CN106576054B - 用于动态网络设备配置的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于基于网络设备配置模板的网络基础设施配置的方法和系统的各种实施例。接收网络设备配置模板，其中，网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。模板元素包括在网络设备配置模板中标识的可变占位符、版本、储存保持单位(SKU)、固件和目标设备。从数据集存储组件引用模板元素的值。网络设备配置数据被分类为不同的分类单位。网络设备配置数据与编程地定义网络设备的配置的网络设备配置模板合并。基于评估模板元素并且用来自数据集存储器的值替换模板元素来生成网络设备配置实例。网络设备能够与配置范围相关联，其中配置范围指示网络设备的预期配置特征。

Description

用于动态网络设备配置的系统和方法
技术领域
本公开涉及计算机技术领域。
背景技术
计算机网络或数据网络是指支持在计算设备之间的数据的交换的电信网络。具体地，包括网络硬件和网络装置的网络设备在计算设备之间调解数据以支持计算机网络。网络设备促进使用包括指示网络设备如何操作的功能属性的网络设备配置数据的联网。计算机网络中的网络设备辅助支持不同类型的计算基础设施，包括分布式云计算系统，其提供可以提供用于不同类型的应用和服务的构建、部署和管理功能的平台。网络设备的误配置可能导致影响联网的计算基础设施的损耗。这样，网络设备的可靠性以及具体地网络设备配置在支持计算基础设施并且具体地由云计算系统所支持的应用和服务中是至关重要的。
发明内容
提供本发明内容来以简化形式介绍在以下详细描述中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在单独用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
本发明的实施例提供了用于基于网络设备配置模板的数据中心网络设备配置的方法和系统。网络设备配置模板被接收，其中，网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。模板元素包括在网络设备配置模板中标识的可变占位符、版本、储存保持单位 (SKU)和固件。从数据集存储组件引用模板元素的值。基于使用网络设备配置数据的属性来获取、变换或解释数据，而将网络设备配置数据分类成不同的分类单位。将网络设备配置数据与网络设备配置模板合并，该网络设备配置模板可编程地定义网络设备的配置。基于评估模板元素并且用来自数据集存储的值替代模板元素来生成网络设备配置实例。在实施例中，网络设备能够与配置范围相关联，其中配置范围指示网络设备的预期配置特征。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明，在附图中：
图1是根据本文描述的实施例的用于动态网络设备配置的网络设备配置系统；
图2是根据本文描述的实施例的用于动态网络设备配置的配置生成器组件；
图3是示出根据本文描述的实施例的用于动态网络设备配置的方法的流程图；
图4是示出根据本文描述的实施例的用于动态网络设备配置的方法的流程图；以及
图5是适用于在实现本文描述的实施例中使用的示例性计算环境的框图。
具体实施方式
在本文中具体描述本发明的实施例的主题以满足法定要求。然而，描述本身不旨在限制本专利的范围。相反，发明人已经设想所要求保护的主题还可以以其他方式实施，以包括与本文中描述的步骤类似的不同步骤或步骤组合，结合其他现有或未来技术。此外，尽管术语“步骤”和/或“块”在这里可以用于指示所采用的方法的不同元素，但是这些术语不应被解释为暗示这里公开的各种步骤当中或之间的任何特定顺序，除非当各个步骤的顺序被明确描述时。
为了本公开的目的，词语“包括”具有与词语“包含”相同的广泛含义。此外，除非另有相反指示，否则诸如“一”的词语包括复数和单数。因此，例如，在存在一个或多个特征时，满足“特征”的约束。而且，术语“或”包括结合、分离或二者(a或b因此包括a或 b以及a和b)。
为了下面的详细讨论的目的，参考云计算平台、基础设施或系统 (在此可互换地使用)和其中的联网设备或网络组件来描述本发明的实施例。然而，云计算平台中的网络设备配置和网络设备配置模板仅仅是示例性的，并且预期所描述的技术可以扩展到其他实现场景。
计算机网络或数据网络是指支持计算设备之间的数据交换的电信网络。具体地，包括网络硬件和网络装置的网络设备在计算设备之间调解数据以支持计算机网络。网络设备使用包括指示网络设备如何操作的功能属性的网络设备配置数据来促进联网。计算机网络中的网络设备帮助支持不同类型的计算基础设施，包括分布式云计算系统，其提供可以为不同类型的应用和服务提供构建、部署和管理功能的平台。
云计算平台可以跨越广阔的地理位置，包括国家和大陆。云计算平台的服务应用组件(例如，租户基础设施或租赁)可以包括被分配用于运行租户服务和应用的一个或多个部分的节点(例如，服务器机架中的计算设备、处理单元或刀片)。当节点支持多于一个的应用时，节点可以被划分成虚拟机或物理机器。虚拟机或物理机器在独立化的计算环境中并行运行每个应用。计算环境支持特定于每个应用的资源和/或操作系统。此外，每个应用可以被划分为功能部分，使得每个功能部分能够在分离的虚拟机或物理机器上运行。
云计算平台的功能取决于网络设备的适当配置以提供用于在云计算平台中的组件之间交换数据的功能。云计算平台或任何其他计算基础设施中的网络设备的误配置能够导致影响联网的计算基础设施的中断。在这方面，网络设备的可靠性以及特别是网络设备配置对于支持计算基础设施并且具体地云计算系统所支持的应用和服务至关重要。目前，传统的网络设备配置框架在支持可靠的网络设备配置方面不是有效的。
传统的网络配置框架已经在网络配置中遇到一些挑战。一些挑战可能与生成用于各种不同的网络设备的网络设备配置的复杂性相关联。例如，网络设备配置取决于联网的计算环境的若干不同因素，诸如网络拓扑、网络上运行的服务以及操作配置或环境。网络基础设施数据，具体地网络设备配置数据也可能频繁地改变，例如，访问控制列表(ACL)可以基于对网络基础设施的请求来更新，访问控制列表 (ACL)定义可以由网络设备执行或在网络设备处执行的选择性访问和操作。在网络设备配置期间，这样的网络设备配置数据可能是未知的。考虑到因素的数目，可以在配置网络设备中采用涉及人力的人工配置方法，因此缺乏包括有限的或没有人为干预的动态和自动网络设备配置的益处。
本发明的实施例提供了一种基于网络设备配置模板的动态网络设备配置的简单和有效的方法。网络设备配置框架由用于执行两个不同工作流的若干组件支持：网络设备配置数据分类工作流，其将动态网络设备配置数据分类成分类单位；以及网络设备配置实例生成工作流，其基于分类的网络设备配置数据和网络设备配置模板的动态值来生成网络设备配置。
现在转到图1，提供了描绘在适于在实现本文描述的实施例中使用的操作环境中的网络设备配置系统100(“配置系统”)的框图。通常，其中配置系统100可以用于基于网络设备配置模板的配置网络设备等。网络设备配置数据能够被分类为分类单位，使得可以检索网络设备配置的动态值以配置相应的网络设备。具体地，能够基于动态值和网络设备配置模板来生成网络设备配置实例。在实施例中，网络设备配置实例能够与网络设备配置范围相关联，其中网络设备配置范围(例如，完全配置或部分配置)指示网络设备的预期配置范围。
在未示出的其他组件中，配置系统100通常可以包括具有网络拓扑组件112、操作配置数据库114和网络服务数据库116的分类组件 110、设备配置模板组件120、配置生成器130、具有完全配置组件142 和部分配置组件144的配置范围组件140、配置数据库组件150和应用程序接口API 160。
在一些实施例中，所示组件和/或模块中的一个或多个可以被实现为独立应用。在其他实施例中，所示组件和/或模块中的一个或多个可以经由计算设备被实现为基于因特网的服务和/或实现为客户端组件和云计算平台内的模块。本领域普通技术人员将理解，图1中所示的组件和模块在性质和数目方面是示例性的，并且不应当被解释为限制。
可以采用任何数目的组件和/或模块来实现本文所描述的功能。例如，在其实施例的范围内，可以在配置系统100中采用任何数目的客户端组件、云计算平台及其组件和网络。每一个可以包括在配置系统 100中协作的单个设备/接口或多个设备/接口。例如，布置在分布式环境中的多个设备和/或模块可以共同提供本文描述的配置系统功能。如本文所使用的短语“应用”或“服务”可以广泛地指代在计算设备和/或多个计算设备(诸如数据中心中的多个计算设备)上运行或访问其中的存储位置的任何软件或软件的一部分。
应当理解，本文描述的这种和其他布置仅作为示例阐述。除了所示的那些之外或替换所示的其他布置和元素，可以使用其他布置和元素(例如，机器、接口、功能、顺序和/或功能分组)，并且一些元素可以被全部省略。此外，本文描述的许多元件是可以被实现为离散或分布式组件或与其他组件结合、以及以任何适当的组合和位置实现的功能实体。由一个或多个实体执行的本文描述的各种功能可以由硬件、固件和/或软件来执行。例如，包括以下关于神经网络系统描述的功能的各种功能可以由运行存储在存储器中的指令的处理器来执行。
现在转到经由配置系统100支持的各种工作流。分类组件110能够负责执行对应于网络设备配置数据分类工作流的功能。在操作中，网络设备配置数据分类工作流(“分类工作流”)包括标识、分类、记录与网络基础设施相关联的多个网络设备配置数据。网络设备配置数据可以指网络设备和/或与之相关联的网络设备的值。例如，网络设备配置数据能够标识诸如交换机的组件和与该组件相关联的值作为 CISCO NEXUS 3064。网络设备配置数据能够具体地是动态的，因为网络基础设施的所存储、处理或编程数据可以随时间而改变。因此，可以在网络设备配置数据分类工作流期间对网络设备配置数据进行分类。网络分类包括基于获取、变换、检索或解释数据以指派给所选择的分类单位来将网络设备配置数据分类成分类单位。
配置生成器组件130能够负责支持对应于网络设备配置实例工作流的功能。网络设备配置实例生成工作流(“生成工作流”)基于来自网络设备配置模板组件120的网络设备配置模板和经分类的网络设备配置数据的动态值来生成网络设备配置。经分类的网络设备配置数据可以是从网络设备配置数据的数据集存储(“数据集存储”(未示出)检索的，网络设备配置数据的数据集存储至少包括经分类的网络设备配置数据的动态值。网络设备配置模板(“配置模板”)可以在生成工作流期间自动或手动地从网络设备配置模板组件120被提供。
网络设备配置模板组件120提供配置模板，配置模板使用模板元素编程地定义网络设备的配置。模板元素是具有用于编程地配置不同类型的网络设备的公共语义的模板语言的一部分。在网络设备配置模板中标识一个或多个模板元素。能够填充配置模板中的模板元素(例如，使用经由配置生成器130的反射机制)来促进生成网络设备配置实例(“配置实例”)。在实施例中，生成配置实例可以经由支持生成工作流的配置生成器130来基于配置生成服务应用。配置生成服务应用周期性地或基于基础设施数据中的改变触发生成用于一个或多个网络设备的配置实例。
生成网络设备配置实例可以包括访问数据集存储。参考图2，示出了配置生成系统200的示意图。配置生成器210能够包括支持生成网络设备配置实例的附加组件。配置生成器210用作模板解析器引擎，并且配置生成器系统200还包括：数据集存储220、配置参数230、配置文本240、对象模型250、反射引擎260和网络图形组件270。数据集存储220可以具体地包括网络设备配置数据的动态值，网络设备配置数据可以在更新时被访问或自动提供以促进生成网络设备配置实例。例如，云计算平台包括多个虚拟局域网(VLAN)。VLAN是指网络中的分区，其创建独立的广播域，该域被隔离，使得分组经由一个或多个特定路由器进入VLAN。在没有VLAN的情况下，交换机将交换机上的所有接口视作位于同一广播域中。在这方面，交换机能够被配置为将业务分配给不同的VLAN。输入时的配置信息可能必须与一个或多个网络设备相关联。可以从数据集存储动态地推送或检索经由数据集存储220接收的新的网络设备配置数据，以配置需要配置更新的一个或多个网络设备。通过示例，交换机可以与VLAN的正常范围相关联，并且然后改变为配置有扩展范围。类似地，一个或多个网络基础设施设备的固件更新可以在数据集存储中反映，并且还触发接收固件更新的网络设备的配置中的更新。
网络设备配置模板可以包括用于查询数据集存储220的若干模板元素。模板元素能够用于使用单独的网络设备配置实例来自动地和可编程地更新网络设备配置。网络设备配置实例能够被存储在配置数据库组件150中，并且基于应用程序接口160传送以配置网络设备。API 160负责基于目标网络设备来传送网络设备配置实例，使得在网络设备上执行模板的网络设备配置数据以进行配置。
继续参考图1，网络设备配置模板组件120包括支持单个公共语义。模板中所实施的单个公共语义能够用于配置具有不同配置机制的多个网络设备。换言之，使用相同的模板语言对模板进行编程，以便于配置若干不同的网络设备，否则这些网络设备必须使用用于配置具体网络设备的机制来被单独配置。
在实施例中，配置模板可以与配置范围相关联，该配置范围指示模板提供完全配置还是部分配置。配置范围组件140负责管理完全配置范围组件142和部分配置组件144。配置范围指示网络设备的配置的程度，这取决于要针对网络设备生成的期望目标状态配置。当配置模板包括完全改变与配置模板相对应的网络设备的配置状态的多个模板元素时，配置范围能够指示完全配置范围。并且，当配置模板包括改变与配置模板相对应的网络设备的配置的一部分的一个或多个模板元素时，配置范围可以指示部分配置范围。例如，CISCO路由器可以包括若干可配置特征(例如，无线、安全、接入应用和管理)。配置模板可以被配置为执行完全配置以更新与所有配置特征相关联的模板元素，并且配置模板还可以被配置为更新与所选择的配置特征 (例如，无线)相关联的模板元素。
本发明的实施例可以进一步参考分类工作流和生成工作流的实现细节来描述。作为背景，网络基础设施通常是指支持计算设备之间的数据交换的计算机网络或数据网络。具体地，包括网络硬件和网络装置的网络设备在计算设备之间调解数据以支持计算机网络。网络设备配置数据可以包括网络中的不同组件、网络设备提供的功能以及用于提供功能的组件之间的接口。这样，网络设备配置数据可以具体地被分类为三个不同网络种类中的一个：网络拓扑、操作配置数据库和网络服务数据库。
网络拓扑组件112负责管理网络拓扑数据。网络拓扑可以指计算机网络的各种组件(例如，链路、节点等)的布置，包括物理拓扑——包括设备位置和电缆安装的网络的各种组件的布置、以及逻辑拓扑——数据如何在网络内流动，而不管其物理设计如何。网络拓扑还可以包括节点之间的距离、物理连接、传输速率或者在网络之间可能不同的信号类型。
操作配置数据库114负责管理操作配置数据。操作配置数据或操作环境数据可以指网络中的逻辑因特网协议(IP)资源。局域网VLAN 端口范围可访问和/或与网络设备相关联。分类单位可以有效地对网络基础设施进行建模，以支持用分类的网络配置数据的动态值填充配置模板。
网络服务数据库116负责管理网络服务数据。网络服务可以指计算网络中的网络设备的功能。网络服务可以包括由路由器、交换机或网关和组件之间的接口提供的功能。网络服务可以例如包括网络组件的控制、操作和访问网络组件以及应用于支持网络服务的策略。
此外，分类单位(例如，网络拓扑、网络服务和操作配置)可以基于获取、变换或解释数据来具体指示检索到的数据。网络设备配置数据可以具有确定如何分类并且也检索网络设备配置数据的各种不同属性。例如，网络设备配置数据可以主要是静态的或主要是动态的。数据中心的位置能够是主要静态的值，而虚拟局域网(VLAN)的数目可以主要是动态的。此外，某些网络设备配置数据可以不是可直接访问的，而是必须从一个或多个附加组件推断或推理的。而且，来自具体网络设备的网络数据的格式化可以不是可直接记录到网络设备配置数据集中的格式，这样，数据可以被变换成可记录在数据集存储组件中的格式，使得其可以支持本发明的实施例中的功能。这样，网络设备配置数据的属性涉及网络设备配置数据的分类，并且还包括用于网络设备配置数据的检索处理机制。
网络拓扑数据的检索对于网络服务或操作配置数据可以是不同的。具体属性和分类可以指示当在具体分类下检索时，数据将以具体方式被获取、变换或解释。利用本发明的实施例设想了其他类型的检索机制。在这方面，能够将网络基础设施智能地标识、分类和记录为与网络基础设施相关联，以在网络设备配置期间提供。
参考生成工作流，生成网络设备配置可以基于如上所述的网络设备配置数据的动态值和网络设备配置模板(“配置模板”)。配置模板可以以定制格式和结构表示预定义的网络设备和网络设备配置数据。网络设备配置数据包括指示网络设备如何操作的功能属性，例如，促进网络设备的不同特征的目的的网络设备的具体设置。配置生成器 210能够支持配置参数230、配置文本240和对象模式250，其用于将网络设备配置模板280中的网络设备配置数据290的功能属性编程地定义为网络设备配置实例。具体地，网络设备配置模板280包括模板元素，模板元素以网络对象模型的形式定义独立网络基础设施组件 (例如，包括网络设备、网络设备组件和网络设备组件特征的网络组件)。网络对象模型与用于表示和动态地改变模板中的网络基础设施组件的模板语言相关联；并且结合配置参数以及配置文本可以用于生成不同类型的网络设备配置实例。
模板语言可以包括与对象模型相关联的语言命令，其指示要在网络设备上执行的动作。在一个实施例中，语言命令以XML格式被嵌入。在这方面，模板语言在以容易和灵活地表示网络基础设施组件和网络基础设施组件的配置状态的语言来针对网络设备创建网络设备配置模板时是有用的。
模板语言可以具体地支持不同模板元素，包括可变占位符、版本、 SKU、固件和目标设备角色。一个或多个模板元素可以用于生成网络设备的配置实例。在一个实施例中的网络设备配置模板可以是用于要配置的网络基础设施组件的简单配置文本文件。可以在模板中预定义模板元素，并且可以从网络设备配置数据存储中动态地填充附加模板元素。还可以设想，在模板中预定义的模板元素能够通过数据集存储22 0中的数据值来覆盖。在一个实施例中，动态地改变模板元素的值基于经由反射引擎260的反射机制，其使用类型内省，如下面更详细讨论的。这样，网络的动态特性可以容易地、一致地并且动态地在网络设备配置中表示。网络模板中的模板元素可以与模板语言中的不同特征相关联，其有助于评估模板元素以支持生成网络设备配置实例。
句法中的示例性可变占位符可以是$NetworkHardware.Name。当经由反射引擎260的配置生成器遇到变量时，其可以评估变量并且用适当的值来替换该变量。反射引擎260能够使用反射机制(例如，.NET)。反射引擎260可以使得能够获得关于加载的程序集和其中定义的类型(诸如分类、接口和值类型)的信息。反射引擎260针对给定分类检查每个成员，并且一直走到该类中的指定成员。根据成员是方法还是属性，反映引擎260适当地调用该方法或获得属性的值。在上面的示例中，NetworkHardware分类中的Name属性将被替换为目标设备的值。换言之，当模板系统遇到点时，它尝试执行属性或方法调用。
用于填充这些变量的数据集存储来自明确定义的数据库集合(例如，分类组件)。可以从这些数据源填充基于网络的对象模型。稍后，该对象模型用于从给定的设备模板实例化设备配置。该对象模型的每个实例将为给定目标设备填充数据。因此，所生成的配置的每个实例能够根据传递给配置生成引擎的对象实例而不同。
以下规定样本模板:
Figure GDA0002491091770000111
Figure GDA0002491091770000121
Figure GDA0002491091770000131
Figure GDA0002491091770000141
部分配置模板的样本：
下面的模板示出了部分配置的示例。该配置能够用于更新ACL (访问控制列表)，ACL(访问控制列表)为网络设备配置管理中最频繁操作之一。
Figure GDA0002491091770000151
Figure GDA0002491091770000161
模板能够配置有不同的部分和部分标题，以促进在模板内布置网络设备配置数据。作为示例，部分可以包括TargetDevices(目标设备)、 TemplateVersion(模板版本)、ConfigSection(配置部分)和 UpdateConfiguration(更新配置)。
参考TargetDevices(目标设备)部分，可以存在可以用于给定 targetDeviceRole(目标设备角色)的多个网络设备。能够使用 TargetDevice(目标设备)部分来标识适用于其的模板的所有设备及其特定角色。TargetDevice(目标设备)部分能够包括设备的信息，诸如HardwareSKU(硬件SKU)、所支持的固件版本、制造商等，如下所示。
Figure GDA0002491091770000162
参考TemplateVersion(模板版本)部分，每个模板可以具有版本号，用于跟踪模板之间的改变并且向设备展示不同的配置改变。
Figure GDA0002491091770000163
与设备相关联的特定TemplateVersion(目标设备)可以与设备相关联地被存储(例如，在设备配置中)，使得自动化工具可以验证用于确认的版本，并按需要生成要应用于设备的不同配置。作为示例，可以将特定注释字段包含在设备配置文件中以存储模板版本。
参考ConfigSection(配置部分)，模板能够包括若干不同 ConfigSections(配置部分)，其指定完全配置的若干不同方面或在部分配置的情况中的一个或多个选择的ConfigSections(配置部分)。此外，用户可以指定绝对配置以及在配置生成期间有实际值替换的预先指定的变量。还可以指定在应用改变时给定部分中的改变是否可能需要重新启动网络设备。通过以下示例：
Figure GDA0002491091770000171
Figure GDA0002491091770000181
模板还能够支持用于定义配置模板的编程机制。例如，模板能够被编程地定义针对当前范围中的给定类型的所有值循环。类似地，使用if else结构的条件可以用于定义配置模板。通过以下示例：
Figure GDA0002491091770000182
参考UpdateConfiguration(更新配置)部分，UpdateConfiguration (更新配置)部分可以用于生成用于不支持采用完全配置以及与设备协调完整配置的设备的模板。
继续参考图2，根据本文描述的实施例，网络图形组件270负责以图形表示来管理网络数据。网络图形指网络基础设施组件的图形表示。网络设备可以在网络图(G(V，E))中被表示为节点(V)或链路(E)。子图(G')的概念能够用于描述图形中逻辑相关的节点和链路的子集。静态图信息被分散在基本上形成数据提供方或数据源的不同数据库中，以从给定设备模板生成配置实例。图形包含物理和逻辑相关配置信息，包括边界网关协议(BGP)配置。
在操作中，可以利用最小信息来构建用于整个数据中心的网络元素的存储器图形G(V，E)表示。网络图形的细节可以在需要的基础上根据目标设备而被徐缓地填充，并且随后被缓存。这将在处理分布式图形表示之前允许一些空间用于未来的增长。配置数据库具有逻辑信息，诸如负载平衡器vips(虚拟IP)、环境和机器功能信息以及服务器池定义。网络服务数据库还可以具有可应用于在给定数据中心中的所有设备上的配置的全局设置。
为了经由自动执行生成整个设备配置，可以标识几种若干类型的网络配置。作为示例，用于网络设备的连接信息(tor(置顶)/spine (脊)/border-leaf(边缘叶))、用于集群/设备的IP地址指派以及用于每个类型的设备和集群的设备配置模板。此外，可以在网络图形中管理现有设备的连接信息。在这方面，网络图形和对应信息还可以是可以用于监视以从经由LLDP(链路层发现协议)标识的信息检测实际连接性中的任何漂移的认证连接性信息。预期监视以检测漂移是基于将图形表示上的连接信息与使用链路层发现协议所标识的连接信息作比较。链路层发现协议是指由网络设备用于在IEEE 802局域网上广告身份、能力和领域的因特网协议组。
此外，可以在配置数据库250中跟踪IP地址指派。当IP地址指派针对数据中心增长时，可以按需要从IP地址指派中分割更小的子网。配置数据库250可以用于存储所生成的配置文件。这有助于保留支持回滚机制的历史数据到不同配置快照。操作配置数据库用于将任何类型的生成的设备的配置存储在数据中心中。这包括完全配置和部分配置二者。这样，利用上述示例性实施例，可以实现网络设备并且特别是网络设备配置支持计算基础设施并且特别是云计算系统支持的应用和服务的可靠性。
因此，在本文描述的第一实施例中，提供了一种用于分布式网络基础设施中的动态网络设备配置的系统。该系统包括分类组件，被配置用于：标识与网络基础设施相对应的网络设备配置数据；以及确定用于网络设备配置数据的分类单位。将网络设备配置数据以从以下之一选择的分类单位进行分类：网络拓扑、操作配置和网络服务。
该系统还包括配置生成器组件，被配置用于：访问网络设备配置模板。网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。配置生成器组件还被配置为：在数据集存储中引用以分类单位分类的网络设备配置数据；将网络设备配置数据与网络设备配置模板合并，其中网络设备配置模板可编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置；基于包括合并的网络设备配置数据的网络设备配置模板来生成网络设备配置实例；以及使用接口来传送网络设备配置实例，其中，接口被采用来基于网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
在本文描述的第二实施例中，提供了存储计算机可使用指令的一个或多个计算机存储介质，当计算机可使用指令由一个或多个计算设备使用时，使得一个或多个计算设备执行用于动态网络设备配置的方法。该方法包括访问网络设备配置模板，其中网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。该方法还包括在数据集存储组件中引用以分类单位分类的网络设备配置数据。该方法还包括将网络设备配置数据与网络设备配置模板合并，其中网络设备配置模板编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置。该方法还包括基于包括合并的网络设备配置数据的网络设备配置模板来生成网络设备配置实例。该方法包括使用接口来传送网络设备配置实例，其中该接口被采用来基于网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
在本文描述的第三实施例中，提供了一种用于动态网络设备配置的计算机实现的方法。该方法包括检索网络设备配置模板，其中网络设备配置模板对应于基于网络设备配置数据的模板元素。该方法还包括标识网络设备配置模板中的一个或多个模板元素，其中模板元素包括可变占位符、固件、储存保持单位和目标设备。该方法包括从数据集存储组件中引用针对一个或多个模板元素的动态值，其中动态值用分类单位中与网络设备相关联的分类配置数据来更新。
该方法包括使用网络设备配置模板和分类的网络设备配置数据的动态值来生成网络设备配置实例，其中生成联网配置实例包括：检索针对一个或多个模板元素的动态值；用来自数据集存储的动态值来评估一个或多个模板元素；以及用来自数据集存储的动态值替换一个或多个模板元素。该方法包括使用接口来传送网络设备配置实例，其中该接口被采用为于基于网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
现在转到图3，提供了示出用于动态网络设备配置的方法300的流程图。最初在框310处，接收网络设备配置模板。网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。模板元素对应于从目标设备部分、模板版本部分、配置部分和更新配置部分中的一个或多个中选择的模板部分。模板部分包括用于基于网络对象模型以定制格式和结构合并网络设备配置数据的可变占位符、SKU和固件模板元素中的至少一个。网络对象模型对应于配置中的模板元素，其中网络对象模型标识具有配置参数和配置文本的网络设备。
在框320，在数据集存储组件中引用以分类单位分类的网络设备配置数据。网络设备配置数据包括与网络基础设施中的网络设备相关联的值，其中网络设备的值是随时间改变的存储、处理和编程的数据。在框330，将网络设备配置数据与网络设备配置模板合并。网络设备配置模板编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置。在框340，基于包括合并的网络设备配置数据的网络设备配置模板来生成网络设备配置实例。在框350，使用接口来传送网络设备配置实例，其中该接口被采用为基于网络设备配置实例来配置相对应的网络设备。
现在转到图4，提供了示出用于动态网络设备配置的方法400的流程图。最初在框410处，标识对应于网络基础设施的网络设备配置数据。在框420，确定用于网络设备配置数据的分类单位，其中网络设备配置数据以从以下之一选择的分类单位被分类：网络拓扑、操作配置和网络服务。预期该方法能够包括标识网络设备配置数据的属性，其中属性指示确定在所选分类单位内对网络设备配置数据进行分类的检索处理机制。对网络设备配置数据进行分类是基于检索处理机制，其中检索处理机制包括获取网络设备配置数据、变换网络设备配置数据以及关联网络设备配置数据中的至少一个。
在框430，检索网络设备配置模板，其中网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据。在框440，在网络设备配置模板中标识一个或多个模板元素，其中模板元素包括可变占位符、固件、储存保持单位和目标设备。在框450，从数据集存储组件引用一个或多个模板元素的动态值，其中动态值以分类单位中与网络设备相关联的分类配置数据来更新。在框460，将网络设备配置数据与网络设备配置模板合并。网络设备配置模板可编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置。
在框470，生成使用网络设备配置模板和分类的网络设备配置数据的动态值的网络设备配置实例，其中生成联网配置实例包括：检索针对一个或多个模板元素的动态值；用来自数据集存储的动态值来评估一个或多个模板元素；以及用来自数据集存储的动态值替换一个或多个模板元素。在框480，传送网络设备配置实例以配置与网络设备配置实例相关联的网络设备。
在简要描述了本发明的实施例的概述之后，下面描述可以实现本发明的实施例的示例性操作环境，以提供用于本发明的各个方面的一般上下文。首先参考图5，具体地，示出了用于实现本发明的实施例的示例性操作环境，并且通常将其指定为计算设备500。计算设备500 仅是适当计算环境的一个示例，并且不意在提出关于本发明的使用和功能的范围的任何限制。计算设备500也不应被解释为具有与所示的组件中的任一个或组合相关的任何相关性或要求。
本发明可以在计算机代码或机器可使用指令的一般上下文中被描述，该机器可使用指令包括由计算机或其他机器执行的诸如程序模块的计算机可执行指令，其他机器诸如个人数字助理或其他手持设备。通常，包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的程序模块是指执行具体任务或实现具体抽象数据类型的代码。本发明可以在各种系统配置中实现，包括手持式设备、消费电子产品、通用计算机、更专业的计算设备等。本发明还可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备来执行。
参考图5，计算设备500包括直接或间接耦合以下设备的总线 510：存储器512、一个或多个处理器514、一个或多个呈现组件516、输入/输出端口518、输入/输出组件520和说明性电源522。总线510 表示可以是一个或多个总线(例如地址总线、数据总线或其组合)的总线。尽管图5的各个框为了清楚起见用线条示出，但是实际上，描绘各种组件不是那么清楚，并且比喻地，线条将更准确地是灰色和模糊的。例如，可以将诸如显示设备的呈现组件视为I/O组件。而且，处理器具有存储器。认识到这是本领域的性质，并且重申图5的图仅仅图示可以结合本发明的一个或多个实施例使用的示例性计算设备。在诸如“工作站”、“服务器”、“膝上型电脑”、“手持设备”等分类之间不进行区分，因为所有这些分类都在图5的范围内并且涉及“计算设备”。
计算设备500通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可以由计算设备100访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移除和不可移除介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。
计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备或能够用于存储所需信息并且能够由计算设备500访问的任何其他介质。计算机存储介质排除信号本身。
通信介质通常在诸如载波或其他传输机制的调制的数据信号中包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“调制的数据信号”指具有以在信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特性的信号。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质以及诸如声学、RF、红外和其他无线介质的无线介质。任何上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
存储器512包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器可以是可移除的、不可移除的或其组合。示例性硬件设备包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。计算设备500包括从诸如存储器512或I/O组件520的各种实体读取数据的一个或多个处理器。呈现组件516向用户或其他设备呈现数据指示。示例性呈现组件包括显示设备、扬声器、打印组件、振动组件等。
I/O端口518允许计算设备500逻辑地耦合到包括I/O组件520 的其他设备，其中一些可以被内置。说明性组件包括麦克风、操纵杆、游戏板、卫星天线、扫描仪、打印机、无线设备等。
已经关于具体实施例描述了本发明的实施例，这些具体实施例在所有方面都旨在是说明性的而不是限制性的。在不脱离本发明范围的情况下，替代实施例对于本发明所属领域的普通技术人员将变得显而易见。
从前述内容可以看出，本发明在一个井中适用于实现上述所有的目的和目标以及其他显而易见的和结构所固有的优点。
应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可以在不涉及其他特征或子组合的情况下使用。这是权利要求的范围所涵盖的并且在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于分布式网络基础设施中的动态网络设备配置的系统，所述系统包括：
一个或多个硬件处理器和存储器，所述存储器存储计算机可执行指令和在所述存储器上具化的组件，所述组件在由所述一个或多个硬件处理器执行时使得所述一个或多个硬件处理器执行操作，所述操作包括：
标识对应于网络基础设施的网络设备配置数据；以及
确定用于所述网络设备配置数据的分类单位，其中所述网络设备配置数据基于对应的分类单位而被存储在以下之一中：网络拓扑数据库、操作配置数据库和网络服务数据库；
访问网络设备配置模板，其中所述网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据；
在数据集存储中引用以分类单位分类的网络设备配置数据；
将所述网络设备配置数据与所述网络设备配置模板合并，其中所述网络设备配置模板编程地定义所述网络基础设施中的网络设备的配置；
部分地基于包括经合并的网络设备配置数据的所述网络设备配置模板来生成网络设备配置实例；以及
使用接口来传送所述网络设备配置实例，其中所述接口被采用来基于所述网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
2.根据权利要求1所述的系统，所述操作还包括：
标识网络设备配置数据的属性，其中属性指示检索处理机制，所述检索处理机制确定在所选择的分类单位内对所述网络设备配置数据进行分类。
3.根据权利要求2所述的系统，所述操作还包括：
以分类单位对所述网络设备配置数据进行分类，其中基于所述检索处理机制对所述网络设备配置数据进行分类，其中所述检索处理机制包括以下至少一个：获取所述网络设备配置数据、变换所述网络设备配置数据以及关联所述网络设备配置数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其中将网络设备配置数据与所述网络设备配置模板合并进一步包括：
标识网络设备配置模板中的模板元素；
针对网络设备配置数据来查询所述数据集存储；以及
使用所述网络设备配置数据来编程地定义模板元素。
5.根据权利要求4所述的系统，其中编程地定义模板元素包括：
利用所述数据集存储中的对应的值来评估至少一个可变占位符；以及
用来自所述数据集存储的所述值替换所述至少一个可变占位符。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括配置范围组件，用于：
基于所述网络设备配置模板的配置范围来处理所述网络设备配置实例，其中所述网络设备配置模板对应于指示网络设备的配置单元的配置程度的所述配置范围。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括网络图组件，所述网络图组件被配置用于：
生成在所述网络基础设施的网络拓扑中的节点与链路之间的逻辑和物理关系的图形表示，其中所述图形表示提供用于促进所述网络设备配置实例的生成的连接信息。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述图形表示促进监视以检测所述连接信息中的漂移，其中漂移是基于将关于所述图形表示的连接信息与使用链路层发现协议而标识的连接信息相比较而被确定的。
9.根据权利要求1所述的系统，进一步包括配置数据库组件，所述配置数据库组件被配置用于：
将所述网络设备配置实例存储在网络设备配置实例存储区中；以及
基于应用程序接口(API)来传送所述网络设备配置实例，以基于所述网络设备配置实例来配置所述网络基础设施中的网络设备。
10.一个或多个计算机存储介质，所述一个或多个计算机存储介质存储计算机可使用指令，所述计算机可使用指令在由一个或多个计算设备使用时使得所述一个或多个计算设备执行用于动态网络设备配置的方法，所述方法包括：
访问网络设备配置模板，其中所述网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据；
在数据集存储中引用以分类单位分类的网络设备配置数据，所述网络设备配置数据基于对应的分类单位而被存储在与所述数据集存储相关联的以下之一中：网络拓扑数据库、操作配置数据库和网络服务数据库；
将所述网络设备配置数据与所述网络设备配置模板合并，其中所述网络设备配置模板编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置；
基于包括经合并的网络设备配置数据的所述网络设备配置模板来生成网络设备配置实例；以及
使用接口来传送所述网络设备配置实例，其中所述接口被采用来基于所述网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
11.根据权利要求10所述的介质，其中所述网络设备配置数据包括与所述网络基础设施中的网络设备相关联的值，其中所述网络设备的所述值是随时间改变的被存储、处理和编程的数据。
12.根据权利要求10所述的介质，其中所述网络设备配置数据包括指示网络设备如何操作的功能属性。
13.根据权利要求10所述的介质，其中所述模板元素基于具有用于编程地配置网络设备的公共语义的模板语言，其中所述模板语言定义指示在配置期间要在所述网络设备上执行的配置操作的命令。
14.根据权利要求10所述的介质，其中所述模板元素对应于从目标设备部分、模板版本部分、配置部分和更新配置部分中的一个或多个中选择的模板部分。
15.根据权利要求14所述的介质，其中所述模板部分包括用于基于网络对象模型而以定制格式和结构来合并网络设备配置数据的可变占位符、储存保持单位SKU和固件模板元素中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的介质，其中网络对象模型对应于所述配置中的模板元素，其中所述网络对象模型标识具有配置参数和配置文本的网络设备。
17.根据权利要求10所述的介质，其中将经分类的所述网络设备配置数据与所述网络设备配置模板合并进一步包括：
标识网络设备配置模板中的模板元素；
针对网络设备配置数据而查询所述数据集存储；以及
基于包括类型内省的反射机制而使用所述网络设备配置数据来编程地定义模板元素。
18.一种用于动态网络设备配置的计算机实现的方法，所述方法包括：
检索网络设备配置模板，其中所述网络设备配置模板对应于基于模板元素的网络设备配置数据；
标识所述网络设备配置模板中的一个或多个模板元素，其中所述模板元素包括可变占位符、固件、储存保持单位和网络设备目标设备；
从数据集存储引用针对一个或多个模板元素的动态值，其中所述动态值用分类单位中与所述网络设备相关联的经分类的配置数据来更新；
将所述网络设备配置数据与所述网络设备配置模板合并，其中所述网络设备配置模板编程地定义网络基础设施中的网络设备的配置；
使用所述网络设备配置模板和经分类的网络设备配置数据的动态值来生成网络设备配置实例，其中生成所述网络设备配置实例包括：
访问针对所述一个或多个模板元素的动态值；
用来自所述数据集存储的动态值来评估所述一个或多个模板元素；以及
用来自所述网络设备配置数据集存储的动态值替换所述一个或多个模板元素；以及
使用接口来传送所述网络设备配置实例，其中所述接口被采用来基于所述网络设备配置实例而配置相对应的网络设备。
19.根据权利要求18所述的方法，其中进入分类单位中的动态值基于：
标识对应于所述网络基础设施的网络设备配置数据；以及
确定用于所述网络设备配置数据的分类单位，其中所述网络设备配置数据以从以下之一选择的分类单位来被分类：网络拓扑、操作配置和网络服务。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述网络设备配置实例对应于网络设备配置范围，其中所述网络设备配置范围指示针对选定网络设备的预期网络设备配置状态的配置程度，所述网络设备配置范围包括完全配置或部分配置，其中完全配置包括配置所述选定网络设备的整体，并且所述部分配置包括配置所述选定网络设备的所标识的特征。
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