(board support package，板級(jí)支持包)到路由器集成代碼進(jìn)行了深度整合，可以在內(nèi)部調(diào)試及外部測(cè)試的基礎(chǔ)上，從根源上對(duì)虛擬化路由器的性能進(jìn)行優(yōu)化，使其具有良好的功能拓展性，從而令路由效率的優(yōu)化簡(jiǎn)單可行，而且本發(fā)明采用純軟件虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬化路由器的高通用性，靈活性高。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中基于Windows平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)虛擬化路由器的方法的流程圖；
[0039]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中驗(yàn)證虛擬化路由器協(xié)議功能的測(cè)試拓?fù)鋱D；
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中驗(yàn)證虛擬化路由器拓展應(yīng)用的測(cè)試拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0042]參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于Windows平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)虛擬化路由器的方法，包括以下步驟:
[0043]S1:在基于X86架構(gòu)的服務(wù)器上安裝Windows操作系統(tǒng)，轉(zhuǎn)入S2。
[0044]目前，X86架構(gòu)的處理器對(duì)虛擬化技術(shù)的支持比較完善，而且本發(fā)明所選用的VMware軟件也是基于X86架構(gòu)開發(fā)的，所以選用X86架構(gòu)的服務(wù)器作為硬件平臺(tái)，不僅可以利用服務(wù)器處理器的高性能，而且也減少了不同架構(gòu)間指令轉(zhuǎn)換的開銷。
[0045]S2:在Windows操作系統(tǒng)中安裝虛擬機(jī)軟件，轉(zhuǎn)入S3。
[0046]傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)使用虛擬機(jī)軟件及其組件進(jìn)行路由器的虛擬化，其實(shí)現(xiàn)依賴于其他廠商提供的虛擬機(jī)軟件，而本發(fā)明使用虛擬機(jī)軟件僅作為虛擬化環(huán)境的承載工具，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使用靈活，這也是本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的一個(gè)地方。
[0047]S2中所述虛擬機(jī)軟件可以是VMware軟件、Virtualbox軟件等。本實(shí)施例選用VMware軟件，則S2具體包括以下步驟:在Windows操作系統(tǒng)中安裝VMware軟件，并且安裝tornado for Pentium 軟件、Ramdisk 軟件、winimage 軟件和 DTLite 軟件。
[0048]其中，tornado for Pentium軟件為嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks的開發(fā)環(huán)境軟件；Ramdisk軟件用于建立虛擬軟盤，輔助VxWorks系統(tǒng)生成啟動(dòng)文件bootroom ；winimage軟件用于將bootrom文件轉(zhuǎn)化為軟盤鏡像(該軟盤鏡像的路徑在VMware軟件中進(jìn)行設(shè)置)，并啟動(dòng)VxWorks系統(tǒng)；DTlite軟件用于創(chuàng)建虛擬光驅(qū)來(lái)安裝tornado for Pentium軟件。
[0049]S3:利用虛擬機(jī)軟件創(chuàng)建虛擬機(jī)；根據(jù)常規(guī)路由器代碼架構(gòu)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks進(jìn)行裁剪的方式，開發(fā)虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)；在創(chuàng)建的虛擬機(jī)中運(yùn)行所開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)，轉(zhuǎn)入S4。
[0050]為了保證運(yùn)行虛擬化路由器時(shí)的可靠性，S3中所述利用虛擬機(jī)軟件(VMware)創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)，創(chuàng)建的虛擬機(jī)內(nèi)存應(yīng)大于路由器代碼運(yùn)行所需最大內(nèi)存。
[0051]S4:將路由器代碼運(yùn)行于所開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)中；基于服務(wù)器的CPU生成目標(biāo)系統(tǒng)后，對(duì)整個(gè)路由器代碼的運(yùn)行情況進(jìn)行內(nèi)部調(diào)試，確定路由器代碼運(yùn)行順暢，此時(shí)虛擬化路由器的工作基本完成，轉(zhuǎn)入S5。其中，調(diào)試的內(nèi)容包括BSP (board supportpackage，板級(jí)支持包)調(diào)試、SDK (Software Development Kit，軟件開發(fā)工具包)調(diào)試、驅(qū)動(dòng)調(diào)試、路由協(xié)議棧調(diào)試、系統(tǒng)集成調(diào)試和網(wǎng)管調(diào)試等。
[0052]S5:對(duì)調(diào)試好的虛擬化路由器進(jìn)行外部測(cè)試；測(cè)試完成后，對(duì)比常規(guī)路由器和虛擬化路由器的測(cè)試結(jié)果，分析虛擬化路由器的性能，從BSP、驅(qū)動(dòng)、協(xié)議棧、路由器集成和軟件層，對(duì)其進(jìn)行橫向和縱向的優(yōu)化，結(jié)束。
[0053]利用上述方法進(jìn)行虛擬化路由器的實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于路由器代碼對(duì)協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)層相關(guān)接口參數(shù)進(jìn)行了重新封裝，因此，開發(fā)和編譯虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)鏡像時(shí)，需要根據(jù)路由器的代碼細(xì)節(jié)，來(lái)對(duì)虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行重新定制。開發(fā)虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)，其實(shí)是一個(gè)裁剪系統(tǒng)的過(guò)程，對(duì)于本發(fā)明所使用的VxWorks系統(tǒng)，主要是裁剪tornado目錄下的、關(guān)于虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)和TCP/IP協(xié)議棧的部分代碼，這些部分影響虛擬網(wǎng)卡的正常工作。
[0054]有鑒于此，實(shí)際操作中，S3中所述根據(jù)常規(guī)路由器代碼架構(gòu)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks進(jìn)行裁剪的方式，開發(fā)虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)，具體包括以下步驟:
[0055]S301a:判斷虛擬化路由器的tornado編譯環(huán)境是否與常規(guī)路由器的tornado編譯環(huán)境一致，若是，則直接轉(zhuǎn)入S301b;否則，將常規(guī)路由器的編譯環(huán)境文件拷貝到虛擬化路由器中，并使其編譯通過(guò)，轉(zhuǎn)入S301b。其中，所述tornado編譯環(huán)境包括編譯路徑、頭文件、庫(kù)文件、組件。
[0056]S301b:根據(jù)上層路由協(xié)議桟的功能需求，對(duì)VxWorks系統(tǒng)中tornado目錄下的有關(guān)虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的ln97xEnd.c文件和ln97xEnd.h文件進(jìn)行修改，使修改后的虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)支持上層路由協(xié)議棧的應(yīng)用，轉(zhuǎn)入S301c。
[0057]進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，常規(guī)路由器代碼基于專用網(wǎng)絡(luò)芯片開發(fā)，而虛擬化路由器采用的是虛擬網(wǎng)卡，需要根據(jù)路由器上層應(yīng)用代碼來(lái)修改底層驅(qū)動(dòng)代碼。跟虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)相關(guān)的文件主要是VxWorks系統(tǒng)的tornado目錄下的ln97xEnd.c文件和ln97xEnd.h文件。而這兩個(gè)文件主要做了虛擬化網(wǎng)卡的初始化工作，該初始化的過(guò)程主要跟end.h頭文件里的end_object結(jié)構(gòu)體相關(guān)。所以，編譯虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，主要是對(duì)end_object結(jié)構(gòu)體做改動(dòng)，這種改動(dòng)是根據(jù)上層路由協(xié)議棧的功能需求來(lái)進(jìn)行的，也就是說(shuō)，如果上層應(yīng)用新增加了原始驅(qū)動(dòng)代碼不支持的功能，就需要在該結(jié)構(gòu)體中增加成員，來(lái)支持上層應(yīng)用。
[0058]S301c:將VxWorks系統(tǒng)中tornado目錄下的TCP/IP協(xié)議桟代碼拷貝到Windows操作系統(tǒng)中運(yùn)行，并編譯通過(guò)，使TCP/IP協(xié)議棧能成功綁定到上層應(yīng)用協(xié)議的MUX接口上，轉(zhuǎn)入S301d。
[0059]S301d:對(duì)照常規(guī)路由器socket接口代碼，制作與其函數(shù)形式一致的虛擬化路由器的socket接口 ；對(duì)制作的socket接口進(jìn)行調(diào)試，直至通過(guò)。
[0060]底層虛擬網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)完成后，就需要在驅(qū)動(dòng)層和路由器集成代碼層之間做一個(gè)socket接口，這樣，路由器集成代碼層可以通過(guò)socket接口來(lái)實(shí)現(xiàn)和底層驅(qū)動(dòng)、協(xié)議桟的通信。路由器集成層和驅(qū)動(dòng)層之間的接口只是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，用socket進(jìn)一步封裝該接口，而不是由路由器的集成層直接和底層驅(qū)動(dòng)通信的好處是實(shí)現(xiàn)了程序間的高內(nèi)聚低耦合，有利于代碼運(yùn)行時(shí)的健壯性。
[0061]在此基礎(chǔ)上，S3中所述在創(chuàng)建的虛擬機(jī)中運(yùn)行所開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)，具體包括以下步驟:
[0062]S302a:制作虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)文件bootrom，轉(zhuǎn)入S302b。
[0063]BSP (board support package，板級(jí)支持包)包含了虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼和部分設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，主要作用是初始化系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)部分設(shè)備。bootrom用于啟動(dòng)所開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)，具體制作時(shí)，在tornado目錄下的build菜單里編譯和制作軟盤鏡像文件bootrom，并且在創(chuàng)建好的虛擬機(jī)里，選擇該鏡像文件作為所開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的鏡像的啟動(dòng)文件。
[0064]S302b:將開發(fā)的虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)在tornado編譯環(huán)境里重新編譯，生成虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的鏡像文件，轉(zhuǎn)入S302c。
[0065]S302c:利用制作的bootrom文件啟動(dòng)所述虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的鏡像文件；在創(chuàng)建的虛擬機(jī)中運(yùn)行所述虛擬化嵌入式操作系統(tǒng)的鏡像文件，并用相關(guān)命令行測(cè)試其功能，判定驅(qū)動(dòng)層和TCP/IP協(xié)議棧層功能順暢后，轉(zhuǎn)入S4。
[0066]除此之外，S5中所述對(duì)調(diào)試好的虛擬化路由器進(jìn)行外部測(cè)試，，具體包括以下步驟:
[0067]S501:在創(chuàng)建的虛擬機(jī)中設(shè)置帶外口，通過(guò)secure CRT軟件和設(shè)置的帶外口連接虛擬機(jī)，在該虛擬機(jī)中測(cè)試虛擬化路由器的基本命令行，轉(zhuǎn)入S502 ;
[0068]S502:如圖2所示，將虛擬化路由器與普通交換機(jī)連接，普通交換機(jī)還與PC終端連接；利用思博倫Test Center儀表設(shè)置簡(jiǎn)單的二層和三層數(shù)據(jù)包；在虛擬機(jī)中輸入命令行，利用所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行測(cè)試，觀察虛擬化路由器mac表和路由表的建立情況，轉(zhuǎn)入S503 ;
[0069]S503:利用思博倫Test Center儀表進(jìn)一步測(cè)試虛擬化路由器的路由協(xié)議桟功能，比如OSPF，BGP，RIP, IS-1S等，測(cè)試項(xiàng)包括路由表建立，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、VLAN隔離、ACL過(guò)濾等，轉(zhuǎn)入S504 ；
[0070]S504:如圖3所示，將openflow交換機(jī)作為接入交換機(jī)，將普通交換機(jī)作為匯聚交換機(jī)，將虛擬化路由器通過(guò)匯聚交換機(jī)與接入交換機(jī)連接，接入交換機(jī)還與PC終端連接；在虛擬化路由器中運(yùn)行openflow控制器，重復(fù)上述步驟S503的測(cè)試，觀察和分析虛擬化路由器的路由表、openflow交換機(jī)流表等相關(guān)性能參數(shù)，從而進(jìn)一步側(cè)虛擬化路由器的拓展應(yīng)用功能。
[0071]本發(fā)明還提