CN116614387A - 基于网络拓扑的验证方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了基于网络拓扑的验证方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取网络验证请求，网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息；利用设备变更信息确定真实网络中发生变更的目标网络设备，并从真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑；搭建仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于仿真运行环境，对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。本公开基于发生变更的设备遍历相关扩展设备，并搭建仿真网络拓扑，实现了仿真网络拓扑的自动搭建。另外在仿真网络拓扑搭建后能够进行网络自动验证，提高了网络验证的效率。
Description
技术领域
本公开涉及网络仿真领域，具体涉及一种基于网络拓扑的验证方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
网络仿真(Network Emulation)主要用于验证交换机配置，以及评估配置变更对真实网络带来的潜在风险。其主要工作是根据网络变更需求，利用网络虚拟化技术创建1:1复制真实网络的仿真网络环境，从而能够在仿真网络环境中对网络变更进行验证。
目前的网络仿真方案，缺乏自动化搭建网络拓扑的手段，仍然需要手动实现网络拓扑的搭建过程。基于此，现有方法在面对大规模网络仿真环境的搭建时，因无法实现自动搭建网络拓扑，导致网络仿真验证实现难度大。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供了一种基于网络拓扑的验证方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中因无法实现自动搭建网络拓扑，导致网络仿真验证实现难度大的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种基于网络拓扑的验证方法，所述方法包括：
获取网络验证请求，其中，所述网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，所述真实网络包括多个层级，每个所述层级包括多个网络设备；
利用所述设备变更信息确定所述真实网络中发生变更的目标网络设备，并从所述真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；
基于所述目标网络设备以及所述扩展网络设备构建仿真网络拓扑；
搭建所述仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于所述仿真运行环境，对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
第二方面，本公开实施例提供了一种基于网络拓扑的验证装置，所述装置包括：
获取模块，用于，其中，所述网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，所述真实网络包括多个层级，每个所述层级包括多个网络设备；
确定模块，用于利用所述设备变更信息确定所述真实网络中发生变更的目标网络设备，并从所述真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；
构建模块，用于基于所述目标网络设备以及所述扩展网络设备构建仿真网络拓扑；
处理模块，用于搭建所述仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于所述仿真运行环境，对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
第三方面，本公开实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于网络拓扑的验证方法。
第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的基于网络拓扑的验证方法。
本公开实施例提供的上述技术方案具有如下优点：本公开实施例提供的方法，首先依据网络验证请求中携带的设备变更信息，能够自动从真实网络中确定发生变更的目标网络设备。其次从真实网络中遍历出目标网络设备对应的多个扩展网络设备。再者，基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑，并搭建仿真网络拓扑的仿真运行环境。最终对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。以此基于发生变更的设备自动遍历相关扩展设备，并搭建仿真网络拓扑，实现了自动搭建仿真网络拓扑，即使对于大规模的网络拓扑，也无需手动搭建。另外，在仿真网络拓扑搭建后能够进行网络自动验证，提高了网络验证的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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是根据本公开一些实施例的基于网络拓扑的验证方法的流程示意图；
图2是根据本公开一些实施例的真实网络的示意图；
图3是根据本公开一些实施例的真实网络的示意图；
图4是根据本公开一些实施例的仿真网络拓扑的示意图；
图5是根据本公开一些实施例的目标主机的连接关系图；
图6是根据本公开实施例的基于网络拓扑的验证装置的结构框图；
图7是本公开实施例的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。
根据本公开实施例，提供了一种基于网络拓扑的验证方法、装置、电子设备及存储介质，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种基于网络拓扑的验证方法，可用于智能终端，如电脑、平板电脑等，图1是根据本公开实施例的基于网络拓扑的验证方法方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S11，获取网络验证请求，其中，网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，真实网络包括多个层级，每个层级包括多个网络设备。
在本公开实施例中，智能终端部署有网络验证平台，用户基于网络验证平台触发的网络验证请求，网络验证请求包括包括针对于真实网络的设备变更信息，真实网络包括多个层级，每个层级包括多个网络设备，网络设备可以是交换机。
具体的，网络验证平台可以接收用户上传的设备名列表，设备名列表中包括真实网络中至少一个变更设备的设备名，网络验证平台利用设备名查询该变更设备对应的设备变更信息，设备变更信息可以包括：设备名，真实网络中新增设备的设备信息，替换设备的设备信息，或者是真实网络中某一个设备变更后的设备配置信息等等。最终基于设备变更信息真实网络验证请求。
步骤S12，利用设备变更信息确定真实网络中发生变更的目标网络设备，并从真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同。
在本公开实施例中，利用设备变更信息中的设备名确定真实网络中发生变更的目标网络设备，同时确定目标网络设备在真实网络的层级。然后基于目标网络设备在真实网络的层级遍历该设备上一层级和下一层级的网络设备，以及同层级的网络设备，得到最终用于构建仿真网络拓扑的扩展网络设备。其中，每一层级的扩展网络设备对应的供应商不同，例如：目标网络设备当前所处层级为第三层级，从网络设备的上一层级(第二层级)获取的扩展网络设备包括：设备2和设备3，其中设备2对应供应商A，设备3对应供应商B，从网络设备的下一层级(第四层级)获取的扩展网络设备包括：设备5和设备7，其中设备5对应供应商A，设备7对应供应商C。
具体的，从真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，包括以下步骤A1-A3：
步骤A1，遍历真实网络，得到目标网络设备关联的上游网络设备集合以及下游网络设备集合，其中，上游网络设备集合包括多个层级的目标上游网络设备，下游网络设备集合包括多个层级的目标下游网络设备。
在本公开实施例中，遍历所述真实网络，得到所述目标网络设备关联的上游网络设备集合以及下游网络设备集合，包括以下步骤A101-A104：
步骤A101，遍历真实网络，得到目标网络设备上一层级的第一设备集合，以及目标网络设备下一层级的第二设备集合，其中，第一设备集合包括多个上游网络设备，第二设备集合包括多个下游网络设备。
在本公开实施例中，可以同时遍历真实网络，得到目标网络设备上一层级(即上游)的第一设备集合以及下一层级(即下游)的第二设备集合，第一设备集合包括该层级全部的上游网络设备，第二设备集合包括该层级全部的下游网络设备。
步骤A102，确定第一设备集合对应的第一供应商集合以及第二设备集合对应的第二供应商集合，其中，第一供应商集合中包括多个不同的第一供应商，第二供应商集合中包括多个不同的第二供应商。
在本公开实施例中，查询第一设备集合中各个上游网络设备对应的第一供应商，基于第一供应商构建第一供应商集合。查询第二设备集合中各个下游网络设备对应的第二供应商，基于第二供应商构建第二供应商集合。
作为一个示例，第一设备集合包括设备2，设备3以及设备4，其中，设备2对应供应商A，设备3对应供应商B，设备4对应供应商B。此时第一供应商集合包括：供应商A和供应商B。第二设备集合包括设备5，设备6以及设备8，其中，设备5对应供应商A，设备6对应供应商A，设备8对应供应商C。此时第一供应商集合包括：供应商A和供应商C。
步骤A103，从第一设备集合中选取各个第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至上游网络设备集合。
在本公开实施例中，当第一设备集合中存在第一供应商对应多个上游网络设备时，可以从第一设备集合中任意选取第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备。并将目标上游网络设备添加至上游网络设备集合。
在本公开实施例中，在从第一设备集合中选取各个第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至上游网络设备集合之后，方法还包括：检测第一设备集合中的各个上游网络设备是否属于根节点，得到第一检测结果；将第一检测结果为不属于顶点的上游网络设备作为基准上游网络设备，并遍历真实网络，得到基准上游网络设备上一层级的第三设备集合，其中，第三设备集合包括多个上游网络设备；确定第三设备集合对应的第三供应商集合，其中，第三供应商集合中包括多个不同的第三供应商；从第三设备集合中选取各个第三供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至上游网络设备集合，直至遍历至属于根节点的上游网络设备。
作为一个示例，如图2所示，目标网络设备1在真实网络中的第三层级，此时遍历目标网络设备1上一层级的上游网络设备，得到第一设备集合，其中，第一设备集合中包括：设备2，设备3和设备4。查询第一设备集合中各个设备对应的供应商，设备2对应供应商A，设备3对应供应商B，设备4对应供应商B。此时得到第一供应商集合(A，B)，并将设备2和设备3(或设备4)添加至上游网络设备集合。
然后再判断设备2，设备3以及设备4是否属于根节点，基于真实网络可知，设备2，设备3和设备4不属于根节点，此时遍历设备2，设备3和设备4的上一层级，得到第三设备集合，第三设备集合中包括：设备5，设备6和设备7。查询第三设备集合中各个设备对应的供应商，设备5对应供应商A，设备6对应供应商B，设备7对应供应商B。此时得到第三供应商集合(A，B)，并将设备5和设备6(或设备7)添加至上游网络设备集合。判断设备5，设备6和设备7是否属于根节点，如果是，则停止遍历。最终得到的上游网络设备集合中包括：设备2，设备3(或设备4)，设备5和设备6(或设备7)。
需要说明的是，由于不同供应商的上游设备在网络环境中的行为不同，所以在遍历每一层级的上游网络设备时，确定其对应的供应商，然后将各个供应商对应的任意一个上游网络设备添加至上游网络设备集合。基于此，在遍历的过程中，通过在每一层级获取不同供应商的上游网络设备，便于在后续仿真时能够囊括各个供应商的设备的行为，提高仿真的精确度。
步骤A104，从第二设备集合中选取各个第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至下游网络设备集合。
在本公开实施例中，当第二设备集合中存在第二供应商对应多个下游网络设备时，可以从第二设备集合中任意选取第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备。并将目标下游网络设备添加至下游网络设备集合。
在本公开实施例中，在从第二设备集合中选取各个第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至下游网络设备集合之后，方法还包括：
检测第二设备集合中的各个下游网络设备是否属于叶节点，得到第二检测结果；将第二检测结果为不属于叶节点的下游网络设备作为基准下游网络设备，并遍历真实网络，得到基准下游网络设备下一层级的第四设备集合，其中，第四设备集合包括多个下游网络设备；确定第四设备集合对应的第四供应商集合，其中，第四供应商集合中包括多个不同的第四供应商；从第四设备集合中选取各个第四供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至下游网络设备集合，直至遍历至属于叶节点的下游网络设备。
作为一个示例，如图3所示，目标网络设备1在真实网络中的第三层级，此时遍历目标网络设备1下一层级的下游网络设备，得到第一设备集合，其中，第二设备集合中包括：设备8，设备9和设备10。查询第二设备集合中各个设备对应的供应商，设备8对应供应商A，设备9对应供应商B，设备10对应供应商B。此时得到第二供应商集合(A，B)，并将设备8和设备9(或设备10)添加至下游网络设备集合。
然后再判断设备8，设备9以及设备10是否属于根节点，基于真实网络可知，设备8，设备9以及设备10不属于根节点，此时遍历设备8，设备9以及设备10的下一层级，得到第四设备集合，第四设备集合中包括：设备11，设备12和设备13。查询第四设备集合中各个设备对应的供应商，设备11对应供应商A，设备12对应供应商B，设备13对应供应商B。此时得到第三供应商集合(A，B)，并将设备11和设备12(或设备13)添加至下游网络设备集合。判断设备11，设备12和设备13是否属于根节点，如果是，则停止遍历。最终得到的下游网络设备集合中包括：设备8，设备9(或设备10)，设备11和设备12(或设备13)。
需要说明的是，由于不同供应商的下游设备在网络环境中的行为不同，所以在遍历每一层级的下游网络设备时，确定其对应的供应商，然后将各个供应商对应的任意一个下游网络设备添加至下游网络设备集合。基于此，在遍历的过程中，通过在每一层级获取不同供应商的下游网络设备，便于在后续仿真时能够囊括各个供应商的设备的行为，提高仿真的精确度。
步骤A2，遍历真实网络，得到与目标网络设备同一层级的目标邻居设备。
在本公开实施例中，遍历真实网络，得到与目标网络设备同一层级的目标邻居设备，包括以下步骤A201-A202：
步骤A201，遍历真实网络，得到与目标网络设备处于同一层级的候选邻居设备。
步骤A202，将未发生设备变更的候选邻居设备确定为目标邻居设备。
在本公开实施例中，遍历真实网络，得到与目标网络设备处于同一层级的候选邻居设备，由于候选邻居设备中可能会包括发生设备变更的设备以及未发生变更的设备。为了准确的得到目标网络设备在变更后对网络带来的影响，所以需要将同一层级中未发生设备变更的候选邻居设备作为目标邻居设备，其中，候选邻居设备的数量可以根据仿真需求设置。
需要说明的是，如果仅仅获取目标网络设备的上游网络设备和下游网络设备，无法在仿真网络中得到目标网络设备产生的影响，同时由于目标网络设备还会影响其同一层级的设备，所以获取同一层级的邻居设备能够在后续仿真时，提高仿真的精确度。
步骤A3，将目标上游网络设备、目标下游网络设备以及目标邻居设备作为扩展网络设备。
在本公开实施例中，将上游网络设备中各个目标上游网络设备、下游网络设备中各个目标下游网络设备以及目标邻居设备作为扩展网络设备。
步骤S13，基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑。
在本公开实施例中，基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑，包括以下步骤B1-B2：
步骤B1，确定目标网络设备与扩展网络设备的第一连接关系，以及各个扩展网络设备之间的第二连接关系。
在本公开实施例中，按照真实网络中的层级关系，从扩展网络设备中获取目标网络设备上一层级和下一层级的扩展网络设备，将其作为第一扩展网络设备，目标网络设备与第一扩展网络设备直接连接。
步骤B2，基于目标网络设备，扩展网络设备，第一连接关系以及第二连接关系构建仿真网络拓扑。
在本公开实施例中，如图4所示，仿真网络拓扑中的目标网络设备包括：扩展网络设备包括：目标网络设备为设备1，扩展网络设备包括：设备2、设备3、设备4、设备5、设备6，设备7，设备8、设备9。第一连接关系包括：设备1与设备2、设备3、设备6和设备7的连接关系。第二连接关系包括：设备2与设备4和设备5的连接关系，设备3与设备4和设备5的连接关系。设备6与设备8和设备9的连接关系，设备7与设备8和设备9的连接关系。
在本公开实施例中，方法还包括以下步骤C1-C3：
步骤C1，获取仿真网络拓扑中每两个网络设备之间的链路集合，其中，链路集合中包括至少一条用于连接两个网络设备之间的原始链路。
在本公开实施例中，仿真网络拓扑中如果存在过多的链路可能会导致较大性能开销，例如，它可能会降低整体速度，或者试验启动时间。所以为了降低性能开销，需要对仿真网络拓扑中的网络设备之间的链路进行修剪。
具体的，获取仿真网络拓扑中每两个网络设备之间的链路集合，其中，链路集合中包括至少一条用于连接两个网络设备之间的原始链路。例如：仿真网络拓扑中包括设备1，设备2和设备3，设备1与设备2之间的链路集合包括：链路a，链路b，链路c。设备2与设备3之间的链路集合包括：链路d，链路e，链路f，链路g。
步骤C2，对链路集合中的原始链路进行修剪，得到修剪后的目标链路。
步骤C3，基于目标链路更新链路集合。
在本公开实施例中，对链路集合中的原始链路进行修剪，得到修剪后的目标链路，包括：从链路集合移除第一链路数量的原始链路，得到第二链路数量的剩余原始链路；对比第二链路数量与预设链路数量；在第二链路数量大于或等于预设链路数量的情况下，将第二链路数量对应的剩余原始链路作为目标链路。
作为一个示例，仿真网络拓扑中包括设备1，设备2和设备3，设备1与设备2之间的链路集合包括7条链路。设备2与设备3之间的链路集合包括9条链路。以设备2和设备3为例进行说明，从链路集合移除3条(第一链路数量)原始链路，此时链路集合剩余的6(第二链路数量)条原始链路为剩余原始链路。对比第二链路数量(6条)与预设链路数量(5条)，此时第二链路数量大于预设链路数量，可以直接将第二链路数量对应的剩余原始链路作为目标链路。需要说明的是，预设链路数量可以理解为保证仿真效果的链路数量，在第二链路数量大于预设链路数量时，不但对原始链路进行了修剪，同时还保留了原始链路，有利于提高仿真效果。
在本公开实施例中，在第二链路数量小于预设链路数量的情况下，确定第二链路数量与预设链路数量之间的差值；从第一链路数量的原始链路中获取差值对应的原始链路；将差值对应的原始链路以及第二链路数量对应的剩余原始链路作为目标链路。
作为一个示例，以设备1和设备2为例进行说明，设备1与设备2之间的链路集合包括7条链路。从链路集合移除3条(第一链路数量)原始链路，此时链路集合剩余的4(第二链路数量)条原始链路为剩余原始链路。对比第二链路数量(4条)与预设链路数量(5条)，此时第二链路数量小于预设链路数量，说明如果仅仅保留第二链路数量对应的剩余原始链路，无法满足仿真效果。所以确定第二链路数量与预设链路数量之间的差值(1条)；从之前移除的3条的原始链路中任意获取1条原始链路，并将该原始链路以及第二链路数量(5条)对应的剩余原始链路作为目标链路。需要说明的是，在第二链路数量小于预设链路数量时，说明对原始链路进行修剪后，不能满足仿真效果，还需从移除原始链路中获取相应数量的链路，以此来保证仿真效果。
步骤S14，搭建仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于仿真运行环境，对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
在本公开实施例中，搭建仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，包括以下步骤D1-D4：
步骤D1，获取仿真网络拓扑的层级数量。
步骤D2，按照层级数量确定相应数量的目标主机，并根据每个层级中网络设备的设备数量确定目标主机中的容器数量。
在本公开实施例中，可以按照层级数量设置相应数量的目标主机，例如：层级数量为5，则可以设置5个目标主机。然后获取每个层级中网络设备的设备数量，并根据设备数量确定目标主机中的容器数量，例如：每个层级中网络设备的设备数量为2，则可以确定每个目标主机中的容器数量为2。
步骤D3，在目标主机内部署容器数量的容器。
在本公开实施例中，在目标主机中部署容器数量的容器，包括：确定待部署至主机中各个容器的虚拟机，并获取虚拟机的虚拟机镜像以及虚拟机启动程序；基于虚拟机镜像，虚拟机启动程序以及预设软件库生成容器镜像；利用容器镜像创建容器。
步骤D4，搭建目标主机内各个容器之间的连接关系，以及不同目标主机之间容器的连接关系，得到仿真运行环境。
在本公开实施例中，搭建目标主机内各个容器之间的连接关系，以及不同目标主机之间容器的连接关系，得到仿真运行环境，包括以下步骤E1-E3：
步骤E1，通过容器内的虚拟网卡端口连接目标主机内的各个容器。
步骤E2，将目标主机内各个容器的以太网接口连接至第一桥接器，并利用网络隧道连接各个目标主机内的第一桥接器。
步骤E3，将目标主机内各个容器的管理接口连接至第二桥接器，并连接各个目标主机内的第二桥接器，得到仿真运行环境。
在本公开实施例中，对于同一目标主机内的容器，其可以直接利用虚拟网卡端口(veth)连接，如图5所示，目标主机(Host1)中的容器(container1)与容器(container2)之间通过虚拟网卡端口连接，同时容器内的虚拟机网络接口与外部容器的网络接口通过MacvTap接口连通，并实现一一映射。
在本公开实施例中，对于不同的目标主机，如图5所示，目标主机(Host1)中的容器(container1)的以太网接口(eth)与目标主机(Host1)内的第一桥接器(OVS Brkdge)连接，目标主机(Host2)中的容器(container3)与目标主机(Host2)内的第一桥接器(OVSBrkdge)连接。然后目标主机(Host1)内的第一桥接器(OVS Brkdge)与目标主机(Host2)的第一桥接器(OVS Brkdge)通过网络连接，其中，网络隧道可以支持虚拟扩展局域网(Virtual Extensible Local Area Network，缩写：VXLAN)协议，还可以支持通用路由封装(Generic Routing Encapsulation，缩写：GRE)协议等等。
同时，目标主机(Host1)中的容器(container1)和容器(container2)的以管理接口(mgmt)与目标主机(Host1)内的第二桥接器(Linux Brkdge)连接，目标主机(Host2)中的容器(container3)和容器(container4)与目标主机(Host2)内的第二桥接器(LinuxBrkdge)连接。然后目标主机(Host1)内的第二桥接器(Linux Brkdge)与目标主机(Host2)的第二桥接器(Linux Brkdge)通过网络连接。
在本公开实施例中，基于仿真运行环境，对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果，包括以下步骤F1-F4：
步骤F1，从网络验证请求中获取网络验证任务。
步骤F2，利用网络验证任务获取网络验证策略以及验证指标。
步骤F3，在仿真运行环境下，按照网络验证策略对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到验证指标对应的验证数据。
步骤F4，基于验证指标以及验证数据生成仿真验证结果。
在本公开实施例中，可以直接从网络验证请求中提取出网络验证任务，网络验证任务可以是：环路检测任务和可达性差异任务等等。可达性差异任务的网络验证策略是：计算仿真网络拓扑中所有业务类别的端-端可达性差异。环路检测任务的网络验证策略是：根据所有被仿真的网络设备的路由转发表，回答“网络内是否存在路由环路”。
在本公开实施例中，在网络验证任务为可达性差异任务的情况下，获取仿真网络拓扑的路由转发表，路由转发表包括：仿真网络拓扑设备之间直连路由关系和非直连路由关系。可以理解的：直连路由为网络设备接口所连接的子网的路由方式；非直连路由为通过路由协议从其他网络设备学到的路由。然后在验证网络拓扑中的网络设备之间是否可达(即路由表中的直连路由或者非直连路由是否受到影响或者发生变化)。具体的，分别为多个网络设备构造对应的检测报文，网络设备可以将检测报文发送至与其具有直连路由关系的其他网络设备，也可以将检测报文发送至与其具有非直连路由关系的其他网络设备。然后接收检测报文的响应报文。如果响应报文的报文属性与检测报文的报文属性相匹配，则确定网络设备与其他网络设备的直连路由关系或非直连路由关系未发生变化。相反，如果响应报文的报文属性与检测报文的报文属性不匹配，则确定网络设备与其他网络设备的直连路由关系或非直连路由关系发生变化。
在本公开实施例中，在网络验证任务为环路检测任务的情况下，网络设备生成环路检测报文；网络设备通过路由转发表查询环路检测报文的目的IP地址对应的路由，并利用路由发送环路检测报文。网络设备接收该路由反馈的业务数据报文。当业务数据报文与环路检测报文匹配时，可以确定网络设备识别环路检测报文的目的IP地址所对应的路由为环路路由。
本公开实施例提供的方法，首先依据网络验证请求中携带的设备变更信息，能够自动从真实网络中确定发生变更的目标网络设备。其次从真实网络中遍历出目标网络设备对应的多个扩展网络设备。再者，基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑，并搭建仿真网络拓扑的仿真运行环境。最终对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。以此基于发生变更的设备自动遍历相关扩展设备，并搭建仿真网络拓扑，实现了自动化搭建仿真网络拓扑，即使对于大规模的网络拓扑，也无需手动搭建。另外，在仿真网络拓扑搭建后能够进行网络自动验证，提高了网络验证的效率。
在本实施例中还提供了一种基于网络拓扑的验证装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种基于网络拓扑的验证装置，如图6所示，包括：
获取模块61，用于获取网络验证请求，其中，网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，真实网络包括多个层级，每个层级包括多个网络设备；
确定模块62，用于利用设备变更信息确定真实网络中发生变更的目标网络设备，并从真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；
构建模块63，用于基于目标网络设备以及扩展网络设备构建仿真网络拓扑；
处理模块64，用于搭建仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于仿真运行环境，对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
在本公开实施例中，确定模块62，用于遍历真实网络，得到目标网络设备关联的上游网络设备集合以及下游网络设备集合，其中，上游网络设备集合包括多个层级的目标上游网络设备，下游网络设备集合包括多个层级的目标下游网络设备；遍历真实网络，得到与目标网络设备同一层级的目标邻居设备；将目标上游网络设备、目标下游网络设备以及目标邻居设备作为扩展网络设备。
在本公开实施例中，确定模块62，用于遍历真实网络，得到目标网络设备上一层级的第一设备集合，以及目标网络设备下一层级的第二设备集合，其中，第一设备集合包括多个上游网络设备，第二设备集合包括多个下游网络设备；确定第一设备集合对应的第一供应商集合以及第二设备集合对应的第二供应商集合，其中，第一供应商集合中包括多个不同的第一供应商，第二供应商集合中包括多个不同的第二供应商；从第一设备集合中选取各个第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至上游网络设备集合；从第二设备集合中选取各个第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至下游网络设备集合。
在本公开实施例中，确定模块62，用于检测第一设备集合中的各个上游网络设备是否属于根节点，得到第一检测结果；将第一检测结果为不属于顶点的上游网络设备作为基准上游网络设备，并遍历真实网络，得到基准上游网络设备上一层级的第三设备集合，其中，第三设备集合包括多个上游网络设备；确定第三设备集合对应的第三供应商集合，其中，第三供应商集合中包括多个不同的第三供应商；从第三设备集合中选取各个第三供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至上游网络设备集合，直至遍历至属于根节点的上游网络设备。
在本公开实施例中，确定模块62，用于检测第二设备集合中的各个下游网络设备是否属于叶节点，得到第二检测结果；将第二检测结果为不属于叶节点的下游网络设备作为基准下游网络设备，并遍历真实网络，得到基准下游网络设备下一层级的第四设备集合，其中，第四设备集合包括多个下游网络设备；确定第四设备集合对应的第四供应商集合，其中，第四供应商集合中包括多个不同的第四供应商；从第四设备集合中选取各个第四供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至下游网络设备集合，直至遍历至属于叶节点的下游网络设备。
在本公开实施例中，确定模块62，用于遍历真实网络，得到与目标网络设备处于同一层级的候选邻居设备；将未发生设备变更的候选邻居设备确定为目标邻居设备。
在本公开实施例中，构建模块63，用于确定目标网络设备与扩展网络设备的第一连接关系，以及各个扩展网络设备之间的第二连接关系；基于目标网络设备，扩展网络设备，第一连接关系以及第二连接关系构建仿真网络拓扑。
在本公开实施例中，装置还包括：修剪模块，用于获取仿真网络拓扑中每两个网络设备之间的链路集合，其中，链路集合中包括至少一条用于连接两个网络设备之间的原始链路；对链路集合中的原始链路进行修剪，得到修剪后的目标链路；基于目标链路更新链路集合。
在本公开实施例中，修剪模块，用于从链路集合移除第一链路数量的原始链路，得到第二链路数量的剩余原始链路；对比第二链路数量与预设链路数量；在第二链路数量大于或等于预设链路数量的情况下，将第二链路数量对应的剩余原始链路作为目标链路。
在本公开实施例中，修剪模块，用于在第二链路数量小于预设链路数量的情况下，确定第二链路数量与预设链路数量之间的差值；从第一链路数量的原始链路中获取差值对应的原始链路；将差值对应的原始链路以及第二链路数量对应的剩余原始链路作为目标链路。
在本公开实施例中，处理模块64，用于获取仿真网络拓扑的层级数量；按照层级数量确定相应数量的目标主机，并根据每个层级中网络设备的设备数量确定目标主机中的容器数量；在目标主机内部署容器数量的容器；搭建目标主机内各个容器之间的连接关系，以及不同目标主机之间容器的连接关系，得到仿真运行环境。
在本公开实施例中，处理模块64，用于确定待部署至主机中各个容器的虚拟机，并获取虚拟机的虚拟机镜像以及虚拟机启动程序；基于虚拟机镜像，虚拟机启动程序以及预设软件库生成容器镜像；利用容器镜像创建容器。
在本公开实施例中，处理模块64，用于通过容器内的虚拟网卡端口连接目标主机内的各个容器；将目标主机内各个容器的以太网接口连接至第一桥接器，并利用网络隧道连接各个目标主机内的第一桥接器；将目标主机内各个容器的管理接口连接至第二桥接器，并连接各个目标主机内的第二桥接器，得到仿真运行环境。
在本公开实施例中，处理模块64，用于从网络验证请求中获取网络验证任务；利用网络验证任务获取网络验证策略以及验证指标；在仿真运行环境下，按照网络验证策略对仿真网络拓扑进行仿真验证，得到验证指标对应的验证数据；基于验证指标以及验证数据生成仿真验证结果。
本公开实施例还提供一种电子设备，如图7所示，电子设备可以包括：处理器1501、通信接口1502、存储器1503和通信总线1504，其中，处理器1501，通信接口1502，存储器1503通过通信总线1504完成相互间的通信。
存储器1503，用于存放计算机程序；
处理器1501，用于执行存储器1503上所存放的计算机程序时，实现上述实施例的步骤。
上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本公开提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的视频流的传输方法。
在本公开提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的视频流的传输方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本公开实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk)等。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并非用于限定本公开的保护范围。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本公开的保护范围内。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
虽然结合附图描述了本公开的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (17)
1.一种基于网络拓扑的验证方法，其特征在于，所述方法包括：
获取网络验证请求，其中，所述网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，所述真实网络包括多个层级，每个所述层级包括多个网络设备；
利用所述设备变更信息确定所述真实网络中发生变更的目标网络设备，并从所述真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；
基于所述目标网络设备以及所述扩展网络设备构建仿真网络拓扑；
搭建所述仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于所述仿真运行环境，对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，包括：
遍历所述真实网络，得到所述目标网络设备关联的上游网络设备集合以及下游网络设备集合，其中，所述上游网络设备集合包括多个层级的目标上游网络设备，所述下游网络设备集合包括多个层级的目标下游网络设备；
遍历所述真实网络，得到与所述目标网络设备同一层级的目标邻居设备；
将所述目标上游网络设备、目标下游网络设备以及目标邻居设备作为所述扩展网络设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述遍历所述真实网络，得到所述目标网络设备关联的上游网络设备集合以及下游网络设备集合，包括：
遍历所述真实网络，得到所述目标网络设备上一层级的第一设备集合，以及所述目标网络设备下一层级的第二设备集合，其中，所述第一设备集合包括多个上游网络设备，所述第二设备集合包括多个下游网络设备；
确定所述第一设备集合对应的第一供应商集合以及所述第二设备集合对应的第二供应商集合，其中，所述第一供应商集合中包括多个不同的第一供应商，所述第二供应商集合中包括多个不同的第二供应商；
从所述第一设备集合中选取各个所述第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至所述上游网络设备集合；
从所述第二设备集合中选取各个所述第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至所述下游网络设备集合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在从所述第一设备集合中选取各个所述第一供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至所述上游网络设备集合之后，所述方法还包括：
检测所述第一设备集合中的各个上游网络设备是否属于根节点，得到第一检测结果；
将所述第一检测结果为不属于顶点的上游网络设备作为基准上游网络设备，并遍历真实网络，得到所述基准上游网络设备上一层级的第三设备集合，其中，所述第三设备集合包括多个上游网络设备；
确定所述第三设备集合对应的第三供应商集合，其中，所述第三供应商集合中包括多个不同的第三供应商；
从所述第三设备集合中选取各个所述第三供应商对应的一个上游网络设备作为目标上游网络设备，并添加至所述上游网络设备集合，直至遍历至属于根节点的上游网络设备。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在从所述第二设备集合中选取各个所述第二供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至所述下游网络设备集合之后，所述方法还包括：
检测所述第二设备集合中的各个下游网络设备是否属于叶节点，得到第二检测结果；
将所述第二检测结果为不属于叶节点的下游网络设备作为基准下游网络设备，并遍历所述真实网络，得到所述基准下游网络设备下一层级的第四设备集合，其中，所述第四设备集合包括多个下游网络设备；
确定所述第四设备集合对应的第四供应商集合，其中，所述第四供应商集合中包括多个不同的第四供应商；
从所述第四设备集合中选取各个所述第四供应商对应的一个下游网络设备作为目标下游网络设备，并添加至所述下游网络设备集合，直至遍历至属于叶节点的下游网络设备。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述遍历所述真实网络，得到与所述目标网络设备同一层级的目标邻居设备，包括：
遍历所述真实网络，得到与所述目标网络设备处于同一层级的候选邻居设备；
将未发生设备变更的候选邻居设备确定为所述目标邻居设备。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标网络设备以及所述扩展网络设备构建仿真网络拓扑，包括：
确定所述目标网络设备与所述扩展网络设备的第一连接关系，以及各个所述扩展网络设备之间的第二连接关系；
基于所述目标网络设备，所述扩展网络设备，所述第一连接关系以及所述第二连接关系构建所述仿真网络拓扑。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述仿真网络拓扑中每两个网络设备之间的链路集合，其中，所述链路集合中包括至少一条用于连接两个网络设备之间的原始链路；
对所述链路集合中的原始链路进行修剪，得到修剪后的目标链路；
基于所述目标链路更新所述链路集合。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述链路集合中的原始链路进行修剪，得到修剪后的目标链路，包括：
从所述链路集合移除第一链路数量的原始链路，得到第二链路数量的剩余原始链路；
对比所述第二链路数量与预设链路数量；
在所述第二链路数量大于或等于所述预设链路数量的情况下，将所述第二链路数量对应的剩余原始链路作为所述目标链路。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在对比所述第二链路数量与预设链路数量之后，所述方法还包括：
在所述第二链路数量小于所述预设链路数量的情况下，确定所述第二链路数量与所述预设链路数量之间的差值；
从第一链路数量的原始链路中获取所述差值对应的原始链路；
将所述差值对应的原始链路以及所述第二链路数量对应的剩余原始链路作为所述目标链路。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建所述仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，包括：
获取所述仿真网络拓扑的层级数量；
按照层级数量确定相应数量的目标主机，并根据每个层级中网络设备的设备数量确定所述目标主机中的容器数量；
在所述目标主机内部署所述容器数量的容器；
搭建所述目标主机内各个容器之间的连接关系，以及不同所述目标主机之间容器的连接关系，得到所述仿真运行环境。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述在所述目标主机中部署所述容器数量的容器，包括：
确定待部署至所述主机中各个容器的虚拟机，并获取所述虚拟机的虚拟机镜像以及虚拟机启动程序；
基于所述虚拟机镜像，所述虚拟机启动程序以及预设软件库生成容器镜像；
利用所述容器镜像创建所述容器。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述搭建所述目标主机内各个容器之间的连接关系，以及不同所述目标主机之间容器的连接关系，得到所述仿真运行环境，包括：
通过容器内的虚拟网卡端口连接所述目标主机内的各个容器；
将所述目标主机内各个容器的以太网接口连接至第一桥接器，并利用网络隧道连接各个所述目标主机内的第一桥接器；
将所述目标主机内各个容器的管理接口连接至第二桥接器，并连接各个所述目标主机内的第二桥接器，得到所述仿真运行环境。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述仿真运行环境，对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果，包括：
从所述网络验证请求中获取网络验证任务；
利用所述网络验证任务获取网络验证策略以及验证指标；
在所述仿真运行环境下，按照网络验证策略对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到所述验证指标对应的验证数据；
基于所述验证指标以及所述验证数据生成所述仿真验证结果。
15.一种基于网络拓扑的验证装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取网络验证请求，其中，所述网络验证请求包括针对于真实网络的设备变更信息，所述真实网络包括多个层级，每个所述层级包括多个网络设备；
确定模块，用于利用所述设备变更信息确定所述真实网络中发生变更的目标网络设备，并从所述真实网络中每个层级的网络设备中获取扩展网络设备，其中，每个层级获取的扩展网络设备对应的供应商不同；
构建模块，用于基于所述目标网络设备以及所述扩展网络设备构建仿真网络拓扑；
处理模块，用于搭建所述仿真网络拓扑对应的仿真运行环境，并基于所述仿真运行环境，对所述仿真网络拓扑进行仿真验证，得到仿真验证结果。
16.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至14中任一项所述的验证方法。
17.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至14中任一项所述的验证方法。
Priority Applications (1)
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