WO2017177645A1 - 一种sdn化gis网络拓扑模型实现方法 - Google Patents

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    • H04L41/14—Network analysis or design
    • H04L41/145—Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network

Definitions

  • the invention relates to the field of SDN, in particular to an implementation method of an SDN-based GIS network topology model.
  • PTN Packet Transport Network
  • SDN Software Defined Network
  • the object of the present invention is to provide an implementation method of an SDN-based GIS network topology model, which can effectively manage and locate the geographical location of the network resources by displaying the network topology on the GIS map. Operation and control System to improve efficiency.
  • the present invention adopts an implementation method of an SDN-based GIS network topology model, including: a client requests data of a topology resource to a background through a RESTful architecture, and confirms that the data returned in the background is correct, and then converts the requested data.
  • Customize all the attributes of the resource for the custom topology tree model object think of the node as a circular overlay object on a GIS map, recursively traverse the custom topology tree model object, in a top-down manner Each node is drawn, and the circular overlay object corresponding to the node is added to a set synchronization model, the node includes a network element node and a logical domain node; recursively traverses the customized topology tree model object, if the node type is The logical domain node is not expanded, obtains all the node sets that need to be connected with it, and draws the unexpanded logical domain nodes or network element nodes in the set; and calculates the circularity by the logical domain on the longitude and latitude of the GIS map.
  • the center of the cover is used to cover the expansion of the logical domain and the found resource location, where the center of the circle
  • the abscissa is (maximum latitude + minimum latitude) / 2; the ordinate is (maximum longitude + minimum longitude) / 2; wherein the maximum and minimum latitude are the maximum and minimum latitudes of all nodes under a circular cover, the largest,
  • the minimum longitude is the maximum and minimum longitude of all nodes under the circular cover.
  • the client requests the data of the topology resource to the background through the HttpClient of the RESTful architecture in the request mode of get or Post.
  • the background After receiving the request sent by the client, the background returns an error code. If the error code is 10000, the data returned in the background is considered correct.
  • the attributes of the customized resource include at least the network element ID, the network element name, the longitude of the network element, the latitude of the network element, and the network element connection information.
  • the invention has the beneficial effects that: by displaying the network topology on the GIS map, the topology model can be expanded layer by layer on the GIS map, thereby conveniently managing and locating the geographical location of the network resource, the region, and the management network element structure. Improve search efficiency; simultaneously use custom tree model objects to synchronize control resources, which can easily view and locate specific network resources, thus effectively operating and controlling resources.
  • FIG. 1 is a flowchart of an implementation method of an SDN-based GIS network topology model according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a custom topology tree model object
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a set synchronization model according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of the expansion and gathering of the topology tree model object of the present invention.
  • the network topology model of SDN is introduced. All network resources are distributed in a tree structure.
  • the top layer is an SC-controller node, the top-level SC, which in turn distributes multiple SC-controllers.
  • the DC-controller is below the network element.
  • the SC-controller does not directly manage the network elements.
  • the invention is to display the network topology model of SDN through a GIS map.
  • the implementation method of the SDNized GIS network topology model of the present invention is specific Including the following steps:
  • the client sends a request to the background through the RESTful HttpClient, and requests the data of the topology resource to the background in the request mode of get or Post.
  • the error code and the data requested by the client are returned.
  • the error code is a resetful error code.
  • the client determines whether the error code is greater than 1000, and if so, enters S5; if not, proceeds to S4.
  • the topology tree model object customizes the attributes of the resource. Including node type (network element node and logical domain node), node ID, node name (Name), network element node IP, node coordinates, radius of enclosed circle (circular cover), parent node object, byte point set , port collection, connection relationship object collection, object expansion, object hierarchy.
  • the node includes a network element node and a logical domain node, and considers the network element node and the logical domain node as a circular overlay object on a GIS map, and recursively traverses the customized topological tree shape model object, adopting self Draw each node in a top-down manner.
  • the expanded state is first determined, and the child node is judged by the state; if the state is expanded, the child node is drawn; if the state is collapsed, the child node is not drawn, and the logical domain icon is changed. If you encounter a network element node, Set the network element attribute to the attribute of the topology tree model object. Each time a node is loaded on the GIS map, the node model and the circular overlay object are added to a set synchronization model.
  • a double array is used to synchronize all the nodes.
  • the above is the tree model corresponding to the node.
  • the following is the circular overlay object of the node on the GIS map, in which all the network elements Both the (Node) node and the logical domain node (SC, DC) are considered to be a Marker (the overlay object on the GIS map).
  • the unexpanded logical domain nodes or network elements in the collection will be used.
  • the nodes are respectively connected to the logical domain of the judgment. Since in the process of traversing, there is a possibility of drawing for both ends of the connection, it is possible to avoid repeatedly drawing the connection lines of the same two ends by setting up the de-duplication object model, and the drawn connection line represents the connected optical fiber.
  • the circular cover on the S9.GIS map includes the expanded coverage of the logical domain and the coverage after the resource search and positioning.
  • the center of the circular cover can be obtained by calculation, and the required information can be clearly indicated by combining the preset radius.
  • the network topology model of SDN can be displayed on the GIS map.
  • the corresponding topology tree model object is obtained by obtaining the Marker to collect the synchronization model, and the user needs to operate whether to expand or not Get together.
  • FIG. 4 it is a flowchart for expanding and closing a topology tree model object, and the specific steps include:
  • A2. Determine the type of node clicked. If it is a network element node, enter A3; if it is a logical domain node, enter A6.
  • A3. Display the related attributes of the network element node and cache the selected network element node.
  • A4. Determine whether the object tree of the topology tree model object is expanded, and if so, enter A5; if not, end.
  • A6 Process data synchronization of the topology tree model object, and cache the selected logical domain node.
  • A7 Redraw the interface based on the topology tree model object, including nodes and wires.
  • A8 Determine whether the object tree of the topology tree model object is expanded at this time, and if so, enter A10; if not, enter A9.
  • A11 Determine whether the logical domain status of the logical domain node in the GIS map is expanded, and if yes, enter A12; if not, enter A14.
  • A12. Determine whether other logical domains are included in the logical domain, and if yes, enter A14; if not, enter A13.
  • A14 Reverse the logical domain node selected on the object tree and end.

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Abstract

一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，涉及SDN领域，客户端向后台请求拓扑资源的数据，将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象；递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，绘制每一个节点，并将节点对应的圆形覆盖物对象添加到一个集合同步模型中；若节点类型为逻辑域节点且未展开，获取需要与其连线的所有节点集合，并将集合中未展开的逻辑域节点或网元节点与其绘制连线；通过逻辑域在GIS地图上的经度和纬度计算圆形覆盖物的圆心。本发明在GIS地图上展现网络拓扑，方便的管理和定位网络资源的地理位置，对资源进行有效的操作和控制，提高效率。

Description

一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法 技术领域
本发明涉及SDN领域，具体来讲涉及一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法。
背景技术
PTN(Packet Transport Network，分组传送网)顺应了电信业务由话音向数据迁移的演变，在世界范围内得到了广泛部署应用。中国移动倡导并支撑了整个PTN产业的发展，并引领完成了PTN的标准化。SPTN(Super Packet Transport Network)即PTN的下一代演进，是将SDN(Software Defined Network，软件定义网络)架构用于PTN网络，将SDN的集中化智能控制与PTN面向数据优化的高效多业务传送能力、电信级的高可靠性、端到端的QoS保障结合起来的全新网络系统。
由于SPTN设备及其网络资源较多，实际物理领域的网元数量庞大，并且分布不均，管理、定位网络资源的地理位置相当不便，给查找带来一定困难，技术过于人工化，查找导致效率低下。目前并没有一套对运营商和用户都开放的控制平面，能够对网络资源的层次结构、资源所属关系，以及网元结构的维护，进行有效的操作和控制。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，通过在GIS地图上展现网络拓扑，方便的管理和定位网络资源的地理位置，对资源进行有效的操作和控 制，提高效率。
为达到以上目的，本发明采取一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，包括：客户端通过RESTful架构，向后台请求拓扑资源的数据，并确认后台返回的数据正确后，将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象，自定义资源所有的属性；将节点认为成一个GIS地图上的圆形覆盖物对象，递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，采用自顶向下的方式绘制每一个节点，并将节点对应的圆形覆盖物对象添加到一个集合同步模型中，所述节点包括网元节点和逻辑域节点；递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，若节点类型为逻辑域节点且未展开，获取需要与其连线的所有节点集合，并将集合中未展开的逻辑域节点或网元节点与其绘制连线；通过逻辑域在GIS地图上的经度和纬度计算圆形覆盖物的圆心，圆形覆盖物用来覆盖逻辑域的展开和查找到的资源定位，其中圆心的横坐标为(最大纬度+最小纬度)/2；纵坐标为(最大经度+最小经度)/2；其中最大、最小纬度分别为一个圆形覆盖物下所有节点的最大、最小纬度，最大、最小经度分别为圆形覆盖物下所有节点的最大、最小经度。
在上述技术方案的基础上，客户端通过RESTful架构的HttpClient，以get或Post的请求方式，向后台请求拓扑资源的数据。
在上述技术方案的基础上，后台接收客户端发送的请求后，返回错误码，若错误码为10000，则认为后台返回的数据正确。
在上述技术方案的基础上，所述GIS地图上的所有节点，均采用Marker链表的方式存储。
在上述技术方案的基础上，将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象后，清除所有的缓存模型数据，但是不包括拓扑原型数据，保证绘制从0开始。
在上述技术方案的基础上，绘制网元节点和逻辑域节点后，缓存当前GIS地图的圆形覆盖物和对应的拓扑树形模型对象。
在上述技术方案的基础上，绘制连线时，避免重复绘制相同两端的连线，绘制的连线代表连接的光纤。
在上述技术方案的基础上，自定义资源的属性至少包括网元ID、网元名称、网元的经度、网元的纬度以及网元连纤信息。
本发明的有益效果在于：通过在GIS地图上展现网络拓扑，可以实现拓扑模型在GIS地图上逐层展开，进而方便的管理和定位网络资源的地理位置、所述区域、以及管理网元结构，提高查找效率；同时利用自定义的树形模型对象来同步控制资源，可以方便查看和定位到具体的网络资源，从而对资源进行有效的操作和控制。
附图说明
图1为本发明实施例SDN化GIS网络拓扑模型实现方法流程图；
图2实施例自定义的拓扑树形模型对象示意图；
图3为本发明实施例集合同步模型示意图；
图4为本发明拓扑树形模型对象的展开和收拢流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
首先介绍SDN的网络拓扑模型，所有网络资源是以树形结构分布的。最上层是一个SC-controller节点，即顶层SC，其下又会分布多个SC-controller。一个SC--controller下有会有多个DC-controller，DC-controller下面是网元，SC-controller是不直接管理网元的。本发明就是将SDN的网络拓扑模型通过GIS地图展示出来。
如图1所示，本发明SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，具体 包括如下步骤：
S1.客户端通过RESTful架构的HttpClient，发送请求给后台，以get或Post的请求方式，向后台请求拓扑资源的数据。
S2.后台收到请求后，返回错误码和客户端请求的数据，优选的，错误码为resetful错误码。
S3.客户端判断错误码是否大于1000，若是，进入S5；若否，进入S4。
S4.证明返回错误码不成功，通过界面提示具体错误类型，结束。
S5.认为后台返回拓扑资源的数据正确，将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象(即GISNcdBean对象)，如图2所示，该拓扑树形模型对象自定义资源的属性，包括节点类型(网元节点和逻辑域节点)、节点ID、节点名称(Name)、网元节点IP、节点坐标、被包围圆(圆形覆盖物)的半径、父节点对象、字节点集合、端口集合、连接关系对象集合、对象是否展开、对象层次。
S6.清除所有的缓存模型数据，保证绘制从0开始；其中，缓存模型数据不包括restful请求出的拓扑原型数据，只针对圆形覆盖物对象和其他数据模型的缓存清除。
S7.绘制拓扑树形模型对象节点，并缓存当前GIS地图的圆形覆盖物和对应的拓扑树形模型对象，GIS地图上的所有节点，均采用Marker链表的方式存储。具体的，所述节点包括网元节点和逻辑域节点，将网元节点和逻辑域节点都认为成一个GIS地图上的圆形覆盖物对象，递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，采用自顶向下绘制的方式绘制每一个节点。若是遇到逻辑域节点，先判断其展开状态，通过状态判断是否绘制子节点；若状态为展开，则绘制子节点；若状态为收拢，则不绘制子节点，并改变逻辑域图标。若是遇到网元节点， 将其网元属性设置到拓扑树形模型对象的属性中，GIS地图上每加载一个节点，将节点模型、圆形覆盖物对象添加到一个集合同步模型中。
如图3所示，为集合同步模型示意图，采用双数组来同步所有的节点，上面为节点对应的树形模型，下面为节点在GIS地图上的圆形覆盖物对象，其中，所有的网元(Node)节点和逻辑域节点(SC，DC)都认为是一个Marker(GIS地图上的覆盖物对象)。
S8.连线绘制，需要准备连线的两端节点坐标，通过两端节点的坐标才能绘制连线。首先递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，判断节点类型，若为逻辑域节点，再判断其是否展开，若已展开，则不绘制连线；若未展开，获取需要与其连线的所有节点集合linkGISNcdBeanIds。同样，对获取到的所有节点集合，需要判断其类型，只有对未展开的逻辑域节点或网元节点才支持连线绘制，条件都满足的话，将集合中未展开的逻辑域节点或网元节点，分别与判断的逻辑域绘制连线。由于在遍历的过程中，对于连线的两端均存在绘制的可能，因此可以通过设立去重对象模型的方式，避免重复绘制相同两端的连线，绘制的连线代表连接的光纤。
S9.GIS地图上的圆形覆盖物，包括逻辑域的展开覆盖和资源查找定位后的覆盖，通过计算可得到圆形覆盖物的圆心，结合预先设置的半径，可以清楚表明需要的信息。对于逻辑域在GIS地图上的经度和纬度，在构件拓扑模型对象的时候，已经计算好的。假定一个圆形覆盖物区域中包括若干节点N1、N2、…Nn，获取这些节点中的最大纬度Max_Latitude、最大经度Max_Longtitude、最小纬度Min_Latitude以及最小经度Min_Longtitude，圆心的横坐标为(Max_Latitude+Min_Latitude)/2，(Max_Longtitude+Min_Longtitude)/2。
经过上述步骤，可以在GIS地图展现出SDN的网络拓扑模型。使用时，用户若是点击了GIS地图上的某一个圆形覆盖物(SC，DC)，通过拿到这个Marker去集合同步模型获取到对应的拓扑树形模型对象，此时用户需要操作是展开还是收拢。
如图4所示，为拓扑树形模型对象的展开和收拢流程图，具体步骤包括：
A1.用户点击GIS地图上的节点。
A2.判断所点击节点的类型，若是网元节点，进入A3；若是逻辑域节点，进入A6。
A3.显示网元节点的相关属性，缓存选中的网元节点。
A4.判断拓扑树形模型对象的对象树是否展开，若是，进入A5；若否，结束。
A5.逆向在对象树上高亮显示选中的网元节点，结束。
A6.处理拓扑树形模型对象的数据同步，缓存选中的逻辑域节点。
A7.根据拓扑树形模型对象重新绘制界面，包括节点和连线。
A8.判断此时拓扑树形模型对象的对象树是否展开，若是，进入A10；若否，进入A9。
A9.只需要在对象树上选择该逻辑域节点，后台实时同步，结束。
A10.同步并刷新该对象树。
A11.判断GIS地图中该逻辑域节点的逻辑域状态是否展开，若是，进入A12；若否，进入A14。
A12.判断该逻辑域下是否包含其他逻辑域，若是，进入A14；若否，进入A13。
A13.在对象树上选择该逻辑域下所有网元，结束。
A14.逆向在对象树上选中该逻辑域节点，结束。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

  1. 一种SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于，包括：
    客户端通过RESTful架构，向后台请求拓扑资源的数据，并确认后台返回的数据正确后，将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象，自定义资源所有的属性；
    将节点认为成一个GIS地图上的圆形覆盖物对象，递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，采用自顶向下的方式绘制每一个节点，并将节点对应的圆形覆盖物对象添加到一个集合同步模型中，所述节点包括网元节点和逻辑域节点；
    递归遍历自定义的拓扑树形模型对象，若节点类型为逻辑域节点且未展开，获取需要与其连线的所有节点集合，并将集合中未展开的逻辑域节点或网元节点与其绘制连线；
    通过逻辑域在GIS地图上的经度和纬度计算圆形覆盖物的圆心，圆形覆盖物用来覆盖逻辑域的展开和查找到的资源定位，其中圆心的横坐标为(最大纬度+最小纬度)/2；纵坐标为(最大经度+最小经度)/2；其中最大、最小纬度分别为一个圆形覆盖物下所有节点的最大、最小纬度，最大、最小经度分别为圆形覆盖物下所有节点的最大、最小经度。
  2. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：客户端通过RESTful架构的HttpClient，以get或Post的请求方式，向后台请求拓扑资源的数据。
  3. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：后台接收客户端发送的请求后，返回错误码，若错误码为10000，则认为后台返回的数据正确。
  4. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其 特征在于：所述GIS地图上的所有节点，均采用Marker链表的方式存储。
  5. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：将请求到的数据转换为自定义的拓扑树形模型对象后，清除所有的缓存模型数据，但是不包括拓扑原型数据，保证绘制从0开始。
  6. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：绘制网元节点和逻辑域节点后，缓存当前GIS地图的圆形覆盖物和对应的拓扑树形模型对象。
  7. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：绘制连线时，避免重复绘制相同两端的连线，绘制的连线代表连接的光纤。
  8. 如权利要求1所述的SDN化GIS网络拓扑模型实现方法，其特征在于：自定义资源的属性至少包括网元ID、网元名称、网元的经度、网元的纬度以及网元连纤信息。
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