[发明专利]支持虚拟化构建真实路由的虚实混合的网络系统

说明书

本发明提供了一种支持虚拟化构建真实路由的虚实混合的网络系统，属于计算机网络技术领域。该网络系统中真实网络至少包括作为网关的第二交换机、第一PC机以及虚拟化物理机，以及不作为网关的第一交换机，用于二层转发；在虚拟物理机上安装虚拟化平台，利用模拟器，在虚拟化平台上，采用虚拟机技术，在虚拟机上安装操作系统，并通过虚拟机操作系统安装模拟器软件，并生成虚拟网卡，采用虚拟机的虚拟网卡技术桥接物理网卡和模拟器网卡，合理调优虚拟机的CPU及内存。本发明实现了整个物理网络与虚拟机内部模拟器软件上的路由/交换系统组网。

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种支持虚拟化构建真实路由的虚实混合的网络系统。

背景技术

通常情况下，在部署特权账号管理系统、或者说网络靶场构建、涉及路由交换系统的环节，首先需要熟悉路由器交换机系统的指令、相关配置。又或者说想学习网络技术又苦恼于没有可练手的网络设备的情况想体验真机系统指令，而在测试场景中，往往需要涉及到复杂的虚实网络环境中模拟真机特性的要求；同时利用虚拟路由结合物理网络组网，可以解决特定的环境需求而不需去真正购买一款或者多款路由器。虚拟网络环境是物理服务器虚拟化后的虚拟机内部组网形成的环境。

现有模拟路由交换的实现技术主要采用：安装各个厂商(如思科、华为)的路由器交换机模拟器或者第三方模拟器，通过在电脑操作系统运行这些软件模拟器上从而搭建虚拟拓扑，熟悉指令、完成网络实验。具体方法如下：

1、在操作系统上安装模拟器软件，如华为的ENSP模拟器工具，思科模拟器CiscoPacket Tracer、更有cisco系统专业的网络结构模拟软件-GNS3、通过在电脑操作系统上安装这些模拟器软件，并安装相应的网络插件。

2、在这些模拟器上一般情况都可以意愿去拖拉路由器、交换机和虚拟PC图标构建拓扑并可以像在真实环境下将网络设备用虚拟网线连接起来，并在网络设备上进行网络配置。

3、接着按网络实现需求通过指令配置到相应的路由器、交换机并且给虚拟PC配置好IP，或者可以在模拟器软件上敲指令熟悉；在模拟器上完成实验之后从而在机房真实环境中搭建、配置设备。

4、在物理机上安装虚拟网卡(如通过安装vmware workstation等虚拟软件生成的网卡)，某些支持延伸桥接虚拟网卡的模拟器可以通过此方式实现物理、虚拟环境交互。

这样的实现，能在操作系统下通过模拟器进行一些网络环境的搭建、实验、虚实交互。

中国专利申请文献CN111371591A中，公开了一种双机虚拟化快速部署SDN组网的配置方法及系统，所述方法包括如下步骤：S1.创建overlay虚拟网络，在overlay虚拟化平台配置测试脚本，进行SDN组网初始化；S2.配置测试脚本通过SDN API配置数据管理下发，将管理数据下发到overlay虚拟化平台的数据库；S3.设置SDN API运行在overlay虚拟化平台的管理节点，同时配置管理节点采用双机虚拟化部署，设置主备双机数据同步；S4.配置neutron-server组件获取SDN API下发到overlay虚拟化平台数据库的管理数据,进行增加交换机、网络以及子网的操作，完成SND组网的配置。该方案依赖于外网IP和虚拟机的IP一一对应和SNAT源地址转换技术、SDN技术模块，这导致网络虚实组合的局限性小，路由的真实性无法体现。

现有技术至少存在以下不足：

1.模拟器上的设备只能实现与模拟器所在软件真实机器网卡桥接从而通信，虚实组网的延伸性受到比较大的阻碍。

2.通常一台真实PC机的CPU核数、内存不会太高，使用方面灵活性不高，单纯使用一台PC机做虚实中转器，在资源利用方面当模拟的路由器系统不止一个的时候不能完成理想的负载。

3.存在资源利用的局限性、网络拓扑的延伸性问题存在。

4.在虚拟设备数量增加的情况下，普通PC机的资源难以实现。