CN116319390A - 一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种多模态网络资源抽象及编排方法，包括：S1:多模态网络开发管理人员提供设备模板；S2：前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；S3：数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；S4：控制平面编译引擎将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；S5：分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署。本发明还包括一种多模态网络资源抽象及编排系统。

Description

一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统

技术领域

本发明属于计算机多模态网络控制技术领域，尤其涉及一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统。

背景技术

随着大数据、人工智能等新兴网络业务的发展，对网络提出多元化的需求，传统互联网基于TCP/IP体系存在网络体系结构僵化、路由寻址空间有限，传统互联网对业务扩展的能力较差，只能通过“打补丁”的方式主动弥补网络架构的缺陷或者在业务在应用层扩展相关服务被动适应。多模态网络将传统互联网与不断探索的新型网络架构融合发展，各种新型网络架构模态能够在全维可定义的基础平台上共生共存，更好地适应多元化的网络需求。针对网络资源调度的相关研究与应用目前主要集中于网络基础设备能力的调控与调度如算力网络计算能力、蜂窝网络频谱资源，但各种资源编排技术与方法单一且固化，没有支持虚拟化可编程网络的能力，难以承载多模态网络中大量异构网络资源的调度能力以及新模态、新能力增加带来的扩展，多模态网络的发展需要进行各种模态的部署，亟待提高多模态网络中资源利用效率和资源编排速率，加快部署与管控自动化程度。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，针对当前多模态网络自动化部署和管控需求，提供一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统。本发明是一种多模态网络资源抽象及编排方法，多模态网络开发和管理人员通过前端页面操作便捷地完成跨域的模态部署和智能编排管控，简化了模态部署的繁琐工作，提升多模态网络资源的利用效率和自动化编排程度，使得多模态网络更好地推广。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多模态网络资源抽象及编排方法，包括：多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络管控。

所述多模态网络编译，包括数据平面用户自定义高级网络编程语言编译、控制平面模态管控应用编译。

所述控制平面模态应用编译，是将用户通过前端页面上传的模态管控应用传递给控制平面编译引擎，结合数据平面前端编译引擎传递的控制模式文件、数据平面后端编译引擎传递的目标文件，编译为模态APP，传递给资源池部署引擎进行控制平面部署。

所述数据平面用户自定义高级网络编程语言编译，是将前端页面上传的用户基于高级网络编程语言的数据平面规则，具体的，通常为.p4文件，传递给数据平面前端编译引擎进行目标架构分析、词法和语法分析，语义分析和中间代码生成，最终生成高级中间表示文件传递给数据平面后端编译引擎，同时数据平面前端编译引擎会根据.p4文件生成控制模式文件，传递给控制平面编译引擎。

所述多模态网络部署，包括控制平面部署和数据平面部署，具体的，所述控制平面部署，是资源池部署引擎在多模态资源池中为模态控制器分配资源，运行控制器软件，将模态APP加载进模态控制器，并向模态控制器上传模态资源编排引擎传递的网络配置文件，模态控制器根据网络配置文件连接多模态资源池POD，并进行执行相关模态路由策略，最终通过南向接口协议向多模态资源池POD进行流表下发，所述多模态网络数据平面部署，包括模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

所述模态资源抽象，是将资源池管理引擎通过自动或手动方式对多模态网络资源进行的资源抽象，用于向模态资源编排引擎提供资源选择，多模态网络开发管理人员将现有网络资源导入至资源池，进行统一资源管理和编排，资源池管理引擎将读取网络资源类型与网络服务能力，将异构网络资源抽象为标准化网络资源，并向上提供标准化多模态网络资源池服务能力、标准化多模态网络资源池智能调度能力。

所述标准化多模态网络资源池服务提供标准化网络服务能力，是资源池管理引擎将网络设备的网络服务能力抽象为若干个标准化的网络服务POD，POD提供标准的交换速率、端口能力、网络存储与计算能力、可编程交换能力，并提供标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力。

所述标准化多模态网络资源池服务智能调度能力，是资源池管理引擎感知多模态资源池网络设备状态和链路状态，在发生网络设备故障和链路故障时，将正在运行的模态调度到其他正常运行POD中，实现上层无感的模态自主动态恢复。

所述标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力，是资源池管理引擎管理网络设备各个POD资源状态，汇总已调度POD资源和剩余资源，向上提供多模态网络资源池服务能力接口。

所述多模态网络开发管理人员将现有网络资源导入至资源池，是多模态网络开发管理人员提供设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除。

所述模态资源编排，是多模态网络开发管理人员编写资源模板，在资源模板中定义所需的网络资源，具体的，包括设备网络服务能力、设备连接关系，模态资源编排引擎根据资源模板从多模态网络资源池中自动选择所需资源，生成标准网络资源列表与网络配置文件，传递给模态部署引擎完成所有网络资源的创建和配置。

进一步的，若多模态网络资源池不能提供所需资源，模态资源编排引擎退回资源模板，并在前端页面显示告警信息。

所述模态一体化部署，模态部署引擎将与网络设备强相关的启动方式解耦，向上提供标准的模态部署流程，抽象与设备强相关的模态启动方法，其他模块仅需提供网络资源列表，模态部署引擎根据不同网络设备映射为对应的模态启动方法，实现模态一体化部署。

本发明还提供一种多模态网络资源抽象及编排系统，具有多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络编排管控；还包括：

设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

可视化配置接口，前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎，用于对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；

控制平面编译引擎，用于将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署模块，分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

本发明基于多模态网络大规模部署与管控中需要调度大量异构网络资源的现实需求，提出了一种多模态网络资源抽象及编排方法。针对多模态网络中模态应用的编译、部署、管控流程，提供了一种资源编排部署平台，向下兼容多种底层硬件设备，向上提供标准化的用户接口，并通过智能化的调度降低多模态网络的管理复杂度。基于此方法，能够实现应用于大规模网络场景下的多模态网络部署与管控的资源编排问题，简化了部署与管控逻辑，提高多模态网络资源调度的灵活性。

本发明的有益效果是：本发明结合当前多模态网络部署中简化部署流程的现实需求，凝练多模态网络自动化部署与管控的相关逻辑，解决了应用于大规模网络场景下的多模态网络部署与管控问题，简化了部署与管控逻辑，提高多模态网络部署的灵活性。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明多模态网络资源池示意图；

图3为本发明设备模板示例；

图4为本发明资源模板示例。

图5是本发明的系统模块示意图。

具体实施方式

实施例一

以下将结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种多模态网络资源抽象及编排方法，包括多模态网络管理人员输入和多模态网络资源抽象及编排方法包含：多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络管控。

如图1所示，本发明一种多模态网络资源抽象及编排方法，包括以下步骤：

S1:如图3所示，多模态网络开发管理人员提供设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

S2：前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

S3：数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译，是将前端页面上传的用户基于高级网络编程语言的数据平面规则，具体的，通常为.p4文件，传递给数据平面前端编译引擎和数据平面编译后端引擎进行分类编译，分类编译具体包括以下步骤：

S301：数据平面前端编译引擎进行目标架构分析、词法和语法分析，语义分析和中间代码生成；

S302：数据平面前端编译引擎生成高级中间表示文件，并根据目标架构类型分别传递给数据平面后端编译引擎，具体的，包括TNA、V1model、FPGA架构；

S303：数据平面前端编译引擎根据.p4文件生成控制模式文件和目标代码，传递给控制平面编译引擎；

S4：控制平面编译引擎将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

S5：分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署；控制平面部署具体包括以下步骤：

S501.1：资源池部署引擎在多模态资源池中为模态控制器分配资源，并运行控制器软件；

S501.2：资源池部署引擎将模态APP加载进模态控制器；

S501.3：资源池部署引擎向模态控制器上传模态资源编排引擎传递的网络配置文件，模态控制器根据网络配置文件连接多模态资源池POD，并进行执行相关模态路由策略；

S501.4：模态控制器通过南向接口协议向多模态资源池POD进行流表下发；

模态资源抽象，是将资源池管理引擎通过自动或手动方式对多模态网络资源进行的资源抽象，用于向模态资源编排引擎提供资源选择，具体步骤如下所示：

S502.1：资源池管理引擎读取设备模板，将现有网络资源导入至资源池，由资源池管理引擎进行统一资源管理和编排；

S502.2：资源池管理引擎读取设备模板中网络资源类型与网络服务能力，将异构网络资源抽象为标准化网络资源；

S502.3：资源池管理引擎向上提供标准化多模态网络资源池服务能力、标准化多模态网络资源池智能调度能力；如图2所示，标准化多模态网络资源池服务提供标准化网络服务能力，是资源池管理引擎将网络设备的网络服务能力抽象为若干个标准化的网络服务POD，POD提供标准的交换速率、端口能力、网络存储与计算能力、可编程交换能力，并提供标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力；标准化多模态网络资源池服务智能调度能力，是资源池管理引擎感知多模态资源池网络设备状态和链路状态，在发生网络设备故障和链路故障时，将正在运行的模态调度到其他正常运行POD中，实现上层无感的模态自主动态恢复；标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力，是资源池管理引擎管理网络设备各个POD资源状态，汇总已调度POD资源和剩余资源，向上提供多模态网络资源池服务能力接口。

若多模态网络资源池不能提供所需资源，模态资源编排引擎退回资源模板，并在前端页面显示告警信息。

模态资源编排包括以下步骤：

S503.1：如图4所示，多模态网络开发管理人员编写资源模板，在资源模板中定义所需的网络资源，具体的，包括设备网络服务能力、设备连接关系；

S503.2：模态资源编排引擎读取资源模板，从多模态网络资源池中自动选择所需资源，生成标准网络资源列表与网络配置文件；

S503.3：模态资源编排引擎将标准网络资源列表与网络配置文件传递给模态部署引擎完成所有网络资源的创建和配置；

模态一体化部署包括以下步骤：

S504.1：模态部署引擎将与网络设备强相关的启动方式解耦，向上提供标准的模态部署流程；

S504.2：模态资源编排引擎提供标准网络资源列表，模态部署引擎根据不同网络设备映射为对应的模态启动方法，完成模态一体化部署，具体的，包括TNA、V1model、FPGA架构的启动方法。

实施例二

本发明还提供图5所示的对应图1的一种多模态网络资源抽象及编排系统，具有多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络编排管控；还包括：

设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

可视化配置接口，前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎，用于对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；

控制平面编译引擎，用于将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署模块，分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

在硬件层面，该一种多模态网络资源抽象及编排系统包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，以实现上述图1所述的方法。当然，除了软件实现方式之外，本发明并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced BooleanExpression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java HardwareDescription Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware DescriptionLanguage)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated CircuitHardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

实施例三

本实施例提供一种计算设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，实现实施例一所述的方法。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，具有多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络编排管控；具体包括以下步骤：

S1:多模态网络开发管理人员提供设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

S2：前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

S3：数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；

S4：控制平面编译引擎将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

S5：分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

2.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述多模态网络编译，包括数据平面用户自定义高级网络编程语言编译、控制平面模态管控应用编译。

3.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S4中的控制平面模态应用编译，具体包括：将用户通过前端页面上传的模态管控应用传递给控制平面编译引擎，结合数据平面前端编译引擎传递的控制模式文件、数据平面后端编译引擎传递的目标文件，编译为模态APP，传递给资源池部署引擎进行控制平面部署。

4.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S3中的数据平面用户自定义高级网络编程语言编译，包括：将前端页面上传的用户基于高级网络编程语言的数据平面规则，具体的，通常为.p4文件，传递给数据平面前端编译引擎和数据平面编译后端引擎进行分类编译，分类编译具体包括以下步骤：

S301：数据平面前端编译引擎进行目标架构分析、词法和语法分析，语义分析和中间代码生成；

S302：数据平面前端编译引擎生成高级中间表示文件，并根据目标架构类型分别传递给数据平面后端编译引擎，具体的，包括TNA、V1model、FPGA架构；

S303：数据平面前端编译引擎根据.p4文件生成控制模式文件和目标代码，传递给控制平面编译引擎。

5.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S5中，控制平面部署具体包括以下步骤：

S501.1：资源池部署引擎在多模态资源池中为模态控制器分配资源，并运行控制器软件；

S501.2：资源池部署引擎将模态APP加载进模态控制器；

S501.3：资源池部署引擎向模态控制器上传模态资源编排引擎传递的网络配置文件，模态控制器根据网络配置文件连接多模态资源池POD，并进行执行相关模态路由策略；

S501.4：模态控制器通过南向接口协议向多模态资源池POD进行流表下发。

6.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S5中，模态资源抽象包括：将资源池管理引擎通过自动或手动方式对多模态网络资源进行的资源抽象，用于向模态资源编排引擎提供资源选择，具体步骤如下所示：

S502.1：资源池管理引擎读取设备模板，将现有网络资源导入至资源池，由资源池管理引擎进行统一资源管理和编排；

S502.2：资源池管理引擎读取设备模板中网络资源类型与网络服务能力，将异构网络资源抽象为标准化网络资源；

S502.3：资源池管理引擎向上提供标准化多模态网络资源池服务能力、标准化多模态网络资源池智能调度能力。

7.根据权利要求6所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S502.3中，标准化多模态网络资源池服务提供标准化网络服务能力，是资源池管理引擎将网络设备的网络服务能力抽象为若干个标准化的网络服务POD，POD提供标准的交换速率、端口能力、网络存储与计算能力、可编程交换能力，并提供标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力。

8.根据权利要求6所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S502.3中，标准化多模态网络资源池服务智能调度能力，是资源池管理引擎感知多模态资源池网络设备状态和链路状态，在发生网络设备故障和链路故障时，将正在运行的模态调度到其他正常运行POD中，实现上层无感的模态自主动态恢复。

9.根据权利要求7所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力，是资源池管理引擎管理网络设备各个POD资源状态，汇总已调度POD资源和剩余资源，向上提供多模态网络资源池服务能力接口。

10.根据权利要求1所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S5中，模态资源编排包括以下步骤：

S503.1：多模态网络开发管理人员编写资源模板，在资源模板中定义所需的网络资源，具体的，包括设备网络服务能力、设备连接关系；

S503.2：模态资源编排引擎读取资源模板，从多模态网络资源池中自动选择所需资源，生成标准网络资源列表与网络配置文件；

S503.3：模态资源编排引擎将标准网络资源列表与网络配置文件传递给模态部署引擎完成所有网络资源的创建和配置。

11.根据权利要求10所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，若多模态网络资源池不能提供所需资源，模态资源编排引擎退回资源模板，并在前端页面显示告警信息。

12.根据权利要求5所述的一种多模态网络资源抽象及编排方法，其特征在于，所述步骤S5中，模态一体化部署包括以下步骤：

S504.1：模态部署引擎将与网络设备强相关的启动方式解耦，向上提供标准的模态部署流程；

S504.2：模态资源编排引擎提供标准网络资源列表，模态部署引擎根据不同网络设备映射为对应的模态启动方法，完成模态一体化部署，具体的，包括TNA、V1model、FPGA架构的启动方法。

13.一种多模态网络资源抽象及编排系统，其特征在于：具有多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及POD进行多模态网络编排管控；还包括：

设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

可视化配置接口，前端页面用户通过可视化配置接口输入P4文件、资源模板、模态管控应用，通过HTTP协议将P4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎，用于对P4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；

控制平面编译引擎，用于将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署模块，分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

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