CN112422330B - 一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，以IPAM为网络权威源数据SoT的核心，提供基于客户需求的IPv6地址规划；通过网络基础架构标准化设计，创建通用的网络抽象视图，用以实现网络设计的实例化；将网络抽象视图与不同网络供应商的智能模板相结合，生成特定于供应商的网络配置；将代际升迁融入到IT流程周期中，并为网络生命周期中的所有操作提供完整的更改控制；通过持续的集成和交付(CI/CD)，不断地将网络配置部署到不同供应商的设备，让基础网络架构自动、平滑地升迁到IPv6。本发明将企业基础设施始终保持在已知和预先定义的状态中，在整个基础结构中使用和执行最佳实践，简化IPv6代际升迁。

Description

一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法

技术领域

本发明涉及一种网络通信技术，具体为一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法。

背景技术

2011年，全球互联网地址资源(IPv4地址)消耗殆尽，新增互联网用户没有合法IPv4地址，直接制约了现有互联网的持续发展，致使互联网面临前所未有的挑战。下一代互联网是以IPv6(互联网协议第六版本)为核心的全新架构，作为解决当今IPv4互联网发展瓶颈的手段，具有技术成熟、地址资源丰富、安全可靠等特点，可有效支撑电子政务、物联网、大数据等新的信息化应用，被业界及各国视为互联网演进的必由之路。

2017年11月26日发布的《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》(以下简称《IPv6行动计划》)，明确提出了未来五到十年我国基于互联网协议第六版(IPv6)的下一代互联网发展的总体目标、路线图、时间表和重点任务。《IPv6行动计划》要求各行各业结合实际情况，认真贯彻落实，加快推进IPv6规模部署，促进互联网演进升级和健康创新发展。

当前，企业网络正在由IPv4向IPv6大规模演进，这个过程被称作“IPv6代际升迁”。IPv6代际升迁是一项复杂的系统工程，涉及网络、业务、组织、流程等多个层面，企业在进行IPv6代际升迁时面临诸多困难：

1.缺乏顶层规划设计。

IPv6代际升迁涉及影响面非常广泛，覆盖企业所有部门和现有IT业务流程，所有人员都需要参与其中；同时，企业网络架构、应用系统、安全设施、终端设备、核心支撑系统等众多领域都需要进行长期的IPv6改造和升级演进。因此，需要根据网络现状及业务需求，对IPv6代际升迁进行总体规划设计，制定合理的建设策略和实施方案。

2.缺乏自动化部署工具及过程管理。

传统的IPv6代际升迁，主要通过孤立的手工操作方式进行，工作量大、周期长且充满不可控的安全风险。如基础网络的升级，需要在不同厂商的网络设备上反复下发IPv6相关配置，这个配置下发主要是通过手工方式持续进行，需要巨大的人力投入，并且由于频繁修改现网设备配置，特别是计划外的意外变更，可能给网络和业务稳定性运行造成风险。

3.缺乏可视化的监测分析。

IPv6代际升迁是一个长期演进的过程，涉及大量可重复的规划设计、业务编排和部署实施过程，任何策略上的变更都会带来潜在的安全风险，需要一套可视化、闭环的监测分析手段，实时监控代际升迁全过程，为每个阶段的任务分配、实施策略提供工作指导和决策依据。

发明内容

针对现有企业网络场景下IPv6代际升迁缺乏顶层规划设计、缺乏自动化部署工具及过程管理、缺乏可视化的监测分析等不足，本发明要解决的问题是提供一种可弥补上述缺陷的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，包括以下步骤：

1)以IPAM为网络权威源数据SoT的核心，提供基于客户需求的IPv6地址规划，形成整体网络设计；

2)基于IPAM，通过网络基础架构标准化设计，创建通用的网络抽象视图，提供对所有参数关系、依赖关系和拓扑的完整而明确的理解，用以实现网络设计的实例化；

3)进行网络建模，将网络抽象视图与不同网络供应商的智能模板相结合，生成特定于供应商的网络配置；

4)基于场景化编排形成自动执行的工作流，将代际升迁融入到IT流程周期中，并为网络生命周期中的所有操作提供完整的更改控制；

5)通过持续的集成和交付(CI/CD)，不断地将网络配置部署到不同供应商的设备，让基础网络架构自动、平滑地升迁到IPv6；

6)在代际升迁全生命周期内，提供闭环的、事件驱动的全局可视化监测，跟踪事件消息并提供日志记录和分析，实时监控代际升迁的部署进展。

步骤1)中，根据IPAM系统中保存的IP地址规划、拓扑设计以及数据资产信息，进行IPv6地址规划，生成整体的网络设计，构成基础网络设施的权威数据源SoT。

步骤2)中，实现网络设计的实例化是根据业务需求，将SoT中的网络规划设计实例化为网络抽象视图，提供对网络配置参数、依赖关系和网络拓扑的通用描述。

步骤3)中，利用特定供应商的智能模板，实现网络建模，采用网络抽象视图结合智能模板的方式，根据整体网络规划设计生成特定于供应商的网络配置。

步骤4)中，基于场景化编排是基于场景化的需求，结合现有IT流程周期，将网络配置部署编排形成自动执行的工作流，以避免影响业务运行，整个部署过程通过自动化方式进行，无需任何人工干预。

步骤5)中，自动化部署是将不同厂商的网络配置，批量自动下发到对应设备上，并执行生效，完成部署过程；在IPv6基础设施上实施这些更改之前，要通过CI/CD系统的测试；CI/CD系统执行一系列步骤，以正确测试对基础网络架构的这些配置更新，步骤具体为：

501)对网络配置文件进行语法准确性和逻辑有效性的验证；

502)通过测试工具来分析和理解网络设备的配置，验证当前配置跟SoT中网络设计的意图是否匹配；

503)在真正配置网络之前，执行模拟配置测试，确信这些更改不会造成负面影响或意外的安全策略更改；

504)如果测试通过，配置更改被批准并合并到SoT系统中，这些更改则可通过自动化工具部署实现；

在自动化部署完成后，再次执行测试，以确定部署操作的成功与否；如果这些测试失败，则可回滚已执行的更改，并提出警告让工程师进行人工干预。

步骤6)中，可视化监测反馈循环构建到整个IPv6代际升迁生命周期管理中，一方面提供基于事件的监测管理，对于来源于基础网络架构和升迁部署过程的事件，以SNMP轮询、系统日志消息、时间序列指标和流遥测形式出现；

另一方面提供自定义监视和警报方案，生成特定于客户网络环境的可操作警报，并允许在问题影响服务质量之前识别和解决问题；从监控源中获取网络事件数据，然后反馈到整个生命周期管理中，形成反馈循环；在需要人工参与的情况下，从网络收集事件的上下文，缩短响应网络事件所需的总时间。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明是一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，通过自动化和可重复的过程来管理和规模部署IPv6基础设施，将企业基础设施始终保持在已知和预先定义的状态中，以便在整个基础结构中使用和执行最佳实践，简化IPv6代际升迁，弥补了现有技术中缺少顶层规划、自动化部署工具和可视化的过程管理的空白。

2.本发明方法可以确保规模部署IPv6基础架构中不发生意外或计划外的更改，能够一致地确保整个基础架构的设备上有良好、安全的配置，即使有人手动更改了基础设施，并造成了负面影响，也可以轻松和立即地重新应用已知且良好的状态来恢复服务。

3.本发明方法通过IPAM提供单一、真实的权威数据源，可以准确反映网络状态和网络规划设计；将IPv6升级目标，融合到现有的IT流程周期中，实现平滑IPv6升迁；提供自动化的部署工具，配置的生成、下发、验证全部自动完成，无需人工参与，减少重复工作，降低误操作概率，保证操作规范；全景化数据资产管理，对在整个基础架构的背景下各种类型的IP资产的分布和分配情况及性能可视化的监测分析和运维数字化，以帮助确保升迁持续符合法规和策略；基于事件驱动、闭环意图的网络可视化，并定期生成IPv6代际升迁报告。

4.本发明方法可应用于：企业级网络，如教育、金融、企业等行业的网络；只部署有IPv4的企业网络；同时部署了IPv4和IPv6的双栈企业网络。

附图说明

图1为本发明IPv6代际升迁全生命周期管理业务流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明提供一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，包括以下步骤：

1)以IPAM(IP Address Management，IP地址管理)为网络权威源数据SoT(Sourceof Truth，信息源)的核心，提供基于客户需求的IPv6地址规划，形成整体网络设计；

SoT包含如下几个部分：

IPAM系统，即IP地址管理系统，提供自动化的IP地址规划工具，并保存完整的IPv4和IPv6地址规划。

CMDB(Configuration Management Database，配置管理数据库)，用于存储网络设备的配置信息和依赖关系，并提供配置的生命周期管理。

此外还有版本控制系统、DCIM(Data Center Infrastructure management，数据中心基础设施管理)、用户管理系统、网络资产管理系统等。

2)基于IPAM，通过网络基础架构标准化设计，创建通用的网络抽象视图，提供对所有参数关系、依赖关系和拓扑的完整而明确的理解(即实例化)，用以实现网络设计的实例化；

3)进行网络建模，将网络抽象视图与不同网络供应商的智能模板相结合，生成特定于供应商的网络配置；

4)基于场景化编排形成自动执行的工作流，将代际升迁融入到IT流程周期中，并为网络生命周期中的所有操作提供完整的更改控制；

5)通过持续的集成和交付(CI/CD，Continuous Integration/ContinuousDelivery，持续集成和持续交付)，不断地将网络配置部署到不同供应商的设备，让基础网络架构自动、平滑地升迁到IPv6；

6)在代际升迁全生命周期内，提供闭环的、事件驱动的全局可视化监测，跟踪事件消息并提供日志记录和分析，实时监控代际升迁的部署进展。

步骤1)中，根据IPAM系统中保存的IP地址规划、拓扑设计、数据资产等信息，进行IPv6地址规划，生成整体的网络设计，构成基础网络设施的权威数据源SoT。

企业网络IPv6地址规划是网络设计的核心内容，IPv6地址规划具体步骤如下：

101)定义语义规则：按照组织架构、业务、区域等不同维度，定义IP地址规划的语义规则；

102)IP地址规划：按照语义规则，根据不同语义机构的规模大小，设置地址位范围，如某一机构有200个终端或子机构，需要设置8个地址位(提供255个IP地址前缀)；

103)规划地图：地址规划完成后，自动生成一个树形的规划地图，统一呈现整体的IP地址规划情况。

步骤2)中，实现网络设计的实例化是根据业务需求，将SoT中的网络规划设计实例化为网络抽象视图，该视图与特定供应商无关，提供对网络配置参数、依赖关系和网络拓扑的通用描述。

步骤3)中，利用特定供应商的智能模板，实现网络建模。

智能模板是根据网络供应商不同设备类型设计的一种网络配置设计工具，可根据客户需求灵活设计不同的网络配置。本发明方法中，采用网络抽象视图结合智能模板的方式，根据整体网络规划设计生成特定于供应商的网络配置。

步骤4)中，业务编排是基于场景化的需求，结合现有IT流程周期，将网络配置部署编排形成自动执行的工作流，比如在凌晨时间执行修改IP地址配置，以避免影响业务运行。整个部署过程通过自动化方式进行，无需任何人工干预。

步骤5)中，自动化部署是将不同厂商的网络配置，批量自动下发到对应设备上，并执行生效，完成部署过程。在IPv6基础设施上实施这些更改之前，要通过CI/CD系统的测试。

CI/CD系统，即持续集成和持续部署交付系统，用于管理和执行对网络基础设施的更新或部署，在自动化部署前后需要对网络配置进行严格的测试，保证所执行的更改将是成功的，并且不会对基础结构造成不必要的或意外的更改。

CI/CD系统执行一系列步骤，以正确测试对基础网络架构的这些配置更新，步骤具体为：

501)对网络配置文件进行语法准确性和逻辑有效性的验证；

502)通过测试工具来分析和理解网络设备的配置，验证当前配置跟SoT中网络设计的意图是否匹配；

503)在真正配置网络之前，执行模拟配置测试，确信这些更改不会造成负面影响或意外的安全策略更改(如访问控制策略、防火墙策略和数据加密策略等)；

504)如果测试通过，配置更改被批准并合并到SoT系统中，这些更改则可通过自动化工具部署实现。

自动化的工具可以与网络的管理平面对话来实现配置更新，支持SSH、HTTPS、NETCONF等配置协议，适配不同厂商的网络设备。

在自动化部署完成后，再次执行测试，以确定部署操作的成功与否；如果这些测试失败，则可回滚已执行的更改，并提出警告让工程师进行人工干预。

步骤6)中，可视化监测反馈循环构建到整个IPv6代际升迁生命周期管理中，一方面提供基于事件的监测管理，事件来源于基础网络架构和升迁部署过程，这些事件以SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)轮询、系统日志消息、时间序列指标和流遥测等形式出现；另一方面提供自定义监视和警报方案，可以生成特定于客户网络环境的可操作警报，并允许在问题影响服务质量之前识别和解决问题。从监控源中获取网络事件数据，然后反馈到整个生命周期管理中，形成反馈循环。在需要人工参与的情况下，可以从网络收集重要上下文，无需手动数据收集，并缩短响应网络事件所需的总时间。

可见性是任何事件驱动、基于意图的闭环网络的关键组件，可视化模块通过实时监测基础网络架构和代际升迁部署过程，为系统管理员等业务利益相关者提供数据支撑，可见性支持以自助服务方式实现，如现代仪表板工具等。

Claims (6)

1.一种企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)以IPAM为网络权威源数据SoT的核心，提供基于客户需求的IPv6地址规划，形成整体网络设计；

2)基于IPAM，通过网络基础架构标准化设计，创建通用的网络抽象视图，提供对所有参数关系、依赖关系和拓扑的完整而明确的理解，用以实现网络设计的实例化；

3)进行网络建模，将网络抽象视图与不同网络供应商的智能模板相结合，生成特定于供应商的网络配置；

4)基于场景化编排形成自动执行的工作流，将代际升迁融入到IT流程周期中，并为网络生命周期中的所有操作提供完整的更改控制；

5)通过持续的集成和交付，不断地将网络配置部署到不同供应商的设备，让基础网络架构自动、平滑地升迁到IPv6；

6)在代际升迁全生命周期内，提供闭环的、事件驱动的全局可视化监测，跟踪事件消息并提供日志记录和分析，实时监控代际升迁的部署进展；

步骤5)中，自动化部署是将不同厂商的网络配置，批量自动下发到对应设备上，并执行生效，完成部署过程；在IPv6基础设施上实施这些更改之前，要通过CI/CD系统的测试；CI/CD系统执行一系列步骤，以正确测试对基础网络架构的这些配置更新，步骤具体为：

501)对网络配置文件进行语法准确性和逻辑有效性的验证；

502)通过测试工具来分析和理解网络设备的配置，验证当前配置跟SoT中网络设计的意图是否匹配；

503)在真正配置网络之前，执行模拟配置测试，确信这些更改不会造成负面影响或意外的安全策略更改；

504)如果测试通过，配置更改被批准并合并到SoT系统中，这些更改则可通过自动化工具部署实现；

在自动化部署完成后，再次执行测试，以确定部署操作的成功与否；如果这些测试失败，则可回滚已执行的更改，并提出警告让工程师进行人工干预。

2.根据权利要求1所述的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于：步骤1)中，根据IPAM系统中保存的IP地址规划、拓扑设计以及数据资产信息，进行IPv6地址规划，生成整体的网络设计，构成基础网络设施的权威数据源SoT。

3.根据权利要求1所述的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于：步骤2)中，实现网络设计的实例化是根据业务需求，将SoT中的网络规划设计实例化为网络抽象视图，提供对网络配置参数、依赖关系和网络拓扑的通用描述。

4.根据权利要求1所述的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于：步骤3)中，利用特定供应商的智能模板，实现网络建模，采用网络抽象视图结合智能模板的方式，根据整体网络规划设计生成特定于供应商的网络配置。

5.根据权利要求1所述的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于：步骤4)中，基于场景化编排是基于场景化的需求，结合现有IT流程周期，将网络配置部署编排形成自动执行的工作流，以避免影响业务运行，整个部署过程通过自动化方式进行，无需任何人工干预。

6.根据权利要求1所述的企业网络IPv6代际升迁全生命周期管理的方法，其特征在于：步骤6)中，可视化监测反馈循环构建到整个IPv6代际升迁生命周期管理中，一方面提供基于事件的监测管理，对于来源于基础网络架构和升迁部署过程的事件，以SNMP轮询、系统日志消息、时间序列指标和流遥测形式出现；

另一方面提供自定义监视和警报方案，生成特定于客户网络环境的可操作警报，并允许在问题影响服务质量之前识别和解决问题；从监控源中获取网络事件数据，然后反馈到整个生命周期管理中，形成反馈循环；在需要人工参与的情况下，从网络收集事件的上下文，缩短响应网络事件所需的总时间。

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