CN108494597B - 智能光网络仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能光网络仿真系统及方法，该系统包括光网络管理设备、机架式服务器、第一物理ASON设备、工控机和第二物理ASON设备；光网络管理设备通过以太网交换机分别与机架式服务器和第一物理ASON设备连接；工控机与以太网交换机连接；机架式服务器上配置有第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，第一虚拟ASON设备与多个第二虚拟ASON设备连接，且第一虚拟ASON设备通过以太网交换机和工控机与第一物理ASON设备通信；第一物理ASON设备与多个第二物理ASON设备连接；在确定虚实结合的网络拓扑之后，根据用户输入的业务连接信息，对具有物理设备扩展性的智能光网络的业务进行模拟仿真，验证ASON设备在智能光网络组网中的性能，对光网络的升级换代具有指导意义。

Description

智能光网络仿真系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及光网络领域，尤其涉及一种智能光网络仿真系统及方法。

背景技术

当前，我国互联网用户激增，网络业务流量增长速度迅猛，因而对网络带宽和速率的要求也随之增高。随着网络规模越来越大，网络结构日趋复杂，传统光网络已不能满足网络发展的需求，构建大规模智能光网络迫在眉睫。在搭建大规模智能光网络之前，需要根据现有网络特点和需求进行合理规划，对所要搭建的网络进行功能验证和性能预估，以避免盲目升级造成资源浪费。智能光网络(Automatically Switched Optical Network，ASON)，是在传送平面、光传送网(Optical Transport Network，OTN)之上增加了独立控制平面的光网络。大规模智能光网络可用于部署骨干网，骨干网是用来连接多个区域或地区的高速网络，通常包含成百上千个节点。但是，目前骨干网不同域内大容量光传输节点数量有限，物理环境的组网规模不足，无法验证大规模的ASON设备组网性能。另外，由于ASON设备的价格较高，单套ASON设备造价均在百万级别，全网采用ASON物理设备组成大规模智能光网络进行性能验证耗费代价巨大。同时，新建ASON网络建设周期太长，不利于基于新一代光传输技术和光网络管控技术的部署和发展。

目前针对光网络性能的验证方法研究主要包括两方面，一种是基于 ASON设备的小规模组网性能验证；一种是采用软件模拟的方式进行大规模组网性能验证。基于ASON设备的小规模组网性能验证方法可以测试ASON 设备在局部网络中的性能参数和可部署性，通过对ASON设备的操作查看相关设备在网络中的工作流程。但是在大规模骨干网中，业务粒度、业务类型、业务持续时间以及实际设备部署情况等网络环境参数均不同于小规模网络，故该种方法对ASON在大规模组网中的部署和性能验证参考意义有限。采用软件模拟的方式包括通过设计基于某种协议如通用多协议标志交换协议 (GeneralizedMultiprotocol Label Switching，GMPLS)、超文本传输协议 (Hyper Text TransferProtocol，HTTP)的虚拟节点模拟ASON设备或其它物理实体，采用协议标准的消息格式，模拟相关的信息交互流程和操作方式，测试其在大规模组网中的性能参数，并获取网络的相关信息如吞吐量、阻塞率等，此外，还可以通过数学建模的方式模拟实现某种改进算法、功能的工作流程，对比其与传统方式所获得的性能提升。但是软件模拟的方法由于全部采用代码实现，依赖软件运行环境、代码设计方法等因素，并且由于在协议上是通过软件设计实现，不一定具有对物理设备的可扩展性，无法验证物理设备组网的真实性能。

发明内容

本发明提供一种大规模智能光网络仿真系统及方法，实现对大规模智能光网络部署的功能验证和性能评估。

本发明第一方面提供一种智能光网络仿真系统，所述系统包括：光网络管理设备、机架式服务器、第一物理ASON设备、工控机和第二物理ASON 设备；

所述光网络管理设备通过以太网交换机分别与所述机架式服务器和所述第一物理ASON设备连接；所述工控机与所述以太网交换机连接；

所述机架式服务器上配置有第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，所述第一虚拟ASON设备与多个所述第二虚拟ASON设备连接，且所述第一虚拟ASON设备通过所述以太网交换机和工控机与所述第一物理ASON 设备通信；所述第一物理ASON设备与多个第二物理ASON设备连接；

所述光网络管理设备用于：获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法，

向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路，

接收所述业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

可选的，所述光网络管理设备还用于：

获取用户输入的所述机架式服务器的第一配置信息、所述第一物理 ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息；

根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑。

可选的，所述光网络管理设备具体用于：

根据所述机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑，所述第一配置信息包括所述机架式服务器上所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟 ASON设备的节点信息和链路信息；

根据所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON 设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑；所述第二配置信息包括所述第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，所述第三配置信息包括所述第二物理ASON设备的节点信息和链路信息。

其中，所述虚拟域网络拓扑包括至少一个所述第一虚拟ASON设备和多个与所述第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

所述物理域网络拓扑包括至少一个所述第一物理ASON设备和多个与所述第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

可选的，所述工控机用于：

将第一虚拟ASON设备发送给第一物理ASON设备或第二物理ASON设备的第一格式的消息转化为第二格式的消息；或者

将第一物理ASON设备发送给第一虚拟ASON设备或第二虚拟ASON设备的第二格式的消息转化为第一格式的消息。

可选的，所述以太网交换机包括：第一以太网交换机和第二以太网交换机；所述第一以太网交换机与所述第二以太网交换机通过局域网连接；

所述第一以太网交换机分别与所述光网络管理设备、所述机架式服务器连接，所述光网络管理设备通过所述第一以太网交换机访问所述机架式服务器上的所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟ASON设备；

所述第二以太网交换机与所述第一物理ASON设备连接，所述光网络管理设备通过所述第二以太网交换机访问所述第一物理ASON设备和所述第二物理ASON设备；

所述工控机与所述第一以太网交换机或者所述第二以太网交换机连接。

本发明第二方面提供一种智能光网络仿真方法，应用于如第一方面任一项所述的智能光网络仿真系统，所述方法包括：

获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法；

向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路；

接收所述业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

可选的，所述获取用户输入的业务连接信息之前，所述方法还包括：

获取用户输入的所述机架式服务器的第一配置信息、所述第一物理 ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息；

根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑。

可选的，所述根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑，包括：

根据所述机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑，所述第一配置信息包括所述机架式服务器上所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟 ASON设备的节点信息和链路信息；

根据所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON 设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑；所述第二配置信息包括所述第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，所述第三配置信息包括所述第二物理ASON设备的节点信息和链路信息；

其中，所述虚拟域网络拓扑包括至少一个所述第一虚拟ASON设备和多个与所述第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

所述物理域网络拓扑包括至少一个所述第一物理ASON设备和多个与所述第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

本发明第三方面提供一种光网络管理设备，包括：

获取模块，用于获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、通道粒度、路由算法；

发送模块，用于向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路；

接收模块，用于接收所述业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

本发明第四方面提供一种光网络管理设备，包括：

存储器；以及

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如第二方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供一种智能光网络仿真系统及方法，该系统包括光网络管理设备、机架式服务器、第一物理ASON设备、工控机和第二物理ASON 设备；光网络管理设备通过以太网交换机分别与机架式服务器和第一物理ASON设备连接；工控机与以太网交换机连接；机架式服务器上配置有第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，第一虚拟ASON设备与多个第二虚拟ASON设备连接，且第一虚拟ASON设备通过以太网交换机和工控机与第一物理ASON设备通信；第一物理ASON设备与多个第二物理ASON设备连接；在确定虚实结合的网络拓扑之后，根据用户输入的业务连接信息，对具有物理设备扩展性的智能光网络的业务进行模拟仿真，验证ASON设备在智能光网络组网中的性能，对光网络的升级换代具有指导意义。

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作一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的智能光网络仿真系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的智能光网络的网络拓扑的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的智能光网络的网络拓扑信息交换示意图；

图4为本发明另一实施例提供的智能光网络仿真系统的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的智能光网络仿真方法的流程示意图；

图6为本发明一实施例提供的智能光网络仿真系统的业务连接的流程示意图；

图7为本发明一实施例提供的建立网络拓扑的流程示意图；

图8为本发明一实施例提供的光网络管理设备的结构示意图；

图9为本发明另一实施例提供的光网络管理设备的结构示意图；

图10为本发明提供的光网络管理设备的结构示意图。

附图标记说明：

10-光网络管理设备；11-机架式服务器；12-第一物理ASON设备；13- 工控机；14-以太网交换机；15-第一虚拟ASON设备；16-第二虚拟ASON设备；17-第二物理ASON设备；

141-第一以太网交换机；142-第二以太网交换机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在不断增长的业务流量驱使下，传统骨干通信网在传输速率、交换能力上均面临瓶颈，部署和发展以ASON技术为核心的大规模智能光网络迫在眉睫。

在骨干通信网的改造升级过程中，需要对大规模组网的性能进行验证，将传统的分层分域的网络逐步过渡到智能光网络。目前针对光网络性能的验证方法主要包括基于物理ASON设备的小规模组网性能验证，以及采用软件模拟的方式进行大规模组网性能验证。第一种方法对ASON设备在大规模组网中的部署和性能验证参考意义不大，第二种方法由于ASON设备均通过软件设计实现，不一定具有对物理设备的可扩展性，无法验证大规模物理设备组网的真实性能。

因此，为了更好的指导、规划智能光网络的部署和应用，节约设备成本，实现全网资源优化，本发明提出一种虚实结合的大规模智能光网络仿真系统，基于该仿真系统来验证ASON设备在大规模智能光网络组网中的性能，对于光网络的升级换代具有指导意义。

下面结合具体的实施例对本发明提供的智能光网络仿真系统及仿真方法进行详细的说明。

图1为本发明一实施例提供的智能光网络仿真系统的结构示意图，如图 1所示，本实施例的智能光网络仿真系统包括：

光网络管理设备10、机架式服务器11、第一物理ASON设备12、工控机13和第二物理ASON设备17；

其中，光网络管理设备10通过以太网交换机14分别与机架式服务器11 和第一物理ASON设备12连接；工控机13与以太网交换机14连接；

机架式服务器11上配置有第一虚拟ASON设备15和第二虚拟ASON设备16，第一虚拟ASON设备15与多个第二虚拟ASON设备16连接，且第一虚拟ASON设备15通过以太网交换机14和工控机13与第一物理ASON设备12通信；第一物理ASON设备12与多个第二物理ASON设备17连接；

光网络管理设备10用于：

获取用户输入的业务连接信息，业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法；

向源节点转发业务连接信息，以使源节点根据业务连接信息建立与目的节点的通信链路；

接收业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间。

其中，源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

本实施例中，光网络管理设备具有配置管理、性能管理、故障管理、安全管理等功能，能够对机架式服务器上的第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，以及第一物理ASON设备和第二物理ASON设备进行网络配置。

具体来说，在启动光网络管理设备之后，光网络管理设备获取用户输入的机架式服务器的第一配置信息、第一物理ASON设备的第二配置信息以及第二物理ASON设备的第三配置信息；

根据第一配置信息、第二配置信息以及第三配置信息确定网络拓扑。

本实施例中的网络拓扑具体包括虚拟网络拓扑(或称为虚拟域)和物理网络拓扑(或称为物理域)。

其中，虚拟域网络拓扑包括至少一个第一虚拟ASON设备和多个与第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

物理域网络拓扑包括至少一个第一物理ASON设备和多个与第一物理 ASON设备连接的第二物理ASON设备。

可选的，虚拟网络拓扑还可以仅包括多个第二虚拟ASON设备。

图2为本发明一实施例提供的智能光网络的网络拓扑的结构示意图，本实施例提供的网络拓扑包括多个虚拟网络拓扑(多个虚拟域)和一个物理网络拓扑(一个物理域)。如图2所示，网络拓扑包括虚拟域1、虚拟域2、虚拟域3以及物理域1。其中虚拟域1中包括2个第一虚拟ASON设备15和2 个第二虚拟ASON设备16，虚拟域2中包括1个第一虚拟ASON设备15和4个第二虚拟ASON设备16，虚拟域3中包括1个第一虚拟ASON设备15 和3个第二虚拟ASON设备16，物理域1中包括2个第一物理ASON设备 12和3个第二物理ASON设备17。

需要说明的是，本实施例提供的智能光网络的网络拓扑仅为示例性的，在搭建网络拓扑时，可以根据具体光网络设计的需求，对虚拟网络拓扑和物理网络拓扑的数量进行扩充或者删减，以搭建不同规模的智能光网络系统。对应的，可以对以太网交换机的数量做相应的扩充或删减。

具体的，多个虚拟网络拓扑的虚拟ASON设备可以配置在同一机架式服务器上，也可以分别配置在不同的机架式服务器上。示例性的，图2所示的 3个虚拟域的虚拟ASON设备同时配置在第一机架式服务器上，或者，虚拟域1的虚拟ASON设备和虚拟域2的虚拟ASON设备配置在第一机架式服务器上，虚拟域3的虚拟ASON设备配置在第二机架式服务器上。

需要说明的是，同一虚拟网络拓扑中的虚拟ASON设备可以分别配置在不同的机架式服务器上，示例性的，图2所示的虚拟域1中的2个第一虚拟 ASON设备15可以与虚拟域2中的第一虚拟ASON设备15配置在第一机架式服务器上，同时，虚拟域1中的2个第二虚拟ASON设备16可以与虚拟域2中的4个第二虚拟ASON设备16配置在第二机架式服务器上。

机架式服务器的数量由各虚拟ASON设备所占资源(CPU、内存、硬盘等)和需要搭建的虚拟ASON设备的数量决定，一台机架式服务器不够用时，可以扩展多个，从而搭建具有不同规模的智能光网络。

对于多个机架式服务器来说，不同机架式服务器分别通过以太网交换机与光网络管理设备连接。该以太网交换机可以是同一以太网交换机，或者不同的以太网交换机。

具体的，本实施例物理网络拓扑中的物理ASON设备通过光纤相互连接，且物理网络拓扑中的第一物理ASON设备通过网线连接到机架式服务器所在的以太网交换机上。

各个虚拟网络拓扑中的第一虚拟ASON设备分别通过以太网交换机与物理网络拓扑中的第一物理ASON设备连接，从而搭建起虚实结合的智能光网络拓扑。

具体的，光网络管理设备根据机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑。其中，

第一配置信息包括机架式服务器上第一虚拟ASON设备和第二虚拟 ASON设备的节点信息和链路信息；

具体的，光网络管理设备根据第一物理ASON设备的第二配置信息以及第二物理ASON设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑。其中，

第二配置信息包括第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，第三配置信息包括第二物理ASON设备的节点信息和链路信息。

在确定上述网络拓扑之后，光网络管理设备通过用户输入的业务连接信息，统计网络动态组网性能，或者，模拟故障信息及对应的恢复操作，或者，对虚拟ASON设备和物理ASON设备的状态进行监测。

具体的，本实施例的各个虚拟网络拓扑中的第一虚拟ASON设备分别通过工控机与物理网络拓扑中的第一物理ASON设备通信。

本实施例中的工控机用于：

将第一虚拟ASON设备发送给第一物理ASON设备或第二物理ASON设备的第一格式的消息转化为第二格式的消息；或者

将第一物理ASON设备发送给第一虚拟ASON设备或第二虚拟ASON设备的第二格式的消息转化为第一格式的消息。

本实施例中，虚拟域的虚拟ASON设备是基于RSVP协议(Resource ReservationProtocol，资源预留协议)发送第一格式的消息，物理域中的物理 ASON设备按照不同厂家规定的协议发送第二格式的消息。其中，第一格式与第二格式为基于不同协议的消息格式，需要通过以工控机完成虚拟ASON 设备与物理ASON设备之间消息的转化。

图3为本发明一实施例提供的智能光网络的网络拓扑信息交换示意图，如图3所示，为实现虚拟域的虚拟ASON设备与物理域的物理ASON设备之间的通信，虚拟域中的第一虚拟ASON设备15作为虚拟域边界节点通过 socket接口与以太网交换机上连接的工控机13通信，工控机再通过socket接口与物理域中的第一物理ASON设备12通信，且通信方向是双向的，可以理解，所有虚拟域中的虚拟ASON设备与物理域中的物理ASON设备之间的信息交互都要通过工控机根据预设转化规则进行消息格式的转化。

示例性的，图3中虚拟域3中第二虚拟ASON设备16通过第一虚拟 ASON设备15与工控机13通信，以使工控机13将消息转化后，发送给对应物理域1中的第一物理ASON设备12。

本实施例中的工控机上安装Linux系统，通过预设在工控机上的转化规则实现由虚拟ASON设备到物理ASON设备，或者物理ASON设备到虚拟 ASON设备之间的通信。

本发明实施例提供的智能光网络仿真系统，包括光网络管理设备、机架式服务器、第一物理ASON设备、工控机和第二物理ASON设备；光网络管理设备通过以太网交换机分别与机架式服务器和第一物理ASON设备连接；工控机与以太网交换机连接；机架式服务器上配置有第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，第一虚拟ASON设备与多个第二虚拟ASON设备连接，且第一虚拟ASON设备通过以太网交换机和工控机与第一物理ASON设备通信；第一物理ASON设备与多个第二物理ASON设备连接；在确定虚实结合的网络拓扑之后，根据用户输入的业务连接信息，对具有物理设备扩展性的智能光网络的业务进行模拟仿真，验证ASON设备在大规模智能光网络组网中的性能，对光网络的升级换代具有指导意义。

在上述实施例的基础上，本实施例提供一种智能光网络仿真系统，该系统中的以太网交换机为多个，图4为本发明另一实施例提供的智能光网络仿真系统的结构示意图，如图4所示，以太网交换机包括：第一以太网交换机 141和第二以太网交换机142；第一以太网交换机141与第二以太网交换机 142通过局域网连接；

第一以太网交换机141分别与光网络管理设备10、机架式服务器11连接，光网络管理设备10通过第一以太网交换机141访问机架式服务器11上的第一虚拟ASON设备15和第二虚拟ASON设备16；

第二以太网交换机142与第一物理ASON设备12连接，光网络管理设备10通过第二以太网交换机142访问第一物理ASON设备12和第二物理 ASON设备17；

工控机13与第一以太网交换机141或者第二以太网交换机142连接。

本实施例提供的智能光网络仿真系统包括两台以太网交换机，其中第一以太网交换机用于连接一个或多个机架式服务器，以扩展智能光网络中虚拟 ASON设备的数量；第二以太网交换机用于连接一个或多个第一物理ASON 设备，以扩展智能光网络中物理ASON设备的数量。

本实施例中的第一以太网交换机和第二以太网交换机通过局域网连接到同一网络中，实现虚实网络拓扑的连接。

根据实际设计需求，用户可配置多个虚拟网络拓扑和多个物理网络拓扑，基于确定的网络拓扑实现对具有物理设备扩展性的大规模智能光网络的模拟仿真，验证ASON设备在大规模智能光网络组网中的性能，对光网络的升级换代具有指导意义。

图5为本发明一实施例提供的智能光网络仿真方法的流程示意图，如图5所示，该方法的执行主体为光网络管理设备，具体包括以下几个步骤：

S401、获取用户输入的业务连接信息；

其中，业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法。

可选的，业务连接信息还包括通道粒度。其中，通道粒度越大，则占用的网络资源越大。

S402、向源节点转发业务连接信息，以使源节点根据业务连接信息建立与目的节点的通信链路；

S403、接收业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

图6为本发明一实施例提供的智能光网络仿真系统的业务连接的流程示意图，如图6所示，本实施例的源节点接收到光网络管理设备发送的业务连接信息后，获取当前网络拓扑下的链路状态信息，根据业务连接信息中的路由算法以及通道粒度完成业务源节点到目的节点的显式路由计算，并向第二节点发送path消息，然后启动重传计时器。其中，

源节点可以是虚拟网络拓扑中的虚拟ASON设备，或者，物理网络拓扑中的物理ASON设备。

对应的，第二节点可以是虚拟网络拓扑中的虚拟ASON设备，也可以是物理网络拓扑中的物理ASON设备。

需要说明的是，若源节点为虚拟ASON设备，第二节点为物理ASON设备，或者，源节点为物理ASON设备，第二节点为虚拟ASON设备，则源节点发送的path消息需要通过以太网交换机上的工控机进行格式转化。

第二节点接收到path消息后，根据path消息内部的消息类型的不同调用不同的函数进行消息处理，并向源节点发送ack消息以消除上游的重传计时器，同时进行上游预留资源。第二节按照上述步骤转发path消息到第i节点，直至目的节点。

目的节点在接收到path消息后，进行资源预留并进行交叉连接，将resv 消息发往上游节点。上游节点收到resv消息后，立即返回ack消息，然后进行下游资源预留，按照上述步骤直至源节点，当源节点收到resv消息时，表明源节点到目的节点之间的业务连接成功，此时，源节点向光网络管理设备上报业务连接的显式路由和业务连接的建立时间。

需要指出的是，如果path消息的转发过程中，某一节点预留资源出现错误，则会向上游节点发送path err消息，以拆除此次连接；如果resv消息转发过程中，资源预留出现错误，则向上游节点发送path err消息，向下游节点发送resv err消息以拆除此次连接过程。

光网络管理设备将源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间存入数据库并在用户界面显示该业务连接对应的显式路由及建立时间。

在该智能光网络仿真系统上进行多次测试，将不同测试所获取的仿真结果进行记录并导入数据库存档，根据多组测试数据分析当前网络拓扑配置下所获得的大规模组网的网络性能。当网络拓扑或节点信息发生变化时，可以对不同网络场景下的性能进行仿真和对比。

可见，通过本实施例提供的仿真方法，可以实现在物理ASON设备数量有限的前提下，通过利用虚拟ASON设备模拟物理ASON设备，验证相应物理ASON设备在大规模组网场景下的性能、效果及稳定性，虚拟ASON设备具有与物理ASON设备等同的GMPLS协议栈，并能实现与物理ASON设备的无缝对接和通信，为光网络设备的升级改进提供指导信息。

在进行上述业务连接之前，光网络管理设备需根据用户输入的配置信息建立光网络的网络拓扑结构，下面对于如何建立该网络拓扑结构进行具体说明。

图7为本发明一实施例提供的建立网络拓扑的流程示意图，如图7所示，光网络管理设备在获取用户输入的业务连接信息之前，建立网络拓扑的步骤如下：

S601、获取用户输入的机架式服务器的第一配置信息、第一物理ASON 设备的第二配置信息以及第二物理ASON设备的第三配置信息；

S602、根据第一配置信息、第二配置信息以及第三配置信息确定网络拓扑。

具体的，光网络管理设备根据机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑。

其中，第一配置信息包括机架式服务器上第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备的节点信息和链路信息。

节点信息包括机架式服务器上各虚拟ASON设备的节点IP、ID、类型、位置等，链路信息包括机架式服务器上各虚拟ASON设备之间的连接关系、链路带宽和长度等。

具体的，光网络管理设备根据第一物理ASON设备的第二配置信息以及第二物理ASON设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑。

其中，第二配置信息包括第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，第三配置信息包括第二物理ASON设备的节点信息；

第一物理ASON设备的节点信息包括第一物理ASON设备的节点IP、 ID、位置等，第一物理ASON设备的链路信息包括第一物理ASON设备与各第二物理ASON设备之间的连接关系、链路带宽和长度等。第二物理ASON 设备的节点信息包括第二物理ASON设备的节点IP、ID、位置等。

本实施例中的虚拟域网络拓扑包括至少一个第一虚拟ASON设备和多个与第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

本实施例中的物理域网络拓扑包括至少一个第一物理ASON设备和多个与第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

本实施中光网络管理设备通过获取用户输入的机架式服务器、第一物理 ASON设备以及第二物理ASON设备的配置信息，确定智能光网络的网络拓扑，用户可以根据实际设计需求，调整机架式服务器、第一物理ASON设备以及第二物理ASON设备的配置信息，建立不同规模的智能光网络拓扑，验证不同网络拓扑下系统的组网能力，对于光网络的升级换代具有指导意义。

图8为本发明一实施例提供的光网络管理设备的结构示意图，如图8所示，本实施例提供的光网络管理设备包括：

获取模块71，用于获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、通道粒度、路由算法；

发送模块72，用于向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路；

接收模块73，用于接收所述业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理 ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

本实施例提供的光网络管理设备，可以执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图9为本发明另一实施例提供的光网络管理设备的结构示意图，如图9 所示，在图8所示实施例的基础上，本实施例的光网络管理设备的获取模块 71，还用于：

获取用户输入的所述机架式服务器的第一配置信息、所述第一物理 ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息；

本实施例的光网络管理设备还包括：

确定模块74，用于根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑。

可选的，所述确定模块74，具体用于根据所述机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑，所述第一配置信息包括所述机架式服务器上所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟ASON设备的节点信息和链路信息；

根据所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON 设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑；所述第二配置信息包括所述第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，所述第三配置信息包括所述第二物理ASON设备的节点信息和链路信息；

其中，所述虚拟域网络拓扑包括至少一个所述第一虚拟ASON设备和多个与所述第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

所述物理域网络拓扑包括至少一个所述第一物理ASON设备和多个与所述第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

本实施例提供的光网络管理设备，可以执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图10为本发明提供的光网络管理设备的结构示意图，如图10所示，本实施例的光网络管理设备，包括：

存储器91；以及

处理器92；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器91中，并被配置为由所述处理器92 执行以实现如前述任一项方法实施例所述的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

可选的，存储器91既可以是独立的，也可以跟处理器92集成在一起。

当所述存储器91是独立于处理器92之外的器件时，所述光网络管理设备还可以包括：

总线93，用于连接所述存储器91和处理器92。

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)

1.一种智能光网络仿真系统，其特征在于，所述系统包括：光网络管理设备、机架式服务器、第一物理ASON设备、工控机和第二物理ASON设备；所述光网络管理设备通过以太网交换机分别与所述机架式服务器和所述第一物理ASON设备连接；所述工控机与所述以太网交换机连接；

所述机架式服务器上配置有第一虚拟ASON设备和第二虚拟ASON设备，所述第一虚拟ASON设备与多个所述第二虚拟ASON设备连接，且所述第一虚拟ASON设备通过所述以太网交换机和工控机与所述第一物理ASON设备通信；所述第一物理ASON设备与多个所述第二物理ASON设备连接；

所述光网络管理设备用于：获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法，向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路，接收业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光网络管理设备还用于：

获取用户输入的所述机架式服务器的第一配置信息、所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息；

根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光网络管理设备具体用于：

根据所述机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑，所述第一配置信息包括所述机架式服务器上所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟ASON设备的节点信息和链路信息；

根据所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑；所述第二配置信息包括所述第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，所述第三配置信息包括所述第二物理ASON设备的节点信息和链路信息；

其中，所述虚拟域网络拓扑包括至少一个所述第一虚拟ASON设备和多个与所述第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

所述物理域网络拓扑包括至少一个所述第一物理ASON设备和多个与所述第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工控机用于：

将第一虚拟ASON设备发送给第一物理ASON设备或第二物理ASON设备的第一格式的消息转化为第二格式的消息；或者

将第一物理ASON设备发送给第一虚拟ASON设备或第二虚拟ASON设备的第二格式的消息转化为第一格式的消息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网交换机包括：第一以太网交换机和第二以太网交换机；所述第一以太网交换机与所述第二以太网交换机通过局域网连接；

所述第一以太网交换机分别与所述光网络管理设备、所述机架式服务器连接，所述光网络管理设备通过所述第一以太网交换机访问所述机架式服务器上的所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟ASON设备；

所述第二以太网交换机与所述第一物理ASON设备连接，所述光网络管理设备通过所述第二以太网交换机访问所述第一物理ASON设备和所述第二物理ASON设备；

所述工控机与所述第一以太网交换机或者所述第二以太网交换机连接。

6.一种智能光网络仿真方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的智能光网络仿真系统，所述方法包括：

获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、路由算法；

向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路；

接收业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取用户输入的业务连接信息之前，所述方法还包括：

获取用户输入的所述机架式服务器的第一配置信息、所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息；

根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一配置信息、所述第二配置信息以及所述第三配置信息确定网络拓扑，包括：

根据所述机架式服务器的第一配置信息确定虚拟域网络拓扑，所述第一配置信息包括所述机架式服务器上所述第一虚拟ASON设备和所述第二虚拟ASON设备的节点信息和链路信息；

根据所述第一物理ASON设备的第二配置信息以及所述第二物理ASON设备的第三配置信息确定物理域网络拓扑；所述第二配置信息包括所述第一物理ASON设备的节点信息和链路信息，所述第三配置信息包括所述第二物理ASON设备的节点信息和链路信息；

其中，所述虚拟域网络拓扑包括至少一个所述第一虚拟ASON设备和多个与所述第一虚拟ASON设备连接的第二虚拟ASON设备；

所述物理域网络拓扑包括至少一个所述第一物理ASON设备和多个与所述第一物理ASON设备连接的第二物理ASON设备。

9.一种光网络管理设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户输入的业务连接信息，所述业务连接信息包括源节点、目的节点、通道粒度、路由算法；

发送模块，用于向所述源节点转发所述业务连接信息，以使所述源节点根据所述业务连接信息建立与所述目的节点的通信链路；

接收模块，用于接收业务源节点返回的业务连接的显式路由和建立时间；

其中，所述源节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种；

所述目的节点为第一虚拟ASON设备、第二虚拟ASON设备、第一物理ASON设备、第二物理ASON设备的其中一种。

10.一种光网络管理设备，其特征在于，包括：

存储器；以及

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求6-8任一项所述的方法。

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