CN105359096A

CN105359096A - 用于网络到云的自动虚拟化的设备和方法

Info

Publication number: CN105359096A
Application number: CN201480036850.5A
Authority: CN
Inventors: 史罗莫·那可拉耶
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: WO2015127980A1; CN105359096B

Abstract

虚拟化设备(10)服务于虚拟化包括至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的第一计算机(20)网络的目标。所述虚拟化设备(10)包括网络探测器(40)和云配置器(90)。所述网络探测器(40)包括探测单元，所述探测单元被调适成用于访问所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)并且复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的配置和所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的数据。所述网络探测器(40)进一步包括模型化单元，所述模型化单元被调适成用于从所述所复制配置中产生所述第一计算机网络(20)的虚拟表示并且将所述第一计算机网络(20)的所述虚拟表示和所述所复制数据上载到第二计算机网络(30)。所述第二计算机网络(30)是云网络。所述云配置器(90)此外包括配置单元，所述配置单元被调适成用于基于所述第一计算机网络(20)的所述虚拟表示和所述所复制数据来配置所述第二计算机网络(30)。所述云配置器(90)进一步包括初始化单元，所述初始化单元被调适成用于初始化所述第二计算机网络(30)。

Description

用于网络到云的自动虚拟化的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于将第一计算机网络虚拟化到第二计算机网络的虚拟化设备和方法。

本发明尤其涉及一种用于将源网络的设备虚拟化到处于云中的目的地网络的虚拟化设备和方法。

背景技术

传统的合作网络使用许多个体网络组件，例如，路由器、交换器、防火墙等并且可以包括许多计算机，例如，工作站或服务器。这些网络设备中的每一个可以保存配置信息和数据。近年来，将传统的合作网络至少部分地虚拟化到基于云的解决方案的趋势是显而易见的。然而迄今为止，虚拟化整个合作网络需要大量努力，因为每一个体设备必须通过系统管理访问且手动地进行虚拟化。

例如，美国专利US7,849,192B2示出用于虚拟化计算机网络的设备的系统。然而此处示出的系统是不利的，因为如上文所解释，在虚拟化整个合作网络时会产生大量系统管理工作负荷。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种用于虚拟化计算机网络的虚拟化设备和方法，其允许减少系统管理工作负荷以执行虚拟化。

上述目标通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。在相应的从属权利要求中界定有利的实施方案。

本发明的第一方面提供一种用于虚拟化包括至少一个设备的第一计算机网络的虚拟化设备。所述虚拟化设备包括网络探测器和云配置器。所述网络探测器包括探测单元，所述探测单元被调适用于访问第一计算机网络的至少一个设备并且复制所述至少一个设备的配置和所述第一计算机网络的所述至少一个设备的数据。所述网络探测器进一步包括模型化单元，所述模型化单元被调适用于从所复制配置中产生第一计算机网络的虚拟表示并且将第一计算机网络的虚拟表示和所复制数据上载到第二计算机网络。第二计算机网络是云网络。云配置器此外包括配置单元，所述配置单元被调适用于基于第一计算机网络的虚拟表示和所复制数据来配置第二计算机网络。云配置器进一步包括初始化单元，所述初始化单元被调适用于初始化第二计算机网络。

有利地，第一计算机网络是源计算机网络，而第二计算机网络是目的地计算机网络。因此仅通过最少系统管理时间使用自动地执行虚拟化是可能的。

在虚拟化设备的第一方面的第一有利实施形式中，探测单元被调适用于在通过网络探测器访问第一计算机网络的所有设备之前连接到第一计算机网络的所有设备。因此，整个第一计算机网络的虚拟化是可能的。

根据本发明的第一方面的第二有利实施方案，第一计算机网络的至少一个设备是网络设备，例如，路由器、交换器和防火墙和/或计算机，例如，服务器和工作站。归因于大量可能的设备，实现了虚拟化设备的极大灵活性。

根据本发明的第一方面的第三有利实施方案，模型化单元被调适用于产生执行第一计算机网络的网络设备的所有功能的虚拟专用网络以及产生用于所述第一计算机网络的每一计算机的虚拟机并且配置所述虚拟机以执行相应计算机的所有功能。因此实现了非常有效的虚拟化系统。

在虚拟化设备的第一方面的第四有利实施形式中，第二计算机网络包括用于管理虚拟专用网络的网络管理器和用于管理虚拟机的机器管理器。这允许在运行第二计算机网络时花费最少的系统管理时间。

根据虚拟化设备的第一方面的第五有利实施形式，第二计算机网络包括至少一个网络设备和至少一个计算机，所述至少一个网络设备和所述至少一个计算机调适成运行虚拟专用网络和虚拟机。通过这种方法，与可能非常大的第一计算机网络相比，计算机和网络组件的数目可以显著减少。

在本发明的第一方面的第六有利实施方案中，网络探测器的探测单元被调适用于复制第一计算机网络的至少一个设备的数据，所述数据由于在通过云配置器初始化第二计算机网络之后复制第一计算机网络的至少一个设备的配置和/或数据而改变。云配置器的配置单元随后调适成在通过初始化构件初始化第二计算机网络之后使用所复制数据更新第二计算机网络。因此，在网络探测器执行其功能的同时将第一计算机网络保持在生产操作中是可能的。在初始化第二计算机网络之后，第一计算机网络的当前工作状态同样发生迁移，使得第一计算机网络和第二计算机网络的无缝切换是可能的。

根据本发明的第二方面，提供一种包括上述虚拟化设备、第一计算机网络和第二计算机网络的网络。

根据本发明的第三方面，提供一种用于虚拟化包括至少一个设备的第一计算机网络的方法。所述方法包括访问第一计算机网络的至少一个设备；复制至少一个设备的配置和第一计算机网络的至少一个设备的数据；以及从所复制配置中产生第一计算机网络的虚拟表示。此外，所述方法包括从所复制配置中产生第一计算机网络的虚拟表示并且将第一计算机网络的虚拟表示和所复制数据上载到第二计算机网络，其中所述第二计算机网络是云网络。第二计算机网络随后基于第一计算机网络的虚拟表示和所复制数据进行配置。此外，所述方法包括初始化第二计算机网络。

有利地，第一计算机网络是源计算机网络，而第二计算机网络是目的地计算机网络。因此，最少的系统管理参与是必要的。

根据本发明的第三方面的第一实施形式，第一计算机网络的至少一个设备是网络设备，例如，路由器、交换器和防火墙和/或计算机，例如，服务器和工作站。关于可以进行迁移且由此可以进行虚拟化的网络的极大灵活性因此是可能的。

根据本发明的第三方面的第二实施形式，从所复制配置中产生第一计算机网络的虚拟表示的步骤包括产生执行第一计算机网络的网络设备的所有功能的虚拟专用网络且产生用于第一计算机网络的每一计算机的虚拟机；以及配置所述虚拟机以执行相应计算机的所有功能。因此，非常有效且高效的实施方案是可能的。

根据第三方面的第三实施形式，所述方法包括复制第一计算机网络的至少一个设备的数据，所述数据由于在初始化第二计算机网络之后复制第一计算机网络的至少一个设备的配置和/或数据并且在初始化第二计算机网络之后使用此所复制数据更新第二计算机网络而改变。因此，第一计算机网络与第二计算机网络之间的无缝切换是可能的。由此可以防止在其期间用户无法使用任一个网络的停机时间。

根据本发明的第四方面，提供一种具有程序代码构件的计算机程序，所述程度代码构件用于在所述程序在计算机或数字信号处理器上实行的情况下执行所有先前所述步骤。

此外，本发明的第五方面提供一种具有计算机可读媒体的计算机程序产品，所述计算机程序产品具有用于在所述程序在计算机或数字信号处理器上实行的情况下执行所有先前所示步骤的所存储程序代码构件。

通常应注意，在所有布置设备中，本发明中所描述的元件、单元和构件等等可以通过任何种类的软件或硬件元件及其组合实施。通过本申请案中所描述的各个实体执行的所有步骤以及描述成将通过各个实体执行的功能性意指相应实体调适成或用于执行相应步骤和功能性。即使在以下描述或具体实施例中，将通过一般实体执行的步骤的具体功能性未反映在执行具体步骤或功能性的该实体的具体详述元件的说明中，但是技术人员将清楚这些方法和功能性可以实施于相应软件或硬件元件或其任何种类的组合中。

附图说明

下文参考附图相对于本发明的实施例详细阐述本发明，在附图中

图1示出包括源计算机网络和目的地计算机网络的网络的一般布置以及发明性虚拟化设备的实施例；

图2示出本发明的实施例的第一部分的详细框图；

图3示出本发明的实施例的第二部分的详细框图，以及

图4示出发明性方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在图1中，示出发明性虚拟化设备和网络的实施例。网络1包括虚拟化设备10、第一计算机网络20和第二计算机网络30。第一计算机网络20是源计算机网络，而第二计算机网络30是目的地计算机网络。

第一计算机网络20包括多个设备21-27。设备21-27包含路由器21、防火墙22、多个工作站23-25、服务器26和交换器27。第二计算机网络30也包括多个设备31-37。设备31-37包括路由器31、防火墙32、多个工作站33-35、服务器36和交换器37。在此处描绘的实施例中，第一计算机网络20和第二计算机网络30包括相同数目和类型的设备。但是这不具有限制性。第一计算机网络20和第二计算机网络30还可以包括不同数目和类型的设备。

虚拟化设备10包括网络探测器40和云配置器90。网络探测器40和云配置器90都连接到第二计算机网络30。网络探测器40另外连接到第一计算机20。此外，网络探测器40和云配置器90彼此连接。

在图1中示出的实例中，第一计算机网络20将进行虚拟化。为了实现此目标，例如为专用合作网络的第一计算机网络20的功能和信息必须被传送到为云网络的第二计算机网络30。为了完成此操作，网络探测器40访问第一计算机网络的设备21-27中的至少一个，优选地所有设备21-27并且复制所有所访问设备21-27的配置和数据。在访问第一计算机网络20的至少一个设备21-27期间，网络探测器40需要获得用于访问设备21-27的所有必要权限。在访问设备21-27时，网络探测器40执行完整的网络发现(筹划出关于局域网、路由选择、访问控制列表(accesscontrollist，ACL)、服务质量(qualityofservice，QOS)等的网络)。因此，当访问设备21-27时，网络探测器40得知第一计算机网络20的整个布局、功能和当前状态。

在此之后，网络探测器40从所复制配置中产生第一计算机网络20的虚拟表示并且将第一计算机网络的虚拟表示和所复制数据上载到第二计算机网络30。当产生第一计算机网络20的虚拟表示时，使用关于第一计算机网络20收集的全部信息。

目前，云配置器基于通过网络探测器40提供给它的虚拟表示和所复制数据来配置第二计算机网络。最后，云配置器通过初始化个体设备31-37而初始化第二计算机网络30。

例如路由器、交换器和防火墙等网络设备的功能有利地实施为可以通过第二计算机网络30的一个或多个设备31-37运行的虚拟专用网络。

第一计算机网络20中的计算机23-25的功能被映射到通过第二计算机网络30中的一个或多个计算机33-35运行的多个虚拟机。

在已初始化第二计算机网络30之后，第二计算机网络30未关于第一计算机网络20的配置和数据的最当前状态及时更新，以防第一计算机网络20在第二计算机网络30的网络探测和配置期间保持操作。因此，在初始化第二计算机网络30之后，另外且任选地，网络探测器40可以执行对复制更当前状态的配置和/或数据的第一计算机网络20的第二轮访问。第二计算机网络30随后同样通过云配置器90配置，以便匹配第一计算机网络20的当前状态。通过这些措施，第一计算机网络20与第二计算机网络30之间的无缝传送是可能的。

在图2中，以框图示出网络探测器40的更详细配置和架构。为清楚起见，未详细描绘不同组件之间的个体连接。

网络探测器40包括探测单元41，所述探测单元还包括机器连接器42，所述机器连接器又包括Unix机器连接器43和Windows机器连接器44。任选地，机器连接器42还可以包括Linux机器连接器和/或用于其它不同类型机器的连接器。此外，探测单元41包括网络连接器50，所述网络连接器又包括交换器连接器51、路由器连接器52、负载均衡器连接器53和虚拟专用网络连接器54。

此外，探测单元包括安全连接器60，所述安全连接器又包括防火墙连接器61、入侵防护连接器62、网络认证授权计费连接器63和网络应用程序防火墙连接器64。机器连接器42、网络连接器50和安全连接器60的不同组件服务于连接到图1的第一计算机网络20的不同设备的目标。探测单元41，尤其是机器连接器42、网络连接器50和安全连接器60的组件访问第一计算机网络20的设备并且复制第一计算机网络20的设备20-27的配置和数据。

此外，网络探测器40包括模型化单元70，所述模型化单元包括虚拟化管理器71、打包管理器72、上载管理器73和系统数据库仓库74。模型化单元70执行产生第一计算机网络的虚拟表示以及将所产生的虚拟表示和所复制数据上载到第二计算机网络30的功能。

虚拟化管理器71尤其执行第一计算机网络的虚拟表示的产生。打包管理器72将第一计算机网络的虚拟表示打包成随后通过上载管理器33上载到第二计算机网络30的可传送文件格式。系统数据库仓库用于托管产生虚拟表示并且上载虚拟表示所必需的信息和工具。

此外，网络探测器40包括系统管理单元80，所述系统管理单元还包括网络图形用户接口81，以用于由用户通过网络浏览器访问网络探测器40，以及调用层接口82，所述调用层接口服务于作为数据库的一部分访问网络探测器40的目标。

在图3中，示出图1的云配置器90的详细框图。云配置器90包括机器连接器110，所述机器连接器又包括网络测试器111和机器测试器112。机器测试器112和网络测试器111在已配置和初始化图1的第二计算机网络30之后执行测试所述第二计算机网络的设备31-37的功能。

此外，云配置器90包括系统管理单元100，所述系统管理单元包括网络图形用户接口102和调用层接口101。系统管理单元100对云配置器90执行的功能与系统管理单元80对网络探测器40执行的功能相同。这允许用户通过图形网络接口或通过数据库访问云配置器的功能。

此外，云配置器90包括初始化单元130，以用于在已配置图1的第二计算机网络30之后初始化所述第二计算机网络。此外，云配置器90包括配置单元120，所述配置单元还包括云联网连接器121、虚拟机管理器连接器122、云安全连接器123、网络探测器数据提取器124和远程访问管理器125。这些组件121-125用于根据通过图1的网络探测器40产生的虚拟表示执行图1的第二计算机网络30的配置。云联网连接器121、虚拟机管理器连接器122和云安全连接器123尤其服务于连接到第二计算机网络30的不同设备以及访问所述不同设备的目标。网络探测器数据提取器24服务于从图1的网络探测器40接受第一计算机网络的虚拟表示以及提取此虚拟表示的信息以供进一步处理的目标。远程访问管理器125服务于通过配置单元120管理对远程设备的访问的目标。

最后，在图4中示出发明性方法的实施例的流程图。在第一步骤200中，访问第一计算机网络的至少一个设备，优选地所有设备。在第二步骤201中，复制第一计算机网络的所有所访问设备的配置和数据。在第三步骤202中，从所复制配置中产生第一计算机网络的虚拟表示。在第四步骤203中，将第一计算机网络的此虚拟表示上载到第二计算机网络。在第五步骤204中，基于第一计算机网络的虚拟表示和从第一计算机网络复制的数据来配置第二计算机网络。在第六步骤205中，初始化第二计算机网络。在任选的第七步骤206中，在第一计算机网络的数据和/或配置由于在第二步骤201中的配置下复制数据而改变的情况下，将第一计算机网络的所复制数据以及此外任选地所复制配置更新到第二计算机网络。

本发明不限于所述实例并且尤其不限于第一计算机网络和第二计算机网络的设备的数目和类型。所述实施例的特征可以任何有利的组合使用。

Claims

1.一种用于虚拟化包括至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的第一计算机网络(20)的虚拟化设备，

其特征在于，所述虚拟化设备(10)包括网络探测器(40)和云配置器(90)，所述网络探测器(40)包括探测单元(41)，所述探测单元被调适成用于

访问所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)，并且

复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的配置和所述至少一个设备的数据，以及

所述网络探测器(40)进一步包括模型化单元(70)，所述模型化单元被调适成用于

从所述所复制配置中产生所述第一计算机网络(20)的虚拟表示，并且

将所述第一计算机网络(20)的所述虚拟表示和所述所复制数据上载到第二计算机网络(30)，其中所述第二计算机网络(30)是云网络，

其中所述云配置器(90)包括配置单元(120)，所述配置单元被调适成用于基于所述第一计算机网络(20)的所述虚拟表示和所述所复制数据来配置所述第二计算机网络(30)，并且

所述云配置器(90)进一步包括初始化单元(130)，所述初始化单元被调适成用于初始化所述第二计算机网络(30)。

2.根据权利要求1所述的虚拟化设备，其特征在于

所述探测单元(41)被调适成用于在通过所述网络探测器(40)访问所述第一计算机网络(20)的所有设备(21、22、23、24、25、26、27)之前连接到所述第一计算机网络(20)的所有设备(21、22、23、24、25、26、27)。

3.根据权利要求1或2所述的虚拟化设备，其特征在于

所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)是网络设备(21、22、27)，例如，路由器(21)、交换器(27)和防火墙(22)和/或计算机(23、24、25、26)，例如，服务器(26)和工作站(23、24、25)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的虚拟化设备，其特征在于

所述模型化单元(70)被调适成用于

产生执行所述第一计算机网络(20)的网络设备(21、22、27)的所有功能的虚拟专用网络，并且

产生用于所述第一计算机网络(20)的每一计算机(23、24、25、26)的虚拟机并且配置所述虚拟机以执行所述相应计算机(23、24、25、26)的所有功能。

5.根据权利要求4所述的虚拟化设备，其特征在于

所述第二计算机网络(30)包括用于管理所述虚拟专用网络的网络管理器，以及

用于管理所述虚拟机的机器管理器。

6.根据权利要求4或5所述的虚拟化设备，其特征在于

所述第二计算机网络(30)包括至少一个网络设备(31、32、37)和至少一个计算机(33、34、35、36)，并且

所述至少一个网络设备(31、32、37)和所述至少一个计算机(33、34、35、36)被调适成运行所述虚拟专用网络和所述虚拟机。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的虚拟化设备，其特征在于

所述网络探测器(40)的所述探测单元(41)被调适成用于复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的数据，所述数据由于在通过所述云配置器(90)初始化所述第二计算机网络(30)之后复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的所述配置和/或数据而改变，并且

所述云配置器(90)的所述配置单元(120)被调适成在通过初始化构件(120)初始化所述第二计算机网络(30)之后使用所述所复制数据更新所述第二计算机网络(30)。

8.一种网络，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的虚拟化设备、第一计算机网络(20)和第二计算机网络(30)。

9.一种用于虚拟化包括至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的第一计算机网络(20)的方法，其特征在于，包括

访问所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)，

复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的配置和所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的数据，

从所述所复制配置中产生所述第一计算机(20)网络的虚拟表示，

基于所述第一计算机网络(20)的所述虚拟表示和所述所复制数据来配置所述第二计算机网络(30)，并且

初始化所述第二计算机网络(30)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于

11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其特征在于

从所述所复制配置中产生所述第一计算机网络(20)的虚拟表示的步骤包括：

产生执行所述第一计算机网络(20)的所有网络设备(21、22、27)的所有功能的虚拟专用网络，并且

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括

复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的数据，所述数据由于在初始化所述第二计算机网络(30)之后复制所述第一计算机网络(20)的所述至少一个设备(21、22、23、24、25、26、27)的所述配置和/或数据而改变，以及

在初始化所述第二计算机网络(30)之后使用此所复制数据更新所述第二计算机网络(30)。

13.一种具有程序代码构件的计算机程序，其特征在于，所述程序代码构件用于在所述程序在计算机或数字信号处理器上实行的情况下执行根据权利要求9至12中任一项所述的所有步骤。

14.一种具有计算机可读媒体的计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品具有用于在所述程序在计算机或数字信号处理器上实行的情况下执行根据权利要求9至12中任一项所述的所有步骤的所存储程序代码构件。