CN107395405A - 基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置，包括：根据待测试设备对测试环境的需求相关的参数构建空间网络拓扑模型；生成网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；运行空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的用于测试待测试设备的拓扑参数；根据映射关系，空间网络拓扑模型每个预设时间向硬件平台发送用于测试待测试设备的拓扑参数；硬件平台所接收待测试设备的数据包，并根据用于测试待测试设备的拓扑参数来处理数据包，以使待测试设备在测试环境下进行测试。本发明提供的测试环境模拟方法可以解决现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题。

Description

基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置

技术领域

本发明涉及空间信息网络技术领域，尤其涉及基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置。

背景技术

空间信息网络是以空间平台为载体，实时获取、传输和处理空间信息的网络系统。空间信息网络中的空间节点(如卫星和临空飞行器等)构成了空间网络拓扑，网络设备设置在空间节点中实现信息处理。但是空间节点的制造周期长并且成本高，一旦运行空间信息网络中，则不容易对空间节点中的网络设备进行更改设置、调整或修正等。因此，在网络设备进入空间节点之前，需对其进行测试。

现有技术中，对于网络设备的测试验证手段最常用的方法是构建实验网络，在实验网络系统中测试具体的设备性能。但对于空间网络设备，由于空间网络节点实现成本大且周期长，因此在真正建设空间网络前，很难构建一个相对完整的网络实验环境来测试相关网络设备。而对于采用专用软件仿真模拟空间网络拓扑的方式，一般仅用于算法或协议原型等的测试验证和性能分析。

然而，现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置，以解决利用现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题。

本发明的实施例一方面提供了一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，包括：

根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，上述第一拓扑参数包括上述待测试设备对上述测试环境的需求相关的参数；

根据待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取上述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，上述硬件平台与上述待测试设备连接，并用于接收上述待测试设备发出的数据包；

运行上述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取上述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，上述第二拓扑参数用于测试上述待测试设备；

根据上述映射关系，上述空间网络拓扑模型每个上述预设时间向上述硬件平台发送上述第二拓扑参数；

所接收上述待测试设备的数据包，并根据上述第二拓扑参数处理上述数据包，以使上述待测试设备在上述测试环境下进行测试。

可选的，上述待测试设备的数目为M，上述M个待测试设备分别与上述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数；

上述根据待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的位置信息，上述获取上述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系，包括：

针对于上述硬件平台中每个连接上述待测试设备的第一端口，绑定上述第一端口与上述待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口；同步上述第一端口与上述第二端口的时间。

可选的，上述第二拓扑参数包括：上述空间网络拓扑模型中每个上述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息；

上述硬件平台接收上述待测试设备的数据包，并根据上述第二拓扑参数处理上述数据包之前，还包括：

根据每个上述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取上述硬件平台中上述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使上述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照上述第二链路信息进行传输。

可选的，上述第二拓扑参数还包括：上述第一链路信息中每一条链路的速率信息；

上述根据上述第二拓扑参数处理上述数据包，以使上述待测试设备在上述测试环境下进行测试，包括：

根据上述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取上述第二链路信息中每一条链路的速率信息；上述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

可选的，上述第二拓扑参数还包括：上述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时；

上述根据上述第二拓扑参数处理上述数据包，以使上述待测试设备在上述测试环境下进行测试，包括：

根据上述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，获取上述第二链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，

上述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在上述对应的链路上传输，

和/或

上述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在上述对应的链路上传输。

本发明实施例第二方面提供了一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置，包括：空间网络拓扑建模单元、映射单元、空间网络拓扑运行单元、和测试单元，上述空间网络拓扑建模单元与上述映射单元连接，上述空间网络拓扑建模单元与上述空间网络拓扑运行单元连接，上述测试单元与上述空间网络拓扑运行单元和上述映射单元均连接；

上述空间网络拓扑建模单元用于：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，上述第一拓扑参数包括上述待测试设备对上述测试环境的需求相关的参数；

上述映射单元用于：根据待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取上述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，上述硬件平台与上述待测试设备连接，并用于接收上述待测试设备发出的数据包；

上述空间网络拓扑运行单元用于：运行上述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取上述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，上述第二拓扑参数用于测试上述待测试设备；

上述映射单元还用于：根据上述映射关系，上述空间网络拓扑模型每个上述预设时间向上述硬件平台发送上述第二拓扑参数；

上述测试单元用于：接收上述待测试设备的数据包，并根据上述第二拓扑参数处理上述数据包，以使上述待测试设备在上述测试环境下进行测试。

可选的，上述待测试设备的数目为M，上述M个待测试设备分别与上述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数；

上述映射单元包括:端口绑定模块和时间同步模块；

上述端口绑定模块用于：针对于上述硬件平台中每个连接上述待测试设备的第一端口，绑定上述第一端口与上述待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口；

上述时间同步模块用于：同步上述第一端口与上述第二端口的时间，以使上述空间网络拓扑模型的时间与上述硬平台的时间同步。

可选的，上述第二拓扑参数包括：上述空间网络拓扑模型中每个上述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息；

还包括：网络链路状态参数配置单元；上述网络链路状态参数配置单元的一侧与上述空间网络拓扑运行单元和上述映射单元均连接，上述网络链路状态参数配置单元的另一侧与上述测试单元连接；

上述网络链路状态参数配置单元用于：根据每个上述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取上述硬件平台中上述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使上述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照上述第二链路信息进行传输。

可选的，上述第二拓扑参数还包括：上述第一链路信息中每一条链路的速率信息；

上述测试单元包括：链路速率模拟模块；

上述链路速率模拟模块用于：根据上述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取上述第二链路信息中每一条链路的速率信息；上述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

可选的，上述第二拓扑参数还包括：上述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时；

上述测试单元包括：误码模拟模块和/或延时模拟模块；

上述误码模拟模块用于：根据上述第一链路信息中每一条链路的误码参数，获取上述第二链路信息中每一条链路的误码参数，上述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在上述对应的链路上传输；

上述延时模拟模块用于：根据上述第一链路信息中每一条链路的延时，获取上述第二链路信息中每一条链路的延时，上述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在上述对应的链路上传输。

本发明实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，包括：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，上述第一拓扑参数包括上述待测试设备对上述测试环境的需求相关的参数；根据待测试设备在上述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取上述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，上述硬件平台与上述待测试设备连接，并用于接收上述待测试设备发出的数据包；运行上述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取上述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，上述第二拓扑参数用于测试上述待测试设备；根据上述映射关系，上述空间网络拓扑模型每个上述预设时间向上述硬件平台发送上述第二拓扑参数；所接收上述待测试设备的数据包，并根据上述第二拓扑参数处理上述数据包，以使上述待测试设备在上述测试环境下进行测试。本发明实施例通过将空间网络拓扑模型与连接与待测试设备的硬件平台的端口对应绑定，实现了将空间网络拓扑模型运行过程中的拓扑参数实时传递至硬件平台的端口，进而完成根据上述拓扑参数实时对连接在硬件平台的端口的待测试设备的测试。本发明实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法测试精确性高，可以解决利用现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置的使用场景图；

图2为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例一的流程示意图；

图3为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例二的流程示意图；

图4为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例一的结构示意图；

图5为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例二的结构示意图；

图6为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例三的使用流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和/或“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术中通过专用软件仿真空间网络拓扑的模拟方法，存在不能提供空间网络设备的测试环境的问题。

本发明实施例通过将空间网络拓扑模型与连接有待测试设备的硬件平台的端口对应绑定，实现了将空间网络拓扑模型运行过程中的拓扑参数实时传递至硬件平台的端口，进而完成根据上述拓扑参数实时对连接在硬件平台的端口的待测试设备的测试。本发明实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法可以解决利用现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题，并且本发明实施例可以为空间网络设备提供的具有较高的精确性的测试环境。

本发明提供的下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置的使用场景图，包括：空间网络拓扑模型01的结构、硬件平台02以及待测试设备03的示意图。参考图1，空间网络拓扑模型包括空间节点的模拟点以及由空间节点的模拟点的连接关系构成的链路关系，空间网络拓扑模型中空间节点可以为待测试的空间网络设备，空间网络拓扑模型为空间网络设备提供模拟的空间网络的运行环境，进而为待测试的空间网络设备提供测试环境。图2为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例一的流程示意图，参考图2，本实施例提供的基于空间网络拓扑测试环境模拟方法包括以下内容。

步骤101：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，所述第一拓扑参数包括所述待测试设备对所述测试环境的需求相关的参数。

具体地，参考图1，例如图1所示的空间网络拓扑模型01为本实施例中待测试的空间网络设备所需的测试环境。第一拓扑参数包括待测试设备所需的测试环境中的节点数目、节点间的关系以及轨道根数、链路参数、误码模型等。利用第一拓扑参数构建图1所述的空间网络拓扑模型。

作为生成图1所示空间网络拓扑模型的另一种可实现的方式，将其他空间节点生成工具，例如：卫星工具包(Satellite Tool Kit，简称STK)软件生成的节点文件转化为待测试设备所需的空间网络拓扑模拟的网络拓扑格式,进而获得空间网络拓扑模型。

步骤102：根据待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取所述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，所述硬件平台与所述待测试设备连接，并用于接收所述待测试设备发出的数据包。

具体地，参考图1，例如图1中节点A、节点B和节点C对应的空间网络设备为本实施例中的待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’，具体的，节点A的端口a”对应待测试设备A’的端口a，并通过，节点B的端口b”对应待测试设备B’的端口b，节点C的端口c”对应待测试设备C’的端口c。则待测试设备在空间网络模型中的位置信息即为图1中节点A、节点B和节点C在空间网络拓扑模型中的位置。进一步地，将用于物理连接待测试设备的硬件平台02的端口分别与图1中空间网络拓扑模型中的对应节点的对应端口形成映射关系，例如将用于物理连接待测试设备A’的端口a’、硬件平台的端口a与空间网络拓扑模型中的对应节点A的端口a”形成的映射关系。

步骤103：运行所述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取所述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，所述第二拓扑参数用于测试所述待测试设备。

具体地，将图1所示的空间网络拓扑模型模拟空间网络拓扑运转，并且每个预设时间分别获取空间网络拓扑模型的节点A、节点B和节点C各自端口在此刻产生的第二拓扑参数，节点A、节点B和节点C各自端口在此刻产生的第二拓扑参数分别用于待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’的测试。

更为具体地，作为确定上述预设时间的可实现的方式，采用轻量化的离散时间仿真方法，获取基于运行时间粒度的空间网络的第二拓扑参数(例如，每100ms提供该时刻的拓扑参数)，其中，上述第二拓扑参数例如对应时刻的不同节点在空间网络中的经纬高度、空间节点间的连接关系、空间节点间链路延迟、误码以及不同链路的传输速率等。

进一步地，在待测试设备的测试过程中，本实施例提供的方法可根据待测试设备的测试需要设置预设时间的长短，获取不同时间下的第二拓扑参数，从而实现模拟具有动态特性的空间网络不同运行时间下的拓扑特性。

步骤104：根据所述映射关系，所述空间网络拓扑模型每个所述预设时间向所述硬件平台发送所述第二拓扑参数。

具体地，根据步骤102中获取的空间网络拓扑模型中的节点A、节点B和节点C分别与用于物理连接待测试设备的硬件平台的端口之间的映射关系，分别将节点A、节点B和节点C处在对应时刻的各自端口的第二拓扑参数传递至对应的硬件平台的端口，用于硬件平台的不同端口物理连接的待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’的测试。

步骤105：接收所述待测试设备的数据包，并根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试。

具体地，硬件平台的不同端口处分别与待测试设备的端口连接，并分别接收待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’的数据包，并根据上述第二拓扑参数测试待测试设备的数据包，由于第二拓扑参数为根据待测试设备对其测试环境的需求所获取的空间网络拓扑模型产生，并通过对应的映射关系传递至硬件平台，对连接在硬件平台的待测试设备进行测试，有利于待测试设备测试结果的精确性。

本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，通过将空间网络拓扑模型与连接与待测试设备的硬件平台的端口对应绑定，实现了将空间网络拓扑模型运行过程中的拓扑参数实时传递至硬件平台的端口，进而完成根据上述拓扑参数实时对连接在硬件平台的端口的待测试设备的测试。本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法可以解决利用现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题，并且本发明实施例可以为空间网络设备提供的具有较高的精确性的测试环境。

图3为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例二的流程示意图，本实施例是在实施例一的基础上进行的。参考图3，本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法包括以下内容。

步骤201：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，所述第一拓扑参数包括所述待测试设备对所述测试环境的需求相关的参数。

步骤201的具体实现方式与步骤101相同，在此不再赘述。

步骤202：针对于所述硬件平台中每个连接所述待测试设备的第一端口，绑定所述第一端口与所述待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口。

其中，所述待测试设备的数目为M，所述M个待测试设备分别与所述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数。具体地，本实施例中包括待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’，M取值为3。

具体地，参考图1，硬件平台02中连接所述待测试设备03的端口为第一端口(例如：端口a、端口b和端口c)与空间网络拓扑模型中的节点A、节点B和节点C各自端口分别对应绑定，其中，空间网络拓扑模型中的节点A、节点B和节点C分别为待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’在空间网络拓扑中的位置，同时，硬件平台的端口a、端口b和端口c分别用于与待测试设备A’的端口a'、待测试设备B’的端口b’和待测试设备C’的端口c’进行物理连接，空间网络拓扑模型中的节点A、节点B和节点C的各自端口在空间网络拓扑中对应第二端口。绑定上述硬件平台02的第一端口与空间网络模型01的第二端口，以使上述第二拓扑参数传递至硬件平台。

步骤203：同步所述第一端口与所述第二端口的时间。

上述第一端口与第二端口绑定后，同步端口之间的时间，进而，在待测试设备的测试过程中，空间网络拓扑模型中第二端口处第二拓扑参数的变化将同步体现在被映射的物理端口上，比如，空间网络拓扑模型中节点之间的连接关系、空间网络拓扑模型中节点之间获取的链路间的时延和误码等参数等。

进一步地，端口之间时间同步实现虚拟的空间网络拓扑模型与硬件平台的时间之间的同步。进而可以保证虚拟的空间网络拓扑模型的运行时间同硬件平台的时间一致，即第二拓扑参数的变化情况实时传递至硬件平台，从而，虚拟的空间网络拓扑模型的运行时间与真实的待测网络设备的时间同步。

步骤204：运行所述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取所述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，所述第二拓扑参数用于测试所述待测试设备。

步骤205：根据所述映射关系，所述空间网络拓扑模型每个所述预设时间向所述硬件平台发送所述第二拓扑参数。

步骤204和步骤205的具体实现方式分别与步骤103和步骤104相同，在此不再赘述。

步骤206：根据每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取所述硬件平台中所述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使所述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照所述第二链路信息进行传输。

具体地，所述第二拓扑参数包括：所述空间网络拓扑模型中每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息。进而，根据上述第一端口与第二端口之间的映射关系，空间网络拓扑模型中节点间的第一链路信息由空间网络拓扑模型传递至硬件平台，在硬件平台对应的第一端口处形成第一端口之间的第二拓扑信息，以使所述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照所述第二链路信息进行传输。

例如，待测试设备A’的端口a’与硬件平台的第一端口中的端口a物理连接，并且待测试设备A’的端口a’的数据包传递至硬件平台的端口a处，同时待测试设备A’在空间网络拓扑模型中对应的节点A与其他节点间的第一链路信息传递至硬件平台的端口a处，形成端口a与其他对应端口之间的第二链路信息，硬件平台的端口a接收到的待测试设备A’的端口a’的数据包按照上述第二链路信息进行传输。

步骤207：根据所述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取所述第二链路信息中每一条链路的速率信息；所述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

具体地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的速率信息。在步骤206中数据包按照第二链路信息进行传输的过程中，数据包还按照其所在的链路对应的速率进行传输。

其中，第二链路信息中每一条链路的速率信息与第一链路信息中对应的每一条链路的速率信息相同。从而，完成对待测试设备在其链路传输中速率的模拟。

步骤208：根据所述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，获取所述第二链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，所述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在所述对应的链路上传输，和/或所述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在所述对应的链路上传输。

具体地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的误码参数。在步骤206中数据包按照第二链路信息进行传输的过程中，数据包还按照其所在的链路对应的误码参数进行传输。

其中，第二链路信息中每一条链路的误码参数信息与第一链路信息中对应的每一条链路的误码参数信息相同。从而，完成对待测试设备在其链路传输中误码参数的模拟。

可选地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的延时信息。在步骤206中数据包按照第二链路信息进行传输的过程中，数据包还按照其所在的链路对应的延时信息进行传输。

其中，第二链路信息中每一条链路的延时信息与第一链路信息中对应的每一条链路的延时信息相同。从而，完成对待测试设备在其链路传输中延时的模拟。

本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，通过采用轻量化的离散时间仿真方法，获取基于运行时间粒度的空间网络的第二拓扑参数，并将空间网络拓扑模型与连接与待测试设备的硬件平台的端口对应绑定后实现时间同步，进一步地，本实施例中将空间网络拓扑模型的链路关系变换为硬件平台的端口之间的链路关系，通过硬件平台实现对待测系统相关链路的模拟，使得模拟的粒度更精确，比如，可以按位来实现链路误码模拟，可以准确模拟传输速率，可以按米的距离来实现链路时延模拟，可以有效模拟高速传输速率等。从而，进一步提高了模拟空间网络设备的测试环境的精确性。

图4为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例一的装置示意图，参考图4，本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置，包括：空间网络拓扑建模单元11、映射单元12、空间网络拓扑运行单元13、和测试单元14，所述空间网络拓扑建模单元11与所述映射单元12连接，所述空间网络拓扑建模单元11与所述空间网络拓扑运行单元13连接，所述测试单元14与所述空间网络拓扑运行单元13和所述映射单元12均连接。

其中，空间网络拓扑建模单元11用于：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，所述第一拓扑参数包括所述待测试设备对所述测试环境的需求相关的参数。

所述映射单元12用于：根据待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取所述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，所述硬件平台与所述待测试设备连接，并用于接收所述待测试设备发出的数据包。

所述空间网络拓扑运行单元13用于：运行所述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取所述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，所述第二拓扑参数用于测试所述待测试设备。

所述映射单元12还用于：根据所述映射关系，所述空间网络拓扑模型每个所述预设时间向所述硬件平台发送所述第二拓扑参数.

所述测试单元14用于：接收所述待测试设备的数据包，并根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试。

本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置用于完成图2所述的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图5为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例二的装置示意图，本实施例是在图4的基础上进行的。参考图5，本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置，包括：空间网络拓扑建模单元21、映射单元22、空间网络拓扑运行单元23、网络链路状态参数配置单元24和测试单元25，其中，空间网络拓扑建模单元21、映射单元22和空间网络拓扑运行单元23分别与图4中空间网络拓扑建模单元11、映射单元12和空间网络拓扑运行单元13的结果以及功能均相同，在此不再赘述。

其中，所述待测试设备的数目为M，所述M个待测试设备分别与所述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数。具体地，参考图1，本实施例中包括待测试设备A’、待测试设备B’和待测试设备C’，M取值为3。

在图4的基础上，本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置中所述映射单元22包括：端口绑定模块221和时间同步模块222。所述端口绑定模块221用于：针对于所述硬件平台中每个连接所述待测试设备的第一端口，绑定所述第一端口与所述待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口。所述时间同步模块222用于：同步所述第一端口与所述第二端口的时间，以使所述空间网络拓扑模型的时间与所述硬平台的时间同步。

进一步地，所述第二拓扑参数包括：所述空间网络拓扑模型中每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息。在图4的基础上，本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置中还包括：网络链路状态参数配置单元24，所述链路模拟单24的一侧与所述空间网络拓扑运行单元23和所述映射单元22均连接，所述网络链路状态参数配置单元24的另一侧与所述测试单元25连接。所述网络链路状态参数配置单元24用于：根据每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取所述硬件平台中所述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使所述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照所述第二链路信息进行传输。

更进一步地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的速率信息。参考图5，所述测试单元25包括：链路速率模拟模251,所述链路速率模拟模块251用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取所述第二链路信息中每一条链路的速率信息；所述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

可选地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的误码参数。参考图5，测试单元25包括：误码模拟模块252模拟模块，所述误码模拟模块252用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的误码参数，获取所述第二链路信息中每一条链路的误码参数，所述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在所述对应的链路上传输。

可选地，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的延时。参考图5，测试单元25包括延时模拟模块253，所述延时模拟模块253用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的延时，获取所述第二链路信息中每一条链路的延时，所述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在所述对应的链路上传输。

本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置用于完成图3所述的基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

图6为本发明基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法和装置实施例三的使用流程图。本实施例是在图5所示的基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置的基础上进行的，参考图6，本实施例中，基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置还包括：主界面单元26和空间网络拓扑运行显示单元27。

其中，主界面单元26提供人机接口，主要功能包括：输入第一拓扑参数(包括待测试设备所需的测试环境中的节点数目、节点间的关系以及轨道根数、链路参数、误码模型等)、输入测试控制命令(例如，待测试设备的测试时间以及测试开始、测试结束和测试暂停等)以及显示测试结果以及性能分析结果。

空间网络拓扑运行显示单元27，空间网络拓扑运行显示单元27用于实时显示空间网络拓扑模型，用于显示第一端口与第二端口的绑定状态信息，还用于显示测试单元的测试过程中各端口链路实时运行参数信息，如速率、延迟参数等。

参考图6，本实施例提供的测试流程如下：首先，将第一拓扑参数和测试控制命令输入主界面单元26；其次，第一拓扑参数用于空间网络拓扑建模单元21获取空间网络拓扑模型，而建成的空间网络拓扑模型在运行命令的控制下在空间网络拓扑运行单元23中运行；同时，映射单元22完成空间网络拓扑模型与硬件平台的端口绑定以及时间同步；再次，网络链路状态参数配置单元24根据映射关系，将运行空间网络拓扑模型产生的第二拓扑参数中节点间的连接关系对应的第一链路信息，转换成硬件平台各端口之间的第二链路信息，其中第二拓扑参数还包括第一链路信息中每一条链路的速率信息以及第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时；又次，硬件平台一方面通过物理端口接收待测试设备的数据包，另一方面接收网络链路状态参数配置单元24传送的各端口链路状态参数(包括：硬件平台各端口之间的第二链路信息、中每一条链路的速率信息以及每一条链路的误码参数和/或延时)，并将上述数据包在对应的端口接收的链路状态参数下进行模拟(例如：比如，可以按位来实现链路误码模拟，可以准确模拟传输速率，可以按米的距离来实现链路时延模拟，可以有效模拟高速传输速率等)，从而完成对待测试设备的测试。

本实施例提供的基于空间网络拓扑的测试环境模拟流程，通过将空间网络拓扑模型与连接与待测试设备的硬件平台的端口对应绑定后实现时间同步，进一步地，本实施例中将空间网络拓扑模型的链路关系变换为硬件平台的端口之间的链路关系，通过硬件平台实现对待测系统相关链路的模拟，使得模拟的粒度更精确。从而解决了现有技术中空间网络拓扑的模拟方法不能提供空间网络设备的测试环境的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟方法，其特征在于，包括：

根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，所述第一拓扑参数包括所述待测试设备对所述测试环境的需求相关的参数；

根据待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取所述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，所述硬件平台与所述待测试设备连接，并用于接收所述待测试设备发出的数据包；

运行所述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取所述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，所述第二拓扑参数用于测试所述待测试设备；

根据所述映射关系，所述空间网络拓扑模型每个所述预设时间向所述硬件平台发送所述第二拓扑参数；

接收所述待测试设备的数据包，并根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测试设备的数目为M，所述M个待测试设备分别与所述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数；

所述根据待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的位置信息，所述获取所述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系，包括：

针对于所述硬件平台中每个连接所述待测试设备的第一端口，绑定所述第一端口与所述待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口；同步所述第一端口与所述第二端口的时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二拓扑参数包括：所述空间网络拓扑模型中每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息；

所述硬件平台接收所述待测试设备的数据包，并根据所述第二拓扑参数处理所述数据包之前，还包括：

根据每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取所述硬件平台中所述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使所述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照所述第二链路信息进行传输。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的速率信息；

所述根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试，包括：

根据所述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取所述第二链路信息中每一条链路的速率信息；所述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时；

所述根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试，包括：

根据所述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，获取所述第二链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时，

所述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在所述对应的链路上传输，

和/或

所述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在所述对应的链路上传输。

6.一种基于空间网络拓扑的测试环境模拟装置，其特征在于，包括：空间网络拓扑建模单元、映射单元、空间网络拓扑运行单元、和测试单元，所述空间网络拓扑建模单元与所述映射单元连接，所述空间网络拓扑建模单元与所述空间网络拓扑运行单元连接，所述测试单元与所述空间网络拓扑运行单元和所述映射单元均连接；

所述空间网络拓扑建模单元用于：根据第一拓扑参数获取空间网络拓扑模型，用于为待测试设备提供测试环境；其中，所述第一拓扑参数包括所述待测试设备对所述测试环境的需求相关的参数；

所述映射单元用于：根据待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的位置信息，获取所述网络拓扑模型与硬件平台的映射关系；其中，所述硬件平台与所述待测试设备连接，并用于接收所述待测试设备发出的数据包；

所述空间网络拓扑运行单元用于：运行所述空间网络拓扑模型，并每隔预设时间获取所述空间网络拓扑模型在此时刻运行产生的第二拓扑参数；其中，所述第二拓扑参数用于测试所述待测试设备；

所述映射单元还用于：根据所述映射关系，所述空间网络拓扑模型每个所述预设时间向所述硬件平台发送所述第二拓扑参数；

所述测试单元用于：接收所述待测试设备的数据包，并根据所述第二拓扑参数处理所述数据包，以使所述待测试设备在所述测试环境下进行测试。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述待测试设备的数目为M，所述M个待测试设备分别与所述硬件平台中对应的M个第一端口连接，其中，M为大于2的整数；

所述映射单元包括:端口绑定模块和时间同步模块；

所述端口绑定模块用于：针对于所述硬件平台中每个连接所述待测试设备的第一端口，绑定所述第一端口与所述待测试设备在所述空间网络拓扑模型中的节点对应的第二端口；

所述时间同步模块用于：同步所述第一端口与所述第二端口的时间，以使所述空间网络拓扑模型的时间与所述硬平台的时间同步。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二拓扑参数包括：所述空间网络拓扑模型中每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息；

还包括：网络链路状态参数配置单元；所述网络链路状态参数配置单元的一侧与所述空间网络拓扑运行单元和所述映射单元均连接，所述网络链路状态参数配置单元的另一侧与所述测试单元连接；

所述网络链路状态参数配置单元用于：根据每个所述第二端口间的连接关系对应的第一链路信息，获取所述硬件平台中所述第一端口与其他端口之间的第二链路信息，以使所述第一端口接收到的与其连接的待测试设备的数据包，按照所述第二链路信息进行传输。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的速率信息；

所述测试单元包括：链路速率模拟模块；

所述链路速率模拟模块用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的速率信息，获取所述第二链路信息中每一条链路的速率信息；所述数据包按照其所在的链路对应的速率进行传输。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二拓扑参数还包括：所述第一链路信息中每一条链路的误码参数和/或延时；

所述测试单元包括：误码模拟模块和/或延时模拟模块；

所述误码模拟模块用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的误码参数，获取所述第二链路信息中每一条链路的误码参数，所述数据包按照其所在的链路对应的误码参数产生响应的比特误码后，在所述对应的链路上传输；

所述延时模拟模块用于：根据所述第一链路信息中每一条链路的延时，获取所述第二链路信息中每一条链路的延时，所述数据包按照其所在的链路对应的延时后，在所述对应的链路上传输。