CN113315647A - 一种网络仿真方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种网络仿真方法和装置，所述方法包括：获取协议模型；根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。通过基于网络协议生成的协议模型对不同厂商的被仿真设备进行统一化以及标准化，且可以通过提取的被仿真设备的特征信息以及获取的替代仿真设备，完成对被仿真设备进行逻辑等效，扩大仿真应用的范围，且可以在无镜像以及复杂***的情况下实现对被仿真设备的仿真。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种网络仿真方法和一种网络仿真装置。
背景技术
云计算是分布式计算技术的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的***进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算的兴起使网络成为一种基础资源，且使得网络越来越多的集中在云计算服务商手中，然而运维一张超大的网络给云计算服务商带来挑战。
第一，由于网络的复杂性增加，新架构层出不穷，但是旧架构并未淘汰，造成新架构与旧架构多架构并存的现象；且为了降低成本以及减少单一风险，造成多厂商与多OS共存的现象；第二，由于网络自动化工具的广泛使用，在给网络运维提高效率的同时也对操作的安全性提出了更高的要求；第三，混沌工程的兴起使得故障演练成为可能，但是网络的故障演练由于其特殊性，在生产环境进行故障演练非常昂贵而且非常危险。
网络仿真原来越广泛的为网络厂商和网络运营商使用，成为网络研发以及架构运维的重要工具，其中网络运维的重要工具可以包括网络形式化验证和仿真手段。仿真高保真的一个重要条件是被仿真设备和真实设备的差距，这就需要仿真设备和真实设备运行同样的OS以及同样的软件。然而在某些情况下，比如厂商无法提供仿真镜像，或者由几个***组成的一个复杂的***，这些都限制了仿真能够应用的范围。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种网络仿真方法和相应的一种网络仿真装置。
为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种网络仿真方法，所述方法包括：
获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。
可选地，所述协议模型通过如下方式生成：
获取所述预设被仿真设备的生产配置信息；
对所述生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据所述网络协议特征生成协议模型。
可选地，所述根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息，包括：
通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
可选地，所述获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真，包括：
根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
可选地，所述根据所述预设被仿真设备的特征信息生成针对所述替代仿真设备的配置信息，包括：
获取所述替代仿真设备的配置模板；
将所述预设被仿真设备的特征信息加载至所述替代仿真设备的配置模板，得到针对所述仿真替代设备的配置信息。
本申请实施例还公开了一种网络仿真方法，所述方法包括：
根据预设协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
可选地，所述根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真，包括：
根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
本申请实施例还公开了一种网络仿真装置，所述装置包括：
协议模型获取模块，用于获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
特征信息提取模块，用于根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块，用于获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。
可选地，所述装置还包括：
生产配置信息获取模块，用于获取所述预设被仿真设备的生产配置信息；
协议模型生成模块，用于对所述生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据所述网络协议特征生成协议模型。
可选地，所述特征信息提取模块包括：
特征信息提取子模块，用于通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
可选地，所述网络仿真模块包括：
配置信息生成子模块，用于根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
变更方案运行子模块，用于运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
可选地，所述配置信息生成子模块包括：
配置模板获取单元，用于获取所述替代仿真设备的配置模板；
配置信息单元，用于生成将所述预设被仿真设备的特征信息加载至所述替代仿真设备的配置模板，得到针对所述仿真替代设备的配置信息。
本申请实施例还公开了一种网络仿真装置，所述装置包括：
特征信息提取模块，用于提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块，用于根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
可选地，所述网络仿真模块包括：
配置信息生成子模块，用于根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
网络仿真子模块，用于获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
本申请实施例还公开了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一项所述网络仿真方法的步骤。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述网络仿真方法的步骤。
本申请实施例包括以下优点：
在本申请实施例中，可以基于预设被仿真设备的网络协议生成的协议模型，并根据所生成的协议模型提取预设被仿真设备的特征信息，并获取与预设被仿真设备的特征信息适配的替代仿真设备，以便根据替代仿真设备和被仿真设备的特征信息进行网络仿真。通过基于网络协议生成的协议模型对不同厂商的被仿真设备进行统一化以及标准化，且可以通过提取的被仿真设备的特征信息以及获取的替代仿真设备，完成对被仿真设备进行逻辑等效，扩大仿真应用的范围，且可以在无镜像以及复杂***的情况下实现对被仿真设备的仿真。
附图说明
图1是本申请的一种网络仿真方法实施例的步骤流程图；
图2是本申请实施例中网络仿真的流程示意图；
图3是本申请的另一种网络仿真方法实施例的步骤流程图；
图4是本申请实施例中网络仿真方法的场景示意图；
图5是本申请的一种网络仿真装置实施例的结构框图；
图6是本申请的另一种网络仿真装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
从网络仿真角度来讲，网络仿真受限于厂商能够提供仿真该厂商设备(即被仿真设备)的仿真镜像，若没有镜像则无法对被仿真设备进行仿真，这就限制了仿真可以覆盖的范围。
在相关技术中，可以采用形式化验证的方式对被仿真设备进行替代，即形式化验证(Formal Verification)，该方式所实现的是用数学方法去证明***是无缺陷的。具体的，首要的一步是用数学语言描述清楚要解决的问题，然后通过建立针对所要解决问题的数学模型，限定***在不同时刻应该有的状态，以及不应该有的状态，再用这些数学规则去限定***的设计以及实现。
然而这种纯软件的形式化验证方式可能存在以下几个缺点：
第一，无法验证厂商设备特性造成的问题。由于形式化验证是用统一的模型来代替设备，无法反映设备特性造成的问题。比如厂商A对remove-private-as的处理是去除所有的private as，而厂商B对其的处理是去除private as直到第一个不是private as，形式化验证如果用同一个模型来处理的话，无法很好的处理这样的情况。当然形式化验证也可以通过针对厂商特性做修订来提高其准确度，但是这样的修订费时费力：修订需要根据不同厂商，不同版本来做，可以想象每次设备升级后形式化验证准确度马上下降，必须不停的修正来提高准确度；
第二，现有的形式化验证需要全量的配置来做校验。网络变更通常下发的是增量的配置，而现有的方法还不能准确的从增量配置来产生形式化验证需要的模型变化，即还没有一个配置分析工具能够通过增量配置和原有配置准确生成各厂商的全量配置。所以需要通过人工来产生全量配置，这就为全自动化的校验设置了障碍；
第三，形式化验证需要对网络使用的每种协议建立模型，并对每种模型建立规则，而每种规则的建立还需要考虑各种厂商不同特性之间的区别，引入新的协议需要增加模型和规则；
第四，形式化验证只能做控制平面的验证，无法验证数据平面的一些特性，比如ACL，QoS，ECMP等。
基于上述纯软件的形式化验证的缺点，本申请的核心思想之一为提出一种介于纯软件形式化验证和仿真之间的网络仿真技术，即HPLV(Hybrid Protocol LogicalVerification)技术，其和形式化验证一样，可以通过抽象被仿真事物的特征来建立事物的模型，把模型注入一个能够仿真出来的事物，从而达到等效替换的效果。该技术既有形式化验证能够反映事物特征的优点，又有仿真直观的优点。
以下通过具体实施例对本申请的网络仿真方法和装置进行说明。
参照图1，示出了本申请的一种网络方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤101，获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
在本申请的一种实施例中，对被仿真网络进行网络仿真，可以获取根据网络设备所使用的网络协议所生成的协议模型，以便通过协议模型对被仿真设备的特征信息进行提取。
网络仿真可以指的是对真实设备提取重要特性，并通过采用某种替代物进行等效的替换。在网络仿真中，替代物的选取可以有两种情况，第一种情况是不存在替代物，比如若需要仿真一个A厂商的交换机，如果A厂商没有该交换机OS和软件的镜像，那么就无法进行替换和仿真；第二种情况是可以通过纯软件的形式化验证的方式来进行替代，此时需要通过对网络设备的行为建立模型，用软件计算网络设备配置变化后的状态，如BGP的传播路径，从而达到对一个网络配置变化的预期进行校验。
然而，在纯软件的形式化验证中针对网络设备的行为所建立的模型，不仅需要对网络设备的网络协议建立协议的模型，还需要针对协议间互动的规则建立规则的模型，即需要分别对网络设备所使用的每种协议以及每种协议的不同互动规则建立多种模型，难以简便地根据不同厂商设备的特性进行调整。
在一种优选的实施例中，所获取的协议模型生成的方式可以通过获取预设被仿真设备的生产配置信息，然后对生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据网络协议特征生成协议模型，即在本申请实施例中生成的协议模型与形式化验证中所建立的模型不同，协议模型只需对网络设备所使用的网络协议建立拓扑和协议的模型，无需建立协议间互动的规则的模型。
其中，所获取的协议模型是根据协议来决定的，协议模型可以将不同厂商的针对被仿真设备的特性差异进行统一化以及标准化。
在实际应用中，生成协议模型所需的生产配置信息的获取源可以由用户指定，一般的获取源可以是存储在数据库(例如OSS)中的生产配置，即可以通过用户自有的数据中心获取所需的生产配置。
步骤102，根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
在本申请的一种实施例中，在获取根据网络设备所使用的网络协议所生成的协议模型之后，可以采用协议模型对预设被仿真设备的特征信息进行提取，以便根据提取的特征信息查找或获取适配的替代仿真设备。
在本申请的一种实施例中，步骤102可以包括如下子步骤：
子步骤S11，通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
具体的，在获取被仿真设备的生产配置信息之后，不仅可以根据所获取的生产配置信息中解析得到设备所使用的网络协议，并针对网络协议生成协议模型，还可以对生产配置信息进行提取得到被仿真设备的特征信息，提取的特征信息可以是与所解析得到的网络协议相关的信息。
其中，被仿真设备的生产配置信息可以包括设备端口，网络协议(例如BGP、ISIS、OSPF以及Static Route等)，路由策略以及ACL等。作为一种示例，假设被仿真设备所使用的网络协议为BGP协议，由于不同厂商中针对BGP协议的配置不同，首先可以针对BGP协议生成协议模型，即通过所生成的协议模型将不同厂商的BGP配置进行抽象化，然后通过协议模型提取BGP配置的重要特性，例如描述BGP所需的BGP AS、BGP邻居、每个邻居的IP与属性(EBGP/IBGP)等，在提取上述特性之后，可以通过上述特性表达这个被仿真设备在网络中所起的作用，而无需关心该被仿真设备是哪个厂商的设备。
步骤103，获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。
在采用生成的协议模型对被仿真设备的特征信息进行提取之后，可以获取替代该被仿真设备的替代仿真设备，以便根据替代仿真设备与被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
其中，替代仿真设备可以用于替代无镜像的被仿真设备，则替代仿真设备必须具有仿真镜像，除了需要有仿真镜像以外，还需满足以下条件，例如替代仿真设备具有充足的端口数目，能够提供和原设备端口数量级相当的端口数目；替代仿真设备所使用的路由协议成熟且丰富，能够覆盖被仿真设备所使用的协议；替代仿真设备对资源(指的是CPU或内存)占用少，能够用最少的服务器仿真出最多的设备。
在本申请的一种实施例中，步骤103可以包括如下子步骤：
子步骤S21，根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
具体的，根据获取的替代仿真设备和被仿真设备的特征信息进行网络仿真，主要表现为将被仿真设备的特征信息加载至替代仿真设备中，得到与被仿真设备具有逻辑等效的替代仿真设备，以便将具有镜像的替代仿真设备替代无镜像的被仿真设备进行网络仿真。
为了得到与被仿真设备具有逻辑等效的替代仿真设备，需要根据被仿真设备的特征信息生成针对替代仿真设备的配置信息。
在实际应用中，可以将通过协议模型提取的针对被仿真设备的特征信息存为一个json文件，并可以获取替代仿真设备的配置模板，以及将预设被仿真设备的特征信息加载至替代仿真设备的配置模板，得到针对仿真替代设备的配置信息。
作为一种示例，假设使用Arista VEOS作为替代仿真设备替代被仿真设备，首先可以获取协议模型对特征信息提取与存储的json文件，然后可以将json文件的参数套入Arista配置模版，以生成Arista VEOS的配置。其中，json文件的参数指的是模型的实例化，以BGP为例，json文件中的参数可以包括BGP AS:15169，邻居1为EBGP，IP地址为10.1.1.1.等。
子步骤S22，将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
在根据被仿真设备的特征信息生成替代仿真设备的配置信息之后，可以将替代仿真设备的配置信息加载至替代仿真设备，作为一种示例，可以选取任意一种用于仿真的仿真网络，并采用通用的将仿真设备与替代仿真设备进行组网连接，在完成组网连接之后可以启动选取的仿真网络，然后可以将配置信息加载至仿真网络中，以便通过仿真网络对被仿真设备进行网络仿真。
其中，仿真设备可以位于网络仿真***或网络灰度运维***中，可以指的是仿真***所使用的容器docker或虚拟机VM，是用于替代被仿真的真实物理设备。仿真设备使用的可以是和原物理设备(即被仿真设备)不同的厂商，例如原厂商B由于各种原因无法提供仿真镜像，此时可以通过A厂商的仿真镜像替代运行仿真，需要将B的配置转换为A的配置才能导入配置，下发替代仿真设备的配置信息的作用是实现协议的等效替换。
子步骤S23，运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
在本申请的一种实施例中，在选取仿真网络并对替代仿真设备与仿真设备进行组网连接之后，可以运行预设变更方案，以验证多种协议层面的逻辑互动，即可以在仿真环境中做用户需要的验证工作，比如运行变更方案等。
其中，作为一种示例，运行的变更方案可以是路由升级方案，假设存在一台运行的OS版本太旧的路由器设备，为了避免出现安全隐患，此时需要对路由器设备的OS进行升级。由于有大量的流量经过，需要先把流量导出，等没有流量后，把和其他设备的协议断掉，才能安全的进行升级，升级完后需要建立协议连接与导流。
需要说明的是，变更方案可以是上述针对路由升级的整个操作，还可以是通过输入设备配置和网络拓扑信息，以及通过模拟路由协议计算转发表等操作，用于需要验证的任何变更计划或针对各种故障场景的影响评估，变更方案可以根据实际而定，对此，本申请实施例不加以限制。
具体的，参照图2，示出了本申请实施例中网络仿真的流程示意图，该网络仿真所采用的技术为HPLV，首先可以获取被仿真网络的生产配置信息，以便通过生产配置信息中的网络协议建立拓扑和协议的模型，然后可以根据协议模型生成替代仿真设备的配置，以及启动网络仿真***中的仿真设备，并下发替代仿真设备的配置，最后可以运行变更方案，对任何变更计划进行验证或对各种故障场景的影响进行评估。在网络产品比较复杂，且厂商在虚拟化方面能力具有很大差距，造成有些设备没有厂商提供的仿真镜像的情况下，为了防止由于设备厂商的OS镜像的缺失而导致整个网络仿真项目失败的现象，可以对无镜像的厂商设备抽象出网络设备模型，然后替换为一个有仿真镜像以及逻辑上等效的设备，即通过提取被仿真设备的特征，并找到替代仿真设备，就能等效仿真出被仿真设备，以及通过仿真和HPLV技术，网络灰度或者演练设备覆盖比例可以达到100％。
需要说明的是，若被仿真设备具有镜像，则无需对被仿真设备进行协议模型的建立，与根据协议模型对被仿真设备的特征进行提取以及生成替代仿真设备的配置的过程，即可以直接进行启动仿真设备进行变更方案的验证。
在一种优选的实施例中，上述HPLV技术可以应用于网络仿真***或网络灰度运维***，可以将网络仿真***采用上云的模式，并提供SAAS服务，或者是使用混合模式，以使用用户的自有数据中心，实现HPLV技术产品化。
在本申请实施例中，采用介于纯软件形式化验证和仿真之间的网络仿真技术HPLV，基于网络设备的协议所建立的协议模型与特征信息提取，在某种程度上可以反映出不同厂商设备所具有的特性，且因为HPLV只是在无仿真镜像时才使用，大部分情况还是使用厂商提供的镜像，因此还能保留仿真高保真的优点。
在本申请实施例中，对于纯软件的形式化验证，其每个步骤都需要提供设备完整的全量配置，对于介于纯软件形式化验证和仿真之间的HPLV技术而言，其网络仿真***只有在最初配置初始化时需要全量配置，后续无论是全量配置还是增量配置，均可以按照网络工程师的原有习惯下发，即不存在全量配置的要求。
在本申请实施例中，对于纯软件的形式化验证，不但要建立协议的模型，还需要建立协议间互动的规则的模型，而HPLV只需要对配置进行解析建立模型，即只需要建立协议的模型，无需对规则也建立模型，由于只需进行一次配置解析，大大简化了建立模型的难度。例如，对一个两节点的BGP网络，HPLV只需要建立这两个节点的拓扑，BGP模型，协议间的互动是由仿真设备进行的；形式化验证不但需要建立这两个节点的拓扑以及BGP模型，还需要建立路由规则，比如从节点A来的路由不能传播到节点B。
在本申请实施例中，HPLV技术中的网络仿真***所采用的仿真设备为具有数据平面功能的厂商VM/Docker，其能够在一定程度上仿真数据平面的一些特性，比如ACL，QOS，ECMP等。在用户进行方案验证时，除了可以检查控制平面(路由协议)的功能，还能检查数据平面(ACL，QOS)的功能，使得用户可以完全按照自己在真实环境中的操作来操作仿真的网络，且无论是人工操作还是自动化操作，网络工程师可以使用在真实网络中同样的人工操作或线上一样的周边支持***来操作仿真的网络。
在本申请实施例中，可以基于预设被仿真设备的网络协议生成的协议模型，并根据所生成的协议模型提取预设被仿真设备的特征信息，并获取与预设被仿真设备的特征信息适配的替代仿真设备，以便根据替代仿真设备和被仿真设备的特征信息进行网络仿真。通过基于网络协议生成的协议模型对不同厂商的被仿真设备进行统一化以及标准化，且可以通过提取的被仿真设备的特征信息以及获取的替代仿真设备，完成对被仿真设备进行逻辑等效，扩大仿真应用的范围，且可以在无镜像以及复杂***的情况下实现对被仿真设备的仿真。
参照图3，示出了本申请的另一种网络仿真方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：
步骤301，根据预设协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
在本申请的一种实施例中，可以根据预设议模型对预设被仿真设备的特征信息进行提取，其中，预设协议模型可以是根据网络设备所使用的网络协议所生成的协议模型，具体的，预设协议模型可以为按照预设被仿真设备的生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并按照网络协议特征所生成，且无需建立协议间互动的规则的协议模型。
步骤302，根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
在本申请的一种实施例中，可以采用协议模型对预设被仿真设备的特征信息进行提取，以便根据提取的特征信息查找或获取适配的替代仿真设备，并根据适配的替代仿真设备和预设仿真设备进行网络仿真。。
在本申请的一种实施例中，步骤302可以包括如下子步骤：
子步骤S31，根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
子步骤S32，将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
在实际应用中，可以将预设被仿真设备的特征信息加载至预设替代仿真设备的配置模板，得到针对预设仿真替代设备的配置信息之后，可以将得到的配置信息加载至预设替代仿真设备，并通过用于连接预设仿真设备与预设替代仿真设备的任一仿真网络运行变更方案，实现将无镜像的被仿真设备替换成替代仿真设备后在启动的仿真网络对应的仿真环境中做用户需要的验证工作。
子步骤S33，获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
其中，上述启动的仿真网络可以是任一可用于连接预设仿真设备与预设替代仿真设备且完成验证工作的仿真网络，也可以是重新构建的用于连接预设仿真设备与预设替代仿真设备且完成验证工作的仿真网络，以便通过仿真网络以及对预设仿真设备与预设替代仿真设备进行组网连接，实现多种协议层面的逻辑互动。
在实际应用中，实现多种协议层面的逻辑互动的过程可以是获取仿真设备的仿真镜像与替代仿真设备的替代镜像，然后分别根据仿真镜像与替代镜像设置针对仿真设备的第一设备虚拟沙箱，以及针对替代仿真设备的第二设备虚拟沙箱，再构建用于连接第一设备虚拟沙箱与第二设备虚拟沙箱的仿真网络。
在本申请的一种实施例中，为了对无镜像的预设被仿真设备进行网络仿真以及进行变更计划的验证，在采用HPLV技术将无镜像的被仿真设备等效替换为替代仿真设备之后，可以通过网络仿真***将仿真设备以及替代仿真设备，与构建的虚拟仿真网络进行连接。
参照图4，示出了本申请实施例中网络仿真方法的场景示意图，该场景可以为假设存在一台运行的OS版本太旧的路由器设备，为了避免出现安全隐患，此时需要对路由器设备的OS进行升级。由于有大量的流量经过，需要先把流量导出，等没有流量后，把和其他设备的协议断掉，才能安全的进行升级，升级完后需要建立协议连接与导流。
其中，可以假设需要升级的设备是来自厂商B的R3，而网络中其他设备(即R1，R2以及R4)的厂商为A，且厂商B的R3具有镜像，厂商A的设备不具有镜像。为了仿真这个变更方案，可以采用具有镜像的厂商C来等效替换厂商A，并采用厂商B的镜像来仿真R3，以建立和原来物理网络一样的仿真网络。即被仿真设备可以为没有镜像的路由器R1，R2以及R4，获取的替代仿真设备可以为具有镜像的厂商C的路由器设备。
在具体实现中，HPLV的过程可以包括获取R1，R2，R3与R4的生产配置信息，由于R1，R2以及R4的厂商为A没有镜像，此时可以解析被仿真设备R1，R2以及R4的配置，并建立R1，R2以及R4的拓扑和协议模型；然后可以通过建立的协议模型对R1，R2以及R4的生产配置信息中提取特征信息的参数，并通过协议模型生成逻辑等效的厂商C的配置信息，以得到替代仿真设备R1’，R2’以及R4’；此时可以启动由厂商B以及厂商C的仿真镜像组成的仿真网络，以及可以在升级厂商B的仿真设备R3后，在R1，R2以及R4检查升级前和升级后的协议状态是否符合预期，来对该升级路由器的变更计划进行验证。其中，厂商B以及厂商C的仿真镜像组成的仿真网络可以通过基于TCP的连接技术实现仿真网络的虚拟网络连接，且可以对厂商B以及厂商C的仿真镜像按照通用的组网进行连接。
在本申请实施例中，可以基于预设被仿真设备的网络协议生成的协议模型，并根据所生成的协议模型提取预设被仿真设备的特征信息，并获取与预设被仿真设备的特征信息适配的替代仿真设备，以便根据替代仿真设备和被仿真设备的特征信息进行网络仿真。通过基于网络协议生成的协议模型对不同厂商的被仿真设备进行统一化以及标准化，且可以通过提取的被仿真设备的特征信息以及获取的替代仿真设备，完成对被仿真设备进行逻辑等效，扩大仿真应用的范围，且可以在无镜像以及复杂***的情况下实现对被仿真设备的仿真。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。
参照图5，示出了本申请的一种网络仿真装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
生产配置信息获取模块501，用于获取所述预设被仿真设备的生产配置信息；
协议模型生成模块502，用于对所述生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据所述网络协议特征生成协议模型；
协议模型获取模块503，用于获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
特征信息提取模块504，用于根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块505，用于获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。在本申请的一种实施例中，特征信息提取模块504可以包括如下子模块：
特征信息提取子模块，用于通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
在本申请的一种实施例中，网络仿真模块505可以包括如下子模块：
配置信息生成子模块，用于根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
变更方案运行子模块，用于运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
在本申请的一种实施例中，配置信息生成子模块可以包括如下单元：
配置模板获取单元，用于获取所述替代仿真设备的配置模板；
配置信息单元，用于生成将所述预设被仿真设备的特征信息加载至所述替代仿真设备的配置模板，得到针对所述仿真替代设备的配置信息。
参照图6，示出了本申请的另一种网络仿真装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：
特征信息提取模块601，用于提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块602，用于根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
在本申请的一种实施例中，网络仿真模块502可以包括如下子模块：
配置信息生成子模块，用于根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
网络仿真子模块，用于获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：
包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述网络仿真方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述针对网络仿真方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种网络仿真方法和一种网络仿真装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (16)
1.一种网络仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协议模型通过如下方式生成：
获取所述预设被仿真设备的生产配置信息；
对所述生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据所述网络协议特征生成协议模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息，包括：
通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真，包括：
根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设被仿真设备的特征信息生成针对所述替代仿真设备的配置信息，包括：
获取所述替代仿真设备的配置模板；
将所述预设被仿真设备的特征信息加载至所述替代仿真设备的配置模板，得到针对所述仿真替代设备的配置信息。
6.一种网络仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真，包括：
根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
8.一种网络仿真装置，其特征在于，所述装置包括：
协议模型获取模块，用于获取协议模型；所述协议模型为根据网络设备所使用的网络协议生成；
特征信息提取模块，用于根据所述协议模型提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块，用于获取替代仿真设备，并根据所述替代仿真设备和所述特征信息进行网络仿真。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
生产配置信息获取模块，用于获取所述预设被仿真设备的生产配置信息；
协议模型生成模块，用于对所述生产配置信息进行解析得到网络协议特征，并根据所述网络协议特征生成协议模型。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述特征信息提取模块包括：
特征信息提取子模块，用于通过所述协议模型对所述被仿真设备的生产配置信息进行提取，得到针对所述被仿真设备的特征信息；所述特征信息为所述生产配置信息中与所述网络协议相关的信息。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述网络仿真模块包括：
配置信息生成子模块，用于根据所述特征信息生成所述替代仿真设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述替代仿真设备的配置信息加载至所述替代仿真设备；
变更方案运行子模块，用于运行预设变更方案，以完成对所述预设被仿真设备的仿真。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述配置信息生成子模块包括：
配置模板获取单元，用于获取所述替代仿真设备的配置模板；
配置信息单元，用于生成将所述预设被仿真设备的特征信息加载至所述替代仿真设备的配置模板，得到针对所述仿真替代设备的配置信息。
13.一种网络仿真装置，其特征在于，所述装置包括：
特征信息提取模块，用于提取预设被仿真设备的特征信息；
网络仿真模块，用于根据预设替代仿真设备和所述预设被仿真设备的特征信息进行网络仿真。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述网络仿真模块包括：
配置信息生成子模块，用于根据所述预设被仿真设备的特征信息，得到针对所述预设仿真替代设备的配置信息；
配置信息加载子模块，用于将所述预设替代仿真设备的配置信息加载至所述预设替代仿真设备；
网络仿真子模块，用于获取用于连接预设仿真设备与所述预设替代仿真设备的仿真网络，并启动所述仿真网络，以便通过所述仿真网络实现针对所述预设被仿真设备的网络仿真。
15.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5或权利要求6至7中任一项所述网络仿真方法的步骤。
16.一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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5或权利要求6至7中任一项所述网络仿真方法的步骤。
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