CN115499284A - 云网资源一体化协同管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种云网资源一体化协同管理系统及方法，在网络设备层配置指定厂商的SDN物理设备；在厂商SDN控制器层配置指定厂商的SDN控制器，通过SDN控制器对SDN物理设备进行管理和控制；在网络管理层配置外网业务承载网一体化协同组件，一体化协同组件包括业务编排处理组件、资源归一化管理组件和底层控制器接口适配组件；在高层应用层配置云平台，网络管理层向云平台提供系统北向接口，云平台通过系统北向接口实现云网协同业务的统一编排管理。本发明可有效解决资源协同、提升资源利用率的问题；实现异构云平台和网络资源的统一管理，提升云网资源管理效率；实现云服务资源和网络资源的可视化编排，提升业务需求响应效率。
Description
技术领域
本公开涉及云网技术领域，尤其涉及一种云网资源一体化协同管理系统及方法。
背景技术
随着云网协同领域的不断成熟，云网协同逐渐由简单互联向“云+网+业务”趋势过渡。“云+网+业务”分为向上和向下两个方向，向上与具体的企业应用相融合，使得云网协同产品带有更明显的行业特点和用户需求；向下与ICT服务融合，使得云网协同产品与基础服务能力结合更紧密，最终实现计算资源合理分配，服务资源动态调整，以及更加契合行业特性和用户需求的定制化云计算业务。
现阶段，单纯的公有云或私有云已经不能满足现有业务需求，企业需要多种云环境并存来适应新的业务发展，云计算将进入到多云混合时代。而事实上云服务厂商从底层技术上来说并无太大差异，所以无论是在技术上，服务上还是产品模式上，各个云服务商都在寻求做成差异化云产品的手段，在这种背景下，云网之间的高效协同将成为体现产品差异化竞争能力的重要指标。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种云网资源一体化协同管理系统及方法，实现对云平台和SDN网络的统一纳管、统一监控、统一运营、统一呈现。
基于上述目的，本公开的第一方面提供了一种云网资源一体化协同管理系统，包括：
网络设备层，配置有指定厂商的SDN物理设备；
厂商SDN控制器层，配置有指定厂商的SDN控制器，通过所述SDN控制器对所述SDN物理设备进行管理和控制；
网络管理层，配置有外网业务承载网一体化协同组件，一体化协同组件包括业务编排处理组件、资源归一化管理组件和底层控制器接口适配组件；
高层应用层，配置有云平台，网络管理层向所述云平台提供系统北向接口，所述云平台通过系统北向接口实现云网协同业务的统一编排管理。
作为云网资源一体化协同管理系统优选方案，网络设备层中，指定厂商的所述SDN物理设备包括SRv6路由器和支持OpenFlow的SDN路由器/交换机。
作为云网资源一体化协同管理系统优选方案，厂商SDN控制器层中，指定厂商的所述SDN控制器包括iMaster NCE-IP控制器和OpenDayLight开源控制器。
作为云网资源一体化协同管理系统优选方案，网络管理层中，业务编排处理组件包括：
端到端跨域数据业务的开通；
业务路径的手动配置和自动规划；
业务的调整：动态带宽、路径重规划；
业务拓扑信息的获取和自动更新。
作为云网资源一体化协同管理系统优选方案，网络管理层中，资源归一化管理组件包括：
对不同的SDN物理设备提供归一化的资源模型；
对不同的SDN设备信息，提供到归一化模型的映射；
对生成模块的操作方法，进行数据的统一存储。
作为云网资源一体化协同管理系统优选方案，网络管理层中，底层控制器接口适配组件：
支持SR、OpenFlow技术的SDN控制器；
对不同SDN控制器进行接口控制指令的适配；
通过SDN控制器同步底层SDN物理设备信息。
本公开的第二方面提供了一种云网资源一体化协同管理方法，应用于如第一方面或其任意可能实现方式的云网资源一体化协同管理系统，所述云网资源一体化协同管理方法中，云平台通过系统北向接口对云服务的网络需求进行分解，给出所需定制的云服务节点之间、云服务和用户接入节点之间的网络需求。
作为云网资源一体化协同管理方法优选方案，对所需的网络能力进行虚拟网层面的业务拓扑规划。
作为云网资源一体化协同管理方法优选方案，结合物理网络的资源占用情况进行虚拟网资源映射，最后进行网络参数配置下发。
本公开的第三方面提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第二方面所述的云网资源一体化协同管理方法。
本公开的第四方面提出了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行实现第二方面所述的云网资源一体化协同管理方法。
从上面所述可以看出，本发明可有效解决资源协同、提升资源利用率的问题；可实现异构云平台和网络资源的统一管理，提升云网资源管理效率；可以根据业务需求，实现云服务资源和网络资源的可视化编排，提升业务需求响应效率；可对不同的云服务资源和网络资源进行全景的监控，实现云服务资源的动态调整和云网络资源的动态调整，为公司降本增效。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例的云网资源一体化协同管理系统结构示意图；
图2为本公开实施例的云网资源一体化协同管理方法路线示意图；
图3为本公开实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
本公开实施例中：
SDN：Software Defined Network，即软件定义网络，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
SRv6：Segment Routing IPv6，基于IPv6转发平面的段路由，是新一代IP承载协议。其采用现有的IPv6转发技术，通过灵活的IPv6扩展头，实现网络可编程。SRv6简化了网络协议类型，具有良好的扩展性和可编程性，可满足更多新业务的多样化需求，提供高可靠性，在云业务中有良好的应用前景。
OpenFlow：一种网络通信协议，属于数据链路层，能够控制网上交换器或路由器的转发平面(forwarding plane)，借此改变网络数据包所走的网络路径。
SR：基于协议简化统一的一种源路由技术，其做法是在数据分组报头中插入带顺序的分段(segment)列表，以指示接收到这些数据分组的节点处理和转发这些数据分组。
现阶段，不论是对于传统电信运营商还是云服务商，云网协同服务不仅仅是一种云服务类型，更是一种面向企业客户的统一平台和业务入口，将企业的网络能力和产品技术能力相结合，更好的支撑云计算基础业务，如企业上云、云间互联等。云网协同能力的优劣，决定了服务商面向企业客户的服务能力，影响着服务商关于云业务的生态布局能力和商业模式。
当前，单纯的公有云或私有云已经不能满足现有业务需求，企业需要多种云环境并存来适应新的业务发展，云计算将进入到多云混合时代，而事实上云服务厂商从底层技术上来说并无太大差异，所以无论是在技术上，服务上还是产品模式上，各个云服务商都在寻求做成差异化云产品的手段，在这种背景下，云网之间的高效协同将成为体现产品差异化竞争能力的重要指标。
为了实现让业务开发者仅需要关心业务开发逻辑，通过云网协同平台实现对网络和云组件最合理的存储和调度；实现对各云平台和SDN网络的统一纳管、统一监控、统一运营、统一呈现，实现各平台云资源的运行状态闭环管理、标准化资源运营过程管理，以及云运营数据的集中呈现，对多云平台和网络平台的统一运营及关键技术分析。
参见图1和图2，本公开的实施例提供一种云网资源一体化协同管理系统，包括：
网络设备层，配置有指定厂商的SDN物理设备；
厂商SDN控制器层，配置有指定厂商的SDN控制器，通过所述SDN控制器对所述SDN物理设备进行管理和控制；
网络管理层，配置有外网业务承载网一体化协同组件，一体化协同组件包括业务编排处理组件、资源归一化管理组件和底层控制器接口适配组件；
高层应用层，配置有云平台，网络管理层向所述云平台提供系统北向接口，所述云平台通过系统北向接口实现云网协同业务的统一编排管理。
本实施例中，网络设备层指定厂商的所述SDN物理设备包括SRv6路由器和支持OpenFlow的SDN路由器/交换机。
具体的，SRv6路由器可以集成华为NE40E X8路由器、华为NE8000 M1A路由器、支持OpenFlow的SDN路由器/交换机及其他相关厂商的SDN路由器/交换机。其中，华为NE40E X8路由器支持ACL报文过滤；支持URPF；支持GTSM；支持DHCP Snooping；支持防ARP攻击、防DOS攻击；支持MAC地址限制、MAC与IP绑定；支持SSH、SSH v2；支持完善的HQoS机制，每线路板可提供先进调度和拥塞避免技术；支持Static routing、RIP、OSPF、IS-IS、BGP-4等路由协议，所有端口在路由振荡等复杂路由环境下线速转发；支持丰富IPv4向IPv6的过渡技术：手工配置隧道、自动配置隧道、6to4隧道、GRE隧道、ISATAP隧道等。
本实施例中，厂商SDN控制器层中，指定厂商的所述SDN控制器包括iMaster NCE-IP控制器和OpenDayLight开源控制器。
具体的，iMaster NCE-IP(自动驾驶网络管理与控制系统)是首个集管理、控制、分析和AI智能功能于一体的网络自动化与智能化平台，实现了物理网络与商业意图的有效连接，向下实现全局网络的集中管理、控制和分析，面向商业和业务意图使能资源云化、全生命周期网络自动化，以及数据分析驱动的智能闭环；向上提供开放网络API与IT快速集成。
本实施例中，网络管理层中，业务编排处理组件包括：
端到端跨域数据业务的开通；
业务路径的手动配置和自动规划；
业务的调整：动态带宽、路径重规划；
业务拓扑信息的获取和自动更新。
具体的，端到端流程是从客户需求端出发，到满足客户需求端去，提供端到端服务，端到端的输入端是市场，输出端也是市场。业务拓扑展现的是业务系统与网络通讯设备、数据库、服务器等的树状关系图，当应用业务结构图的节点出现告警时要报告业务故障，节点告警作为业务故障的定位依据，方便运维人员迅速处理故障。
本实施例中，网络管理层中，资源归一化管理组件包括：对不同的SDN物理设备提供归一化的资源模型；对不同的SDN设备信息，提供到归一化模型的映射；对生成模块的操作方法，进行数据的统一存储。网络管理层中，底层控制器接口适配组件：支持SR、OpenFlow技术的SDN控制器；对不同SDN控制器进行接口控制指令的适配；通过SDN控制器同步底层SDN物理设备信息。
其中，网络一体化协作资源模型库构建需求，结合外网业务承载网、数据中心局域网和公共服务云的情况，设计端到端的协作模型，构建可调控的一体化协作资源模型库。一体化业务部署开通及检修调整需求，结合业务开通及检修各类场景，在资源模型库的基础上，设计业务与网络及云平台资源映射模型，通过实例化资源模型，部署于网络与云上，实现业务自动化开通、检修调整。
其中，基于多域一体化协作资源模型库，建立从网络控制、云调度器抽取相关资源运行质量数据，设计质量关联规则，通过多维度数据分析，提供智能分析诊断，精准定位故障，基于软件预设脚本，实现不少于5种场景的网络智能恢复。
综上所述，本公开在网络设备层配置指定厂商的SDN物理设备；在厂商SDN控制器层配置指定厂商的SDN控制器，通过所述SDN控制器对所述SDN物理设备进行管理和控制；在网络管理层配置外网业务承载网一体化协同组件，一体化协同组件包括业务编排处理组件、资源归一化管理组件和底层控制器接口适配组件；在高层应用层配置云平台，网络管理层向所述云平台提供系统北向接口，所述云平台通过系统北向接口实现云网协同业务的统一编排管理。本公开可以实现异构云平台和网络资源的统一管理，形成统一的服务标准、资源使用标准以及技术标准等等，云服务资源和网络资源可以根据业务需求，采用统一的平台进行分配、调度和管理，避免不同厂商之间的兼容适配问题，提升整体的资源管理效率。本公开可以提升业务需求响应效率：采用统一的云网协同平台，可以根据业务需求，实现云服务资源和网络资源的可视化编排，通过可视化的方式，自动化、智能化的为业务系统配置网络资源，满足业务系统对于网络资源的动态化需求，提高业务需求的响应效率；本公开可以为公司降本增效：统一云网协同平台可以对不同的云服务资源和网络资源进行全景的监控，根据业务负载的变化，智能化的平衡云服务资源和云网络资源，实现云服务资源的动态调整和云网络资源的动态调整，提高云服务资源和网络资源的使用效率，降低使用成本，云网协同平台作为数字基础设施的基础管理平台，将有效支撑能源互联网建设。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种云网资源一体化协同管理方法，应用于上述实施例或其任意可能实现方式的云网资源一体化协同管理系统，所述云网资源一体化协同管理方法中，云平台通过系统北向接口对云服务的网络需求进行分解，给出所需定制的云服务节点之间、云服务和用户接入节点之间的网络需求。对所需的网络能力进行虚拟网层面的业务拓扑规划。结合物理网络的资源占用情况进行虚拟网资源映射，最后进行网络参数配置下发。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的云网资源一体化协同管理方法。
图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的云网资源一体化协同管理方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的云网资源一体化协同管理方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的云网资源一体化协同管理方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (9)
1.云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，包括：
网络设备层，配置有指定厂商的SDN物理设备；
厂商SDN控制器层，配置有指定厂商的SDN控制器，通过所述SDN控制器对所述SDN物理设备进行管理和控制；
网络管理层，配置有外网业务承载网一体化协同组件，一体化协同组件包括业务编排处理组件、资源归一化管理组件和底层控制器接口适配组件；
高层应用层，配置有云平台，网络管理层向所述云平台提供系统北向接口，所述云平台通过系统北向接口实现云网协同业务的统一编排管理。
2.根据权利要求1所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，网络设备层中，指定厂商的所述SDN物理设备包括SRv6路由器和支持OpenFlow的SDN路由器/交换机。
3.根据权利要求1所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，厂商SDN控制器层中，指定厂商的所述SDN控制器包括iMaster NCE-IP控制器和OpenDayLight开源控制器。
4.根据权利要求1所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，网络管理层中，业务编排处理组件包括：
端到端跨域数据业务的开通；
业务路径的手动配置和自动规划；
业务的调整：动态带宽、路径重规划；
业务拓扑信息的获取和自动更新。
5.根据权利要求4所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，网络管理层中，资源归一化管理组件包括：
对不同的SDN物理设备提供归一化的资源模型；
对不同的SDN设备信息，提供到归一化模型的映射；
对生成模块的操作方法，进行数据的统一存储。
6.根据权利要求5所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，网络管理层中，底层控制器接口适配组件：
支持SR、OpenFlow技术的SDN控制器；
对不同SDN控制器进行接口控制指令的适配；
通过SDN控制器同步底层SDN物理设备信息。
7.云网资源一体化协同管理方法，应用于如权利要求1至6任一项所述的云网资源一体化协同管理系统，其特征在于，所述云网资源一体化协同管理方法中，云平台通过系统北向接口对云服务的网络需求进行分解，给出所需定制的云服务节点之间、云服务和用户接入节点之间的网络需求。
8.根据权利要求7所述的云网资源一体化协同管理方法，其特征在于，对所需的网络能力进行虚拟网层面的业务拓扑规划。
9.根据权利要求8所述的云网资源一体化协同管理方法，其特征在于，结合物理网络的资源占用情况进行虚拟网资源映射，最后进行网络参数配置下发。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109120459A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-01 | 中国联合网络通信有限公司广东省分公司 | 一种基于业务编排器的城域网业务处理方法 |
| CN109257222A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-22 | 中国联合网络通信有限公司广东省分公司 | 一种基于业务编排器的城域网网络架构 |
| CN112073461A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-11 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种基于云边协同的工业互联网系统 |
-
2022
- 2022-07-25 CN CN202210880583.6A patent/CN115499284A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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