wǎng)絡(luò)控制的便捷性； 該模塊根據(jù)虛擬機計算和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成虛擬網(wǎng)絡(luò)拓 撲結(jié)構(gòu)；該虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點到點 的邏輯連接；網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化為每一個用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，為用戶定制虛擬 網(wǎng)絡(luò)提供方便；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行的并行管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào)整或 取消所構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化模塊：該模塊根據(jù)用戶需求完成虛擬路由器到現(xiàn)有路由器拓?fù)涞挠?射；通過虛擬資源切片的方式，將多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)同時映射到同一個物理 網(wǎng)絡(luò)上；網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化分為節(jié)點映射和鏈路映射兩個階段，底層物理網(wǎng)絡(luò)可以支持靈活 的路徑分割和周期性的路徑遷移； 主機資源虛擬化模塊：該模塊提供將物理主機虛擬成為多個虛擬主機的功能，虛擬出 的主機資源將提交到所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理；該主機資源虛擬化模塊在系 統(tǒng)中為用戶提供針對虛擬機的控制操作接口，實現(xiàn)創(chuàng)建虛擬主機、開關(guān)虛擬主機電源、設(shè)備 操作等功能；實現(xiàn)用戶對虛擬主機的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述物理主機既作為命令的執(zhí) 行單元執(zhí)行特定操作，同時也作為命令的轉(zhuǎn)述單元將所述系統(tǒng)的部分操作命令及參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā) 到虛擬主機中執(zhí)行；所述系統(tǒng)利用終端套接字方式在物理主機和虛擬主機之間進(jìn)行通信； 用戶交互界面模塊：該模塊提供用戶與所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行交互的接 口，接口分為四類即：網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口和用戶需求感知接口，這 些接口都是雙向的，即提供用戶與系統(tǒng)交互傳遞參數(shù)的功能； 所述的網(wǎng)絡(luò)資源顯示接口的功能是：把系統(tǒng)經(jīng)過整合探測到的網(wǎng)絡(luò)信息周期性向用戶 顯示，或用戶主動提出需求，查詢當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)資源可否滿足； 所述的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理接口的功能是：用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實現(xiàn)虛 擬節(jié)點創(chuàng)建、開關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲或網(wǎng) 絡(luò)接口的增加或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所 述虛擬節(jié)點建立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中心控制 臺通信連接； 所述的用戶需求感知接口的功能是：系統(tǒng)通過該接口感知用戶需求，包括需求的類型、 時間、地點、偏好度等，進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)度。
2. -種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在于：所述方法包括下列 操作步驟： (1) 用戶通過用戶交互界面登錄開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)；所述的用戶既包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 管理員、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理員，還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶； (2) 所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器收集網(wǎng)絡(luò)資源信息并 向用戶進(jìn)行直觀顯示； (3) 用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)為特定業(yè)務(wù)進(jìn)行資源的發(fā)現(xiàn)，并提出服務(wù) 請求；所述的用戶通過系統(tǒng)進(jìn)行的資源發(fā)現(xiàn)包括網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)和內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)；所述 的特定業(yè)務(wù)是指該用戶需要配置的某一個業(yè)務(wù)應(yīng)用； (4) 所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù)特定 業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在 于：所述步驟（1)中所述的用戶交互界面指的是所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)提供給用戶 的終端的操作界面，用戶能通過操作界面簡單快速地使用所述系統(tǒng)提供的功能，既包括用 戶注冊入口、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D界面、搜索窗口、附近網(wǎng)絡(luò)資源和內(nèi)容資源位置顯示、網(wǎng)絡(luò)之間互 連的協(xié)議Internet Protocol定位等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理功能；還包括虛擬網(wǎng)絡(luò)方案顯示界面、 定制虛擬網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用程序編程接口 API提供、內(nèi)容位置的免費標(biāo)注、第三方數(shù)據(jù)糾錯等該開 放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法特有的功能；所述的這些操作功能根據(jù)用戶權(quán)限而有所不同，既包括 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理員、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員、還包括普通網(wǎng)絡(luò)用戶，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運營策略開放部分基 礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理操作并開發(fā)新的策略定制功能給企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員或普通網(wǎng)絡(luò)用戶，來實現(xiàn)其自 有虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制化構(gòu)建。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征 在于：所述步驟（2)中系統(tǒng)收集網(wǎng)絡(luò)資源并向用戶進(jìn)行直觀顯示的具體內(nèi)容是：所述系統(tǒng) 與軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的控制器交互，獲取整個網(wǎng)絡(luò)的資源信息，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、 底層物理網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障、網(wǎng)絡(luò)突發(fā)事件和網(wǎng)絡(luò)層之上的業(yè)務(wù)層流量信息等實時信息；所 述系統(tǒng)將所述的獲取到的網(wǎng)絡(luò)資源信息進(jìn)行匯總，通過可視化控制界面向用戶進(jìn)行直觀顯 示，將對整個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀況完全展示給用戶，方便后續(xù)用戶進(jìn)行自定義構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)以 避開網(wǎng)絡(luò)擁塞，不僅只是被動地接受網(wǎng)絡(luò)；所述系統(tǒng)為應(yīng)用提供基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)生成服務(wù)，可以 為特定應(yīng)用提供定制化虛擬網(wǎng)絡(luò)策略接口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在 于：所述步驟（3)中，所述的網(wǎng)絡(luò)資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng) 對網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行的查詢，以幫助用戶了解所查詢的網(wǎng)絡(luò)資源在網(wǎng)絡(luò)中所處的具體位置；所 述的內(nèi)容資源的發(fā)現(xiàn)是指用戶通過系統(tǒng)對內(nèi)容資源進(jìn)行的查詢，以幫助用戶了解所查詢的 內(nèi)容資源在網(wǎng)絡(luò)中分布的位置，便于用戶選擇所述內(nèi)容資源的合理位置進(jìn)行連接；所述的 提出服務(wù)請求是指用戶定制服務(wù)連接，該定制服務(wù)連接可以是簡單的端到端的連接，也可 以是用戶根據(jù)具體要求定制多方服務(wù)節(jié)點之間的復(fù)雜互聯(lián)關(guān)系，使得網(wǎng)絡(luò)對外呈現(xiàn)出特定 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征；當(dāng)某一業(yè)務(wù)服務(wù)器、某段網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時，所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng) 進(jìn)行全局的資源負(fù)載均衡，對用戶的請求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，決定由哪些網(wǎng)絡(luò)資源完成用戶的 服務(wù)請求。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在 于：所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)支持多個用戶自由構(gòu)建專有網(wǎng)絡(luò)； 所述的自由構(gòu)建專有網(wǎng)絡(luò)依賴網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，自主選擇網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)虛擬機的計算能 力和存儲能力，路由器間鏈路的時延和相應(yīng)的帶寬，生成多個彼此隔離且異構(gòu)的虛擬網(wǎng)絡(luò)， 該網(wǎng)絡(luò)屏蔽了物理鏈路的連接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上層提供點到點的邏輯連接，為每一個 用戶提供邏輯上獨立的拓?fù)湟晥D，使得用戶獲得網(wǎng)絡(luò)端到端的控制權(quán)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在 于：所述步驟（4)中所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建定制系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用 戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)的定制的具體內(nèi)容是：所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮綔y和性能探測所得到的信息，并定制個性化構(gòu)建策略，依據(jù)不同的構(gòu)建策 略進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)映射計算；所述的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)向用戶推薦默認(rèn)的構(gòu)建方案，然 后用戶根據(jù)自身需求進(jìn)行調(diào)整修改，以及更為直接地自行構(gòu)建方式，具體操作是：依據(jù)該可 視化的網(wǎng)絡(luò)資源界面，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求、個人偏好、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息，用戶自主選擇有限 個數(shù)的虛擬節(jié)點；選完后虛擬網(wǎng)絡(luò)計算模塊根據(jù)用戶提供的虛擬節(jié)點，運行相應(yīng)的映射算 法重新構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)顯示可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建效果，用戶根據(jù)效果決定是否進(jìn)行再次 選擇；當(dāng)所述用戶需要創(chuàng)建多個虛擬網(wǎng)絡(luò)時，所述系統(tǒng)對用戶的不同虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的并行 管理，滿足同一用戶不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，所述用戶也能夠動態(tài)的調(diào)整或取消所構(gòu) 建的虛擬網(wǎng)絡(luò)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的開放虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法，其特征在 于：所述步驟（4)中系統(tǒng)向用戶提供虛擬網(wǎng)絡(luò)定制服務(wù)，用戶根據(jù)特定業(yè)務(wù)的需要進(jìn)行虛 擬網(wǎng)絡(luò)的定制具體包括如下操作步驟： (401) 用戶配置虛擬節(jié)點：用戶通過虛擬節(jié)點的控制操作接口，實現(xiàn)虛擬節(jié)點創(chuàng)建、開 關(guān)虛擬節(jié)點電源等；用戶對虛擬節(jié)點進(jìn)行設(shè)備操作，實現(xiàn)虛擬節(jié)點存儲或網(wǎng)絡(luò)接口的增加 或刪除、虛擬節(jié)點的整機遷移等，實現(xiàn)對虛擬節(jié)點的靈活控制和動態(tài)調(diào)整；所述虛擬節(jié)點建 立后，物理機通過終端套接字調(diào)用特定腳本啟動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建立與中心控制臺通信連接；所 述系統(tǒng)將虛擬節(jié)點之間的連接關(guān)系作為配置接口向用戶開放，支持多個不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并 行部署；對不同的用戶，所述系統(tǒng)可以同時提供相互隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這些虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可由所述用戶自行定制； (402) 系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)：所述系統(tǒng)建立用戶賬戶，進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，創(chuàng)建軟件路由 器配置文件，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)初始化，并啟動單獨的虛擬路由器節(jié)點；所述系統(tǒng)以用戶的配置 信息為輸入，或用戶通過標(biāo)記可視化圖形界面上的節(jié)點，在相應(yīng)的虛擬路由器之間建立虛 鏈路，生成虛擬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；虛擬拓?fù)鋵悠帘瘟宋锢礞溌返倪B接關(guān)系，為虛擬網(wǎng)絡(luò)的上 層提供點到點的邏輯連接； (403) 用戶進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)安全定制：所述系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的服務(wù)需求選配需要承載 的安全服務(wù)，在新流量通路上選配安全設(shè)備，并針對不同網(wǎng)絡(luò)元素加以配置，為通信提供可 選級別的安全控制，建立起一條貫通整套基礎(chǔ)設(shè)施的高定制化通道；所述的安全服務(wù)功能 可以支持在特定邏輯環(huán)境下構(gòu)建的虛擬服務(wù)，無需大量的手動配置； (404) 對流量進(jìn)行定制化轉(zhuǎn)發(fā)：所述系統(tǒng)工作在虛擬拓?fù)渲?，在虛擬節(jié)點之間提供 逐跳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)；轉(zhuǎn)發(fā)層是虛擬網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面，執(zhí)行路由查找功能，獲得數(shù)據(jù)包到達(dá) 目的地所經(jīng)過的下一跳虛擬節(jié)點，然后對報文進(jìn)行封裝操作，利用相應(yīng)的虛鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
【文檔編號】H04L12/26GK104363159SQ201410724630
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】王敬宇, 李煒, 廖建新, 王純, 朱曉民, 張磊 申請人:北京郵電大學(xué)