CN113678406A - 多结构部署和管理平台 - Google Patents

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夏姆·卡帕迪亚
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Abstract

本技术提供了一种用于网络部署和管理的用户引导的端到端自动化以及提供网络管理、可见和合规验证的框架，这种自动化使得用户能够自下而上引导用于任何类型的网络部署的自动化过程。所公开的技术通过使用(利用用户提供的参数值而实例化的)可定制底层结构模板和从一个或多个连接的网络设备计算出的网络拓扑数据来创建结构的状态和交互式虚拟表示，来实现这一点。然后生成与用户指定的底层和上层结构策略相对应的一组预期配置，以用于部署到连接的网络设备上。通过提供一个或多个配置行来解决与预期结构策略的网络偏差，这些配置行将被部署到连接的网络设备上或从连接的网络设备中去除，以使网络状态与该组预期配置一致。

Description

多结构部署和管理平台
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月30日提交的、题为“多结构部署和管理平台(MULTI-FABRIC DEPLOYMENT AND MANAGEMENT PLATFORM)”的美国非临时专利申请No.16/399,043的权益和优先权，特此声明其内容通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本技术涉及用于管理网络设备的系统和方法。更具体地，它涉及基于软件定义的意图的网络的部署和管理。
背景技术
传统的网络部署和管理系统通常特定于特定的结构类型，并且主要涉及在初始部署完成之后的结构管理结构。在这种网络部署和管理系统中通常不具备用于提供有效启动部署的功能。因此，没有便于管理完整的端到端(上层(overlay)和底层(underlay))结构部署的通用框架。此外，传统网络管理系统中的自动化过程有时可能对用户是透明的，并且不向用户提供验证配置和/或指导自动化配置部署过程的能力。此外，传统的网络管理系统不支持在内置配置部署模型之外执行的带外配置改变，同时仍保持整个网络的配置一致性。
附图说明
为了描述可以获得本公开的上述和其他优点和特征的方式，将通过参考附图中示出的具体实施例来对上述简要描述的原理进行更具体的描述。可以理解的是，这些附图仅描绘了本公开的示例性实施例，并且因此不被认为是对其范围的限制，通过使用附图以额外的特性和细节描述和解释了本文的原理，在附图中：
图1示出了根据本技术的一些实施例的表示示例结构部署和管理系统的各种操作组件和它们之间的交互的框图。
图2示出了根据本技术的一些实施例的用于确保连接的网络状态与虚拟结构状态表示持续保持同步的状态的示例配置合规过程(compliance process)。
图3示出了根据本技术的一些实施例的自上而下的端到端结构部署和管理过程的示例流程图。
图4示出了根据本技术的一些实施例的示例网络设备。
图5示出了根据本技术的一些实施例的计算设备的示例架构。
具体实施方式
下面详细讨论本公开的各种示例实施例。虽然讨论了具体的实现方式，但是应当理解，这只是出于说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他组件和配置。因此，以下描述和附图是说明性的，并且不应被解释为限制性的。描述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，在某些情况下，为了避免混淆描述，没有描述众所周知的或传统的细节。本公开中对一个实施例或实施例的引用可以是指同一实施例或任一实施例；并且，这样的引用意味着至少一个实施例。
对“一个实施例”或“实施例”的引用是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定都是指同一实施例，也不是与其他实施例相互排斥的单独或替代的实施例。此外，描述了可以由一些实施例而不是由其他实施例展示的各种特征。
在本说明书中使用的术语在本领域、在本公开的上下文中以及在使用每个术语的特定上下文中通常具有它们的普通含义。本文所讨论的任何一个或多个术语均可以使用替代语言和同义词，且无论本文是否详细阐述或讨论术语，均不应具有特殊意义。在某些情况下，提供了某些术语的同义词。对一个或多个同义词的引用并不排除使用其他同义词。本说明书中任何地方的示例(包括本文讨论的任何术语的示例)的使用仅是说明性的，并不旨在进一步限制本公开或任何示例术语的范围和含义。同样，本公开并不限于本说明书中给出的各种实施例。
在不限制本公开的范围的情况下，下面给出了根据本公开的实施例的仪器、装置、方法及其相关结果的示例。请注意，为了方便读者，在示例中可以使用标题或副标题，这绝不应该限制本公开的范围。除非另有定义，否则本文中使用的技术和科学术语具有本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义。在发生冲突的情况下，以本文件(包括定义)为准。
本公开的附加特征和优点将在随后的描述中阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过对本文公开的原理的实践而获知。本公开的特征和优点可以通过所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。本公开的这些和其他特征将从以下描述和所附权利要求中变得更加明显，或者可以通过对本文阐述的原理的实践而获知。
概述
本发明的各方面在独立权利要求中陈述并且优选特征在从属权利要求中陈述。一个方面的特征可以单独应用于每个方面或与其他方面组合应用于每个方面。
公开了涉及端到端开放标准结构部署和管理技术的系统和方法，该技术具有用户控制的自动化功能以及使用预配置的最佳实践策略的经加速底层和上层结构部署特征。所公开的技术为任何结构类型的部署和管理提供了完整的端到端可扩展解决方案。
根据本技术的一些方面，一种方法包括：根据用户实例化的底层结构模板、一个或多个用户指定的上层结构策略、和从导入到结构上的一个或多个设备计算出的网络拓扑信息来创建虚拟有状态(stateful)结构表示；生成与虚拟有状态结构表示相对应的一组预期配置，以用于部署到一个或多个设备上；以及在一个或多个设备上部署一个或多个未决配置行以使一个或多个设备的状态与该组预期配置同步。
根据本技术的一些方面，一种系统包括：一个或多个处理器以及具有存储的指令的至少一个计算机可读存储介质，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行以下操作：根据用户实例化的底层结构模板、一个或多个用户指定的上层结构策略、和从导入到结构上的一个或多个设备计算出的网络拓扑信息来创建虚拟有状态结构表示；生成与虚拟有状态结构表示相对应的一组预期配置，以用于部署到一个或多个设备上；以及在一个或多个设备上部署一个或多个未决配置行以使一个或多个设备的状态与该组预期配置同步。
另一方面，描述了一种包括指令的计算机程序、计算机程序产品或计算机可读介质，这些指令在由计算机执行时，使得计算机执行本文描述的方法的步骤。
详细描述
构建网络架构一直是一个挑战。快速增加的网络规模和复杂性，加上更严格的服务质量要求和性能期望，促使网络服务提供商和供应商适应提供多种服务策略要求的网络，同时简化其部署和管理。这也导致需要越来越通用和全面的自动化平台来部署和管理数据网络。
大型复杂网络的完全管理和受控环境的实现可能需要迁移到完全不同的范例，这可能是不切实际的并且实现成本高。此外，适应所提供的网络服务的范围的扩大和复杂性的增加，导致了具有基于不同服务策略要求的特定控制和数据转发特性的经定制上层结构的多种变体。因此，为了与当前的网络技术趋势保持一致，网络管理系统被推向更加灵活和通用的自动化平台，以确保各种结构拓扑和网络技术的可操作性。与网络客户端/用户相关的另一特征是网络部署和管理平台能够在自动化过程期间支持直接用户干预的无缝集成，同时动态地保持准确的拓扑感知并保持整个网络的操作和功能一致性的能力。因此，本技术的一些实施例涉及能够自下而上构建网络部署同时提供管理、可见、合规/审计和验证控制的自动化网络部署和管理系统。
根据本技术的一些实施例公开的结构构建器系统使得能够响应于例如接收到的用户选择(旨在从一个或多个预配置结构模板的预配置菜单中选择用于特定结构类型的配置模板(即，预配置结构模板))而以加速的方式来定义和部署结构的高级意图(即，结构类型)。
结构模板包括定义结构的高级意图的规则(即，管理哪些配置部分将被连接在一起以及应当采用各种配置的顺序使得满足依赖性并且适当的资源被对称地分配和跟踪的规则)。例如，结构模板可以定义基于具有以太网VPN的虚拟可扩展LAN(VXLAN EVPN)或基于传统核心/接入架构的结构。在本技术的一些实施例中，结构构建器系统可以预先包装有若干意图(即，结构模板)，其可以由用户从结构构建器菜单中选择。终端用户可以通过策略编辑器对所选结构配置文件进行自定义控制。响应于用户对适当结构模板的选择，结构构建器然后可以创建结构底层。
结构模板可以具有用于管理结构部署的每个步骤的一种或多种生命周期方法。结构构建器知道生命周期方法，并且可以在部署过程期间由结构构建器来调用生命周期方法。例如，结构构建器可以调用init()方法来初始化为所选结构模板指定的各种资源池，包括与结构设置相关联的任何状态。因此，如根据本技术的一些实施例描述的结构构建器能够部署和管理多个结构类型，每个结构类型具有其自己的策略配置和资源池。一旦结构构建器响应于一个或多个用户输入而调用并实例化结构模板，下一步可能是将连接的网络设备导入到结构上。
一旦网络设备与结构构建器系统互连，结构构建器就可以使用例如发现图形用户界面(GUI)来识别和导入连接到它的网络设备，这可能需要来自用户的发现凭证，例如用户名和/或密码。或者，响应于用户输入，结构构建器可以通过将用户提供的静态管理IP分配给连接的网络设备(交换机)，使用用户激活的开机自动配置(POAP)功能来将连接的网络设备导入到结构上。一旦建立了链路层连接性，例如在用户启动的自举操作之后，结构构建器可以调用相关联的结构模板来处理网络设备的验证。例如，可以调用preAddSwitch()方法，该方法针对(即，如在用户可编辑的结构模板(104)中提供的)指定的结构设置来执行预检查和其他设备类型验证检查。随后，结构构建器可以调用discovery()方法，以使用例如系统监视协议(即，SNMP/SSH/DME)和其他南向接口(即，使能控制器和网络节点之间的通信的OpenFlow协议规范)的组合从给定设备中获取各种信息片段。如果发现操作成功，则可以调用postAddSwitch()方法，以将交换机添加到结构中并清理交换机配置(即，在绿地(greenfield)部署的情况下)。结构构建器可以检查在任何连接的网络设备上是否存在任何现有配置，以尽可能多地了解网络拓扑。结构构建器还可以从例如一个或多个网络设备的连接性状态来收集拓扑相关的信息，并集成该信息以计算网络拓扑的表示。
随后，基于用一个或多个用户提供的值而实例化的所选结构模板和所计算的拓扑数据，结构构建器生成用户可以例如通过图形用户界面(GUI)或模板与之交互的结构的有状态虚拟表示。根据本技术的一些实施例，所生成的内部有状态结构表示随着任何带外网络变化(即，通过结构构建器接口以外的方式发生的网络变化)或违反用户指定的结构策略而持续保持最新。此外，由结构构建器系统内部生成的有状态结构表示具有可遍历的特性，通过这些特性，可以验证并接受或拒绝对状态的操作。
可以例如通过数据管理引擎(DME)通知、简单网络管理协议(SNMP)改变和/或命令行界面(CLI)来检测来自由结构构建器维护的内部结构状态的任何网络状态偏差。当检测到偏差时，结构构建器会向网络运营商提供偏差网络状态的基于视觉或基于文本的描述，以及协调差异可能需要的步骤。响应于用户选择，结构构建器然后可以生成必要的配置行并将其推送到网络设备上以使网络状态与虚拟表示的结构状态一致(即，在虚拟结构表示上表达的用户定制的结构意图可以被转换为相应的配置行并部署到相关联的网络设备上)。
就添加新设备、网络节点替换、链路的添加/去除、主机接口策略的添加/删除/编辑或任何其他用户启动的上层/底层定制而言，对结构的任何增量变化都经由结构构建器而被处理。如本技术的一些实施例中所描述的，结构构建器系统构建了一个通用框架，该框架允许它通过用户与之交互的结构的虚拟有状态表示来管理任何类型的结构。
图1提供了框图，该框图示出了根据本技术的一些实施例的示例结构构建器100的各种组件之间的交互以促进结构的实现。示例结构构建器100包括结构构建器引擎102，其将经由用户选择的结构模板104定义的(底层)结构的高级意图作为输入。结构构建器系统100还包括资源管理器106，用于基于每个结构、每个设备和/或每个链路来存储和跟踪用户提供的结构参数值(即，一个或多个预定义的IP地址或IP地址范围、自治系统编号、底层路由协议、一个或多个虚拟LAN(VLAN)标识符或VLAN标识符范围，以及一个或多个虚拟端口通道标识符)。例如，资源管理器106可以检索和存储与连接的设备拓扑110相关联的接口地址和标识符信息，如图1中的功能块111所示。类似地，资源管理器106可以检索和存储与上层结构相关的地址和用于用户指定的上层结构的标识符参数(即，虚拟LAN实例、虚拟路由和转发域以及虚拟端口通道配对)，如图1中的112所示。结构构建器引擎102然后可以与资源管理器106进行交互以获取它可能需要用于构建结构的内部虚拟有状态表示的数据。
结构构建器系统100还可以包括拓扑模块108，用于例如使用诸如思科发现协议(CDP)或链路层发现协议(LLDP)之类的网络发现协议来从两个或网络设备110的连接性状态收集拓扑数据。拓扑模块108然后可以集成信息以生成网络拓扑的表示，拓扑模块108然后可以将该网络拓扑的表示提供给结构构建器引擎102，从而可以创建拓扑的存储器内有状态表示。
最终，结构构建器引擎102可以将从资源管理器106获得的资源信息与由结构模板104提供的结构意图和来自拓扑模块108的拓扑数据进行合并，以生成一个或多个策略模板实例(PTI)，如图1中的参考编号114所示。策略模板实例包括经过验证并与结构意图和最佳实践一致的预期配置语句。结构构建器100还可以采用由用户116表达的上层结构意图(即，虚拟组件和功能，如用户设置的VPC配对)并生成一组上层模板实例118，其包括与一个或多个用户指定的结构策略或策略改变一致的预期配置语句。
结构构建器100还可以包括闭环配置合规模块120，以确保可靠的结构部署并提供用户指定和/或选择的结构策略被实际地部署到相关联的网络设备110上的确认。此外，配置合规模块可以通过在由一个或多个策略模板实例114表示的预期结构配置与网络设备110上的运行配置之间执行区分操作(difference operation)来解决(即，由结构构建器引擎生成的预期结构配置表征的)虚拟有状态结构表示与(即，由一个或多个网络设备的运行配置表征的)一个或多个网络设备的状态之间的一个或多个差异。基于差异输出，配置合规模块120可以生成一组要推送到连接的网络设备110(或从连接的网络设备110中去除)的一组未决配置语句，以解决可能存在于预期结构配置中的任何配置不匹配。
类似地，配置合规模块120还可以接受由用户表示的上层策略意图(即，由用户设置的虚拟组件和功能)并生成要部署到相关联的设备上的相应配置行，以便使它们与用户指定的结构上层策略(即，预期的结构上层配置)同步。为了实现这一点，合规配置模块可以在预期结构配置与连接的网络设备上存在的运行设备配置之间执行区分操作。然后可以将差异(即，将设备运行配置与指定结构意图相匹配所需的缺失配置行)呈现给用户，并且响应于用户输入而将该差异推送到一个或多个连接的网络设备110上，以使连接的网络设备与预期的结构配置同步。
图2示出了从在结构模板和一个或多个连接的网络设备上的当前运行配置中定义的意图生成的示例差异200。表示一个或多个用户可定制结构意图的预期结构配置202与在网络设备上存在的运行配置204之间的差异由配置块206和208来提供。因此，预期结构配置202中的配置块206和208对应于未决的配置。可以响应于一个或多个用户输入而将未决配置(即，块206、208)推送到相应的网络设备上，从而使连接的网络设备的配置状态与指定的结构策略和意图一致。
根据本技术的一些实施例，配置合规模块可以持续地监视结构以确保结构一致性。例如，结构构建器系统通过可能对网络进行的任何有意和/或非预期或不受控制的改变(即，可能发生的任何带外改变或违规)来持续地保持结构状态的最新状态。结构构建器系统然后可以向终端用户提供网络的非管理状态与协调该差异所需的步骤之间的差异。该系统允许用户决定何时以及如何修复问题。修复是简单而直接的，它涉及部署同步校正以将结构恢复到其预期配置。
图3中提供的流程图300示出了根据本技术的一些实施例的结构构建器系统的示例操作工作流程。参考流程图300，在步骤302，结构构建器系统响应于例如用户从预配置结构模板菜单中选择适当结构模板而创建新结构。结构构建器引擎然后可以调用结构模板中定义的生命周期方法，以使用一个或多个用户提供的输入来初始化各种资源池(与所选结构模板相关联)。在步骤304，结构构建器可以使用例如交换机发现过程或基于管理IP的静态分配的POAP来发起相应交换机的发现，并且随后将交换机导入到底层结构上。在该步骤(304)期间，结构构建器还可以从一个或多个交换机的连接性状态来收集网络拓扑数据。
在一些实施例中，响应于用户输入，可以利用用户激活的自举功能来使交换机存在于新创建的底层结构上。在步骤304，一旦将交换机导入到结构上，在步骤306，结构构建器系统就可以将用户指定的角色和功能与一个或多个交换机相关联(即，设置虚拟端口通道交换机对)，以定义一个或多个上层结构策略。结构构建器引擎可以将来自步骤302的底层结构策略和用户输入以及在步骤304获取的拓扑数据与来自步骤306的用户指定的上层结构策略进行组合，以生成它可以在内部使用的结构的交互式有状态表示。
在步骤308，结构构建器可以将默认和用户提供的底层和上层结构策略的组合转换为相应的未决配置行，该配置行可以被部署在一个或多个交换机上以将(即，由存在于交换机上的运行配置表征的)网络状态与(由一个或多个用户指定的结构意图表征的)结构构建器的结构有状态表示进行同步。在步骤310，结构构建器可以根据用户提供的指示来将一个或多个生成的未决配置部署到一个或多个交换机上，从而将网络状态与用户预期的结构状态进行同步。
本公开现在转向图4和图5，其示出了计算网络设备的示例架构，例如，客户端计算机、交换机、路由器、服务器等等。
图4示出了计算系统架构400，其包括使用诸如总线之类的连接405彼此电通信的组件。系统400包括处理单元(CPU或处理器)410和系统连接405，其将包括系统存储器415(例如，只读存储器(ROM)420和随机存取存储器(RAM)425)的各种系统组件耦合到处理器410。系统400可以包括高速存储器的缓存，其与处理器410直接连接、紧邻处理器410或集成为处理器410的一部分。系统400可以将数据从存储器415和/或存储设备430复制到缓存412以供处理器410进行快速访问。以此方式，缓存可以提供避免处理器410在等待数据时延迟的性能提升。这些和其他模块可以控制或被配置为控制处理器410来执行各种动作。也可以使用其他系统存储器415。存储器415可以包括具有不同性能特性的多种不同类型的存储器。处理器410可以包括任何通用处理器和硬件或软件服务，例如存储在存储设备430中的服务1 432、服务2 434和服务3 436，其被配置为控制处理器410以及其中软件指令被合并到实际的处理器设计中的专用处理器。处理器410可以是完全自包含的计算系统，包含多个核心或处理器、总线、存储器控制器、缓存等。多核心处理器可以是对称的或非对称的。
为了使得用户能够与计算设备400进行交互，输入设备445可以表示任何数量的输入机制，例如用于语音的麦克风、用于手势或图形输入的触敏屏幕、键盘、鼠标、运动输入、语音等。输出设备435也可以是本领域技术人员已知的多种输出机制中的一种或多种。在一些情况下，多模式系统可以使得用户能够提供多种类型的输入以与计算设备400进行通信。通信接口440通常可以控制和管理用户输入和系统输出。对任何特定硬件布置上的操作没有限制，因此，在开发时，本文的基本特征可以很容易地替换为经改进的硬件或固件布置。
存储设备430是非易失性存储器并且可以是硬盘或其他类型的计算机可读介质，其可以存储可由计算机访问的数据，例如磁带、闪存卡、固态存储器设备、数字多功能磁盘、盒式磁带、随机存取存储器(RAM)425、只读存储器(ROM)420及其混合。
存储设备430可以包括用于控制处理器410的服务432、434、436。可以想到其他硬件或软件模块。存储设备430可以连接到系统连接405。一方面，执行特定功能的硬件模块可以包括存储在计算机可读介质中的软件组件，该软件组件与用于执行该功能的硬件组件(例如，处理器410、连接405、输出设备435等)相连接。
图5示出了适合于执行交换、路由、保证和其他联网操作的示例网络设备500。网络设备500包括中央处理单元(CPU)504、接口502和连接510(例如，PCI总线)。当在适当软件或固件的控制下动作时，CPU 504负责执行分组管理、错误检测和/或路由功能。CPU 504优选地在包括操作系统和任何适当应用软件的软件的控制下完成所有这些功能。CPU 504可以包括一个或多个处理器504，例如来自INTEL X106系列微处理器的处理器。在一些情况下，处理器508可以是专门设计的用于控制网络设备500的操作的硬件。在一些情况下，存储器506(例如，非易失性RAM、ROM、TCAM等)也形成CPU 504的一部分。然而，有许多不同的方式可以将存储器耦合到系统。在一些情况下，网络设备500可以包括与CPU 504分离的存储器和/或存储硬件，例如TCAM。这样的存储器和/或存储硬件可以经由例如连接510与网络设备500及其组件进行耦合。
接口502通常被提供为模块化接口卡(有时称为“线卡”)。通常，它们控制通过网络发送和接收数据分组，并且有时还支持与网络设备500一起使用的其他外围设备。可以提供的接口包括以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口等。此外，可以提供各种超高速接口，例如，快速令牌环接口、无线接口、以太网接口、千兆以太网接口、ATM接口、HSSI接口、POS接口、FDDI接口、WIFI接口、3G/4G/5G蜂窝接口、CAN BUS、LoRA等。通常，这些接口可以包括适合与适当介质进行通信的端口。在某些情况下，它们还可以包括独立的处理器，并且在某些情况下，还包括易失性RAM。独立处理器可以控制诸如分组交换、介质控制、信号处理、密码处理和管理之类的通信密集型任务。通过为通信密集型任务提供单独的处理器，这些接口允许主微处理器504有效地执行路由计算、网络诊断、安全功能等。
虽然图5所示的系统是本公开的一种特定网络设备，但是它绝不是可以实现本文的概念的唯一网络设备架构。例如，可以使用具有处理通信以及路由计算等的单个处理器的架构。此外，其他类型的接口和介质也可以与网络设备500一起使用。
不管网络设备的配置如何，它都可以采用一个或多个存储器或存储器模块(包括存储器506)，其被配置为存储用于通用网络操作的程序指令和用于本文所述的漫游、路由优化和路由功能的机制。例如，程序指令可以控制操作系统和/或一个或多个应用的操作。一个或多个存储器还可以被配置为存储诸如移动性绑定、注册和关联表等之类的表。存储器506还可以保存各种软件容器以及虚拟化执行环境和数据。
网络设备500还可以包括专用集成电路(ASIC)，其可以被配置为执行路由、交换和/或其他操作。例如，ASIC可以经由连接510与网络设备500中的其他组件进行通信，以交换数据和信号并协调网络设备500的各种类型的操作，例如，路由、交换和/或数据存储操作。
在一些实施例中，计算机可读存储设备、介质和存储器可以包括包含比特流等的电缆或无线信号。然而，当提及时，非暂态计算机可读存储介质明确地排除诸如能量、载波信号、电磁波和信号本身之类的介质。
综上，本技术的实施例提供了一种用于网络部署和管理的用户引导的端到端自动化以及提供网络管理、可见和合规验证的框架，这种自动化使得用户能够自下而上引导用于任何类型的网络部署的自动化过程。所公开的技术通过使用(利用用户提供的参数值而实例化的)可定制底层结构模板和从一个或多个连接的网络设备计算出的网络拓扑数据来创建结构的有状态和交互式虚拟表示来实现这一点。然后生成与用户指定的底层和上层结构策略相对应的一组预期配置，以用于部署到连接的网络设备上。通过提供一个或多个配置行来解决与预期结构策略的网络偏差，这些配置行将被部署到连接的网络设备上或从连接的网络设备中去除，以使网络状态与该组预期配置一致。
根据上述示例的方法可以使用存储的或从计算机可读介质以其他方式可用的计算机可执行指令来实现。这样的指令可以包括例如使得或以其他方式配置通用计算机、专用计算机或专用处理设备来执行特定功能或功能组的指令和数据。使用的部分计算机资源可以通过网络来访问。计算机可执行指令可以是例如二进制、中间格式指令，例如，汇编语言、固件或源代码。可以用于存储指令、在根据所描述的示例的方法期间使用的信息和/或创建的信息的计算机可读介质的示例包括磁盘或光盘、闪存、提供有非易失性存储器的USB设备、网络存储设备等。
实现根据这些公开内容的方法的设备可以包括硬件、固件和/或软件，并且可以采用多种形式因素中的任何一种。这种形式因素的典型示例包括膝上型电脑、智能电话、小型外形因素个人计算机、个人数字助理等。本文描述的功能也可以体现在外围设备中或添加到卡中。作为进一步示例，还可以在不同芯片之间的电路板或在单个设备中执行的不同过程上实现这种功能。
指令、用于传送这种指令的介质、用于执行它们的计算资源以及用于支持这种计算资源的其他结构是用于提供在这些公开内容中描述的功能的手段。
尽管使用各种示例和其他信息来解释所附权利要求范围内的各方面，但不应当基于这种示例中的特定特征或布置来暗示对权利要求的限制，因为普通技术人员将能够使用这些示例来推导出各种各样的实现方式。此外，虽然一些主题可能已经以特定于结构特征和/或方法步骤的示例的语言进行了描述，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于这些描述的特征或动作。例如，这种功能可以不同地分布在不同于本文所标识的那些组件的组件中或在不同于本文所标识的那些组件的组件中执行。相反，所描述的特征和步骤被公开为在所附权利要求范围内的系统的组件和方法的示例。

Claims (23)

1.一种用于用户引导的结构部署和管理的方法，包括：
根据用户实例化的底层结构模板、一个或多个用户指定的上层结构策略、和从导入到所述结构上的一个或多个设备计算出的网络拓扑信息，来创建虚拟有状态结构表示；
生成与所述虚拟有状态结构表示相对应的一组预期配置；以及
在所述一个或多个设备上部署一个或多个未决配置行，以使所述一个或多个设备的状态与该组预期配置同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个未决配置行是通过在该组预期配置与导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备上的运行配置之间执行区分操作来提供的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述网络拓扑信息是使用网络发现协议根据所述一个或多个设备的连接性状态来确定的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述网络发现协议对应于思科发现协议和链路层发现协议中的至少一者。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述用户实例化的底层结构模板对应于从预配置结构模板的菜单中选择的底层结构模板和用于实例化所述底层结构模板的一个或多个参数的一个或多个用户提供的值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述底层结构模板能够由用户使用策略编辑器进行定制。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述底层结构模板的一个或多个参数包括以下项中的至少一项：IP地址范围、自治系统编号、底层路由协议、VLAN标识符范围和一个或多个虚拟端口通道标识符。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个用户指定的上层结构策略包括分配给导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备的一个或多个用户指定的角色。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述虚拟有状态结构表示与所述一个或多个设备的状态之间的一个或多个差异是通过以下方式来检测的：使用用于配置改变的一个或多个数据管理引擎(DME)通知以及在该组预期配置与导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备上的运行配置之间的区分操作。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述一个或多个差异是通过以下方式来解决的：提供一个或多个配置行以部署到所述一个或多个设备上或者从所述一个或多个设备中去除，从而使得所述一个或多个设备的状态与该组预期配置一致。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个设备是使用以下至少一者而被导入到所述结构上的：基于用户名和密码的发现凭证、和以用户激活的自举功能为特征的发现图形用户界面(GUI)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述发现GUI还包括用户激活的开机自动配置(POPA)功能。
13.一种系统，包括：
一个或多个处理器；以及
至少一个计算机可读存储介质，在其中存储有指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行以下操作：
根据用户实例化的底层结构模板、一个或多个用户指定的上层结构策略、和从导入到结构上的一个或多个设备计算出的网络拓扑信息，来创建虚拟有状态结构表示；
生成与所述虚拟有状态结构表示相对应的一组预期配置，以用于部署到所述一个或多个设备上；以及
在所述一个或多个设备上部署一个或多个未决配置行以使所述一个或多个设备的状态与该组预期配置同步。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一个或多个未决配置行是通过在该组预期配置与导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备上的运行配置之间执行区分操作来提供的。
15.根据权利要求13或14所述的系统，其中，所述用户实例化的底层结构模板对应于从预配置结构模板的菜单中选择的底层结构模板和用于实例化所述底层结构模板的一个或多个参数的一个或多个用户提供的值。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述底层结构模板能够由用户使用策略编辑器进行定制。
17.根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述底层结构模板的一个或多个参数包括以下项中的至少一项：IP地址范围、自治系统编号、底层路由协议、VLAN标识符范围和一个或多个虚拟端口通道标识符。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的系统，其中，所述一个或多个用户指定的上层结构策略包括分配给导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备的一个或多个用户指定的角色。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的系统，其中，所述虚拟有状态结构表示与所述一个或多个设备的状态之间的一个或多个差异是通过以下方式来检测的：使用用于配置改变的一个或多个数据管理引擎(DME)通知以及在该组预期配置与导入到所述结构上的所述一个或多个设备中的至少一个设备上的运行配置之间的区分操作。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述一个或多个差异是通过以下方式来解决的：提供一个或多个配置行以部署到所述一个或多个设备上或者从所述一个或多个设备中去除，从而使得所述一个或多个设备的状态与该组预期配置一致。
21.一种用于用户引导的结构部署和管理的装置，包括：
用于根据用户实例化的底层结构模板、一个或多个用户指定的上层结构策略、和从导入到所述结构上的一个或多个设备计算出的网络拓扑信息来创建虚拟有状态结构表示的设备；
用于生成与所述虚拟有状态结构表示相对应的一组预期配置的设备；以及
用于在所述一个或多个设备上部署一个或多个未决配置行以使所述一个或多个设备的状态与该组预期配置同步的设备。
22.根据权利要求21所述的装置，还包括用于实施根据权利要求2至12中任一项所述的方法的设备。
23.一种包括指令的计算机程序、计算机程序产品或计算机可读介质，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机执行如权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。
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