TW201427336A - 動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統，主要包含：實體計算設備拓樸探索裝置、虛擬計算設備拓樸探索裝置、實體網路設備拓樸探索裝置、虛擬網路設備拓樸探索裝置、儲存設備拓樸探索裝置、設備與資源使用者服務組構、異質性資源相依關係知識庫、多維度異質性資源網路節點框架、多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組以及多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組。

Description

動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統

本發明係關於一種網路拓樸之方法與系統，尤其是關於一種針對實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備、儲存設備、資源使用者並根據其相依關係自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統。

資源網路拓樸的生成主要係利用系統中各節點回報的資訊，分析並建構各節之間的關係。目前所熟知的資源網路拓樸自動生成技術至少包含以下方法：

(1)以傳輸控制/網路通訊協定(Transmission Control Protocol/Internet Protocol：TCP/IP)網路為基礎，或在非同步傳送模式網路中利用內部特定的傳輸通道來取得ATM網路拓樸資訊。兩者皆必須將所有資訊集中至一特定節點上作計算以取得資源網路拓樸資訊，此方式將會容易面臨單一端點故障(single point of failure)的問題，且浪費極大的網路頻寬。

(2)分散式資源網路拓樸生成方法，係利用樹狀結構散佈偵測訊息並根據各回應訊息作計算以決定完整的資源網路拓樸。建立一以領導節點為根的樹狀訊息傳遞架構；利用該樹狀訊息傳遞架構來建立一資料匯集階段，以使該樹狀訊息傳遞架構的領導節點獲得所有其它節點的回應訊息，及根據所有的回應訊息決定一資源網路拓樸。但目前多數環境大量運用虛擬化技術以方便管理與降低成本，此方式無法用於探索虛擬網路與計算設備，未能完整呈現整體系統的架構。

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統。

本發明之一目的在於提供一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統。透過主動探索系統中所有實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備與儲存設備，定期將資源相依關係儲存於異質性資源相依關係知識庫中。本系統操作者可選擇一個或數個不同維度或關聯節點主體，即可得到所需之多維度異質性資源網路拓樸；藉由此整合性實體與虛擬資源拓樸關聯，可迅速了解整體系統的節點關係與部署方式，亦可於系統發生障礙事件時精準地分析出故障的真正主因，達到全面性的資源管理與多面向的監控服務。

本發明之次一目的在於提供實體及虛擬資源與服務營運商方便管理與查詢用戶使用情況的方法與系統。實體及虛擬資源與服務營運商會將其資源租給用戶，然而現有的資源網路拓樸生成方法缺乏資源、服務與用戶相依關係的資訊，當某用戶的服務發生問題時，無法及時掌握與處理。為了解決資源、服務與用戶相依關係資訊缺乏的問題，我們將資源使用者的使用資訊儲存在資源使用者服務組構中，再搭配異質性資源相依關係知識 庫，可統整用戶、服務、設備與資源之間的相依關係；當用戶服務發生異常時，本系統操作者將該用戶設為關聯資源主體，即可查詢到所有與此用戶相關之資源與服務，可快速找出異常原因並排除之，有效解決無法及時掌握與處理用戶服務異常的問題，提升服務與系統的穩定性。從實體及虛擬資源與服務營運商的觀點來看，本系統操作者為營運商的維運管理人員，資源使用者即為用戶。

達成上述發明目的之一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統，其包含一至多個實體計算設備拓樸探索裝置，一至多個虛擬計算設備拓樸探索裝置，一至多個實體網路設備拓樸探索裝置，一至多個虛擬網路設備拓樸探索裝置，一至多個儲存設備拓樸探索裝置，一異質性資源相依關係知識庫，一資源使用者服務組構，一多維度異質性資源網路節點框架，一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組，一多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組。

各個拓樸探索裝置會定期且主動地探索系統中所有實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備及儲存設備，這些裝置結合資源網路拓樸探索技術，分析、取得這些異質性資源之間的相依關係，將這些資訊記錄在異質性資源相依關係知識庫。其中，虛擬化環境資源(包含提供虛擬化計算平台的虛擬化平台伺務器、虛擬網路設備、虛擬計算設備、儲存設備)會藉由虛擬基礎設施管理器(VIM,Virtual Infrastructure Manager)取得虛擬環境的所有資訊。虛擬基礎設施管理器負責虛擬環境中統合管理虛擬資源與設備，擁有虛擬環境的資訊。異質性資源相依關係知識庫會依其資源種類分為不同維度，包含實體計算設備維度、虛擬計算設備維度、實體網路設備維度、 虛擬網路設備維度與儲存設備維度。在資源使用者方面，當使用者租用或使用系統中的資源與服務時，其資訊會儲存在資源使用者服務組構中，藉由此使用者與其資源的相連關係，產生資源使用者維度。

本系統操作者透過多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組提供的使用者操作介面進行操作及控制，挑選一至數個不同維度，可得到這些維度中所有資源的相依關係與關聯拓樸；另可再額外選擇一個關聯節點主體，則會於已挑選的維度中，將與此主體相關聯的所有使用者和資源、以此主體為中心進行繪製。多維度異質性資源網路節點框架為一表現資源網路拓樸結構的框架，包含維度中多個異質性資源與使用者的封裝、多重維度的結構、不同維度之間相連關係的維護等，可依所輸入的維度、關聯節點主體、異質性資源與使用者的資訊，封裝成多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組所需的資源網路拓樸結構。異質性資源相依關係知識庫和資源使用者服務組構依據使用者選擇的維度與關聯資源主體，將所需之資訊傳給多維度異質性資源網路節點框架，其產生的資源網路拓樸結構會由多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組進行異質性資源相依關係的分析與建立，並繪製出多維度異質性資源網路拓樸，再交由多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組呈現給本系統操作者。

依據本發明之另一特色，為解決習知系統在搜尋大量設備與資源時之效能不佳及分析大量節點關係造成之探索裝置不均衡負載問題，依彈性的平衡式網路架構，針對探索裝置的搜尋節點數量有效管控，平均分配探索節點的數量，以平衡探索裝置的負載。

本系統提到的目標環境為本系統需探索資源所包括、形成的環境，包 含機房、企業資訊中心、資料中心、都會區域網路等；節點為目標環境資源和資源使用者；目標環境資源(或簡稱資源)包括實體與虛擬計算設備、實體與虛擬網路設備及儲存設備。實體計算設備包含大型電腦(mainframe computer)、伺服器(server)、工作站(workstation)、個人電腦(personal computer)等；虛擬計算設備包含虛擬主機(virtual machine)、虛擬叢集(virtual cluster)、虛擬群組(virtual group)、虛擬區域網路(virtual local area network)、虛擬負載平衡群組(virtual load balancing group)等虛擬計算設備；實體網路設備包含路由器(router)、交換器(switch)、集線器(hub)、防火牆(firewall)、負載平衡器(server load balancer)與動態主機設定協定伺服器(DHCP server)等；虛擬網路設備包含虛擬交換器、軟體防火牆、軟體負載平衡器等虛擬網路設備；儲存設備包含隨身碟、記憶卡(memory card)、硬碟(hard disk)及使用NAS、SAN、iSCSI、RAID等技術的儲存設備。

綜上所述，本發明歸納如下：一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其至少包含下列步驟(本發明繪製拓樸圖時可包含關聯節點主體(至多一個)和多個維度，可依本系統操作者的內容需求呈現拓樸圖，操作過程可表現本專利的運作流程，故以下步驟係以本系統操作者對本系統操作過程之描述)：(a)拓樸探索裝置定期(依本系統預設或操作設定之時間，週期性地執行)且主動地探索(探索係指探尋物體，並記錄該物體之資訊)一目標環境中所包含之實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備及儲存設備，並將探索的相依關係儲存於一異質性資源相依關係知識庫，並依其資源種類(依該資源真實性分為實體與虛擬兩大類，每一大類再依資源的功能 特性分成計算、網路與儲存三種)分為不同維度；相依關係係指兩設備之間有直接計算、網路或儲存的依存關係，如一虛擬主機運作於一實體計算設備上，則該兩設備即有相依關係；又如一儲存設備藉由網路線接上一實體網路設備，該兩設備亦有相依關係，故維度係指探索後並建立相依關係之資源、依各自資源種類分類所形成的群組；(b)當一使用者使用(使用係指運用某資源，如將資料放在儲存設備中即使用了該儲存設備)系統中的資源(本專利的資源係指網路設備、計算設備及儲存設備)時，其資訊(包含由哪些使用者使用、硬體規格、作業系統或韌體版本、處理器與記憶體使用率、網路封包傳送速率與遺失率、網路IP位址、硬體溫度)會儲存在一資源使用者服務組構中，藉由記錄該使用者每個租用或使用系統資源的資訊產生一資源使用者維度，掌握該使用者與其使用資源(根據前述定義進行補充)的相依關係；(c)一操作者控制本系統進行拓樸圖繪製，首先挑選至少一相異維度，另可再額外挑選一關聯節點主體；過程皆透過一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組提供之一使用者操作介面，挑選時於介面選擇所需的維度或關聯節點主體，加入多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組的待處理集合即可；(d)一異質性資源相依關係知識庫和一資源使用者服務組構依據該些相異維度與該關聯節點主體，將所需之資訊傳給一多維度異質性資源網路節點框架，產生一資源網路拓樸結構；以及(e)該多維度異質性資源網路節點框架產生之該資源網路拓樸結構會由一多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組進行一異質性資源相依關係的分析與建立，並繪製出一多維度異質性資源網路拓樸，再交由該多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模顯示並呈現至該操作者。

在本發明中，其中，步驟(a)係藉由一資源網路拓樸探索技術與一虛擬基礎設施管理技術，以取得該目標環境中所包含之實體與虛擬網路設備與計算設備的相依關係；並依平衡式網路架構管控探索裝置的搜尋節點數量，並平均分配探索節點的數量，其定期主動探索的步驟包括：(a)實體計算設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的實體計算設備，找出其相依關係；(b)虛擬計算設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的虛擬計算設備，找出其相依關係；(c)實體網路設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的實體網路設備，找出其相依關係；(d)虛擬網路設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的虛擬網路設備，找出其相依關係；以及(e)儲存設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的儲存設備，找出其相依關係；其中，上述步驟可同時進行，無先後執行順序的相依關係；其中，虛擬化環境資源藉由一虛擬基礎設施管理器取得虛擬環境的所有資訊，包含硬體規格、作業系統或韌體版本、處理器與記憶體使用率、網路封包傳送速率與遺失率、網路IP位址、硬體溫度；流程一開始會檢查目前已被探索過的設備是否為虛擬基礎設施管理器，本發明藉由簡單網路管理協定取得物件識別碼加以判斷此設備是否為虛擬基礎設施管理器；若為虛擬基礎設施管理器，則透過虛擬基礎設施管理器取得其所管理的虛擬環境所有節點，將未探索過的設備加入為新節點，並建立虛擬資源的相連關係；再從資源使用者服務組構取得服務使用的關聯資訊，以建立使用者與虛擬資源的相連關係，最後一併更新回異質性資源相依關係知識庫，即完成此虛擬設施管理器下所有虛擬資源的探索；若目標環境中有多個虛擬基礎設施管理器，依此方式直到探索所有虛擬基礎設施管理器，即完成所有虛擬 資源的探索。

在本發明中，其中，步驟(a)提到的目標環境為本系統需探索資源所包括、形成的環境，包含機房、企業資訊中心、資料中心、都會區域網路；節點為目標環境資源和資源使用者；目標環境資源(或簡稱資源)包括實體與虛擬計算設備、實體與虛擬網路設備及儲存設備。

在本發明中，其中，步驟(c)中本系統操作者挑選一至數個不同維度，可得到這些維度中所有資源的相依關係與關聯拓樸；若再額外選擇一個關聯節點主體，則會於已挑選的維度中，將與此主體有相關的所有使用者和資源、以此主體為中心進行繪製。

在本發明中，其中，步驟(d)的多維度異質性資源網路節點框架係一表現資源網路拓樸結構的框架，包含維度中多個異質性資源與使用者的封裝、多重維度的結構、不同維度之間相連關係的維護，可依所輸入的維度、關聯節點主體、異質性資源與使用者的資訊，封裝成多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組所需的資源網路拓樸結構，其資源網路拓樸結構的生成步驟包括：(a)檢查本系統操作者是否選擇關聯節點主體，若是，則將異質性資源相依關係知識庫和資源使用者服務組構中與此關聯節點主體所有相關使用者和資源的相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架，並跳置至步驟(5)；若否，則進行步驟(2)；(b)檢查本系統操作者是否選擇實體或虛擬的計算或網路設備維度，若是，則將異質性資源相依關係知識庫中對應之實體或虛擬的計算或網路設備相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架；(c)檢查本系統操作者是否選擇儲存設備維度，若是，則將異質性資源相依關係知識庫中的儲存設備相依關係傳給多維度異質性資源網 路節點框架；(d)檢查本系統操作者是否選擇資源使用者維度，若是，則將資源使用者服務組構中的資源使用者維度相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架；以及(e)多維度異質性資源網路節點框架依取得的相依關係產生資源網路拓樸結構。

一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸系統，其組成包括：一至多個實體計算設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的實體計算設備，找出其相依關係；一至多個虛擬計算設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的虛擬計算設備，找出其相依關係；一至多個實體網路設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的實體網路設備，找出其相依關係；一至多個虛擬網路設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的虛擬網路設備，找出其相依關係；一至多個儲存設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的儲存設備，找出其相依關係；一異質性資源相依關係知識庫，用以儲存所有實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備及儲存設備的相依關係；一資源使用者服務組構，用以儲存使用者與其使用或租用資源與服務的相依關係；一多維度異質性資源網路節點框架，用以表現資源網路拓樸結構的框架，包含維度中多個異質性資源與使用者的封裝、多重維度的結構、不同維度之間相連關係的維護；一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組，用以提供本系統操作者操作介面及呈現最後資源網路拓樸的繪製結果；以及一多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組，用以依據本系統操作者設定的需求，分析所選取之實體與虛擬網路設備與計算設備、儲存設備、使用者的相依關係和維度，生成資源網路拓樸。

在本發明中，其中多維度異質性資源網路節點框架包含六種維度，每種維度皆有其相對應之框架，以表示不同維度之拓樸結構特性，其六種維度分別為：一資源使用者維度，由資源使用者框架表現其拓樸結構；一實體計算設備維度，由實體計算設備框架表現其拓樸結構；一虛擬計算設備維度，由虛擬計算設備框架表現其拓樸結構；一實體網路設備維度，由實體網路設備框架表現其拓樸結構；一虛擬網路設備維度，由虛擬網路設備框架表現其拓樸結構；以及一儲存設備維度，由儲存設備框架表現其拓樸結構。

先前技術不論是集中式或分散式，皆主要著眼於實體網路設備與計算設備，然而目前多數環境大量運用虛擬化技術以方便管理與降低成本，此方式無法用於探索虛擬網路設備與計算設備，未能完整呈現整體系統的架構。且虛擬化的虛擬網路設備與計算設備通常會交由不同使用者，對於實體及虛擬資源與服務營運商而言，用戶管理與服務穩定性尤其重要，當某用戶的服務發生問題時，若資源網路拓樸無用戶關聯資訊，就無法查詢與此用戶所有關聯的設備與資源，並及時掌握與處理。本發明所提供之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明利用資源網路拓樸探索技術與虛擬基礎設施管理技術，可完整取得所有實體與虛擬網路設備與計算設備的相依關係，有效解決虛擬設備與資源之關聯資訊無法取得的問題。

2.本發明藉由資源使用者服務組構，掌握資源使用者的使用資訊，再搭配異質性資源相依關係知識庫，可統整用戶、服務、設備與資源 之間的相依關係；當用戶服務發生異常時，本系統操作者將該用戶設為關聯節點主體，即可查詢到所有與此用戶相關之資源與服務，可快速找出異常原因並排除之，有效解決無法及時掌握與處理用戶服務異常的問題，提升服務與系統的穩定性。

3.本發明使用一至多個探索裝置，可依彈性的平衡式網路架構，針對探索裝置的搜尋節點數量有效管控，平均分配探索節點的數量，以平衡探索裝置的負載。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：在管理大型系統或資料中心網路與資源時，資源網路拓樸扮演著很重要的角色，圖1係本發明之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統的方塊圖，其包括一至多個本系統操作者101，一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組102，一多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組103，一多維度異質性資源網路節點 框架104，一異質性資源相依關係知識庫105，一設備與資源使用者服務組構106，一目標環境資源112。

目標環境網路與資源種類數量眾多，配合在現有的資源網路拓樸所需的資訊探索，考量各模組探索數量的限制，每個種類的資源皆有一至多個探索裝置並區分為一至多個實體計算設備拓樸探索裝置107，一至多個虛擬計算設備拓樸探索裝置108，一至多個實體網路設備拓樸探索裝置109，一至多個虛擬網路設備拓樸探索裝置110，一至多個儲存設備拓樸探索裝置111。

當資源使用者或用戶租用或使用系統中的資源與服務時，其資訊會儲存在資源使用者服務組構106中，並產生資源使用者維度。因此透過查詢資源使用者服務組構106，即可得到資源使用者與其資源和服務的相連關係。

實體計算設備拓樸探索裝置107、虛擬計算設備拓樸探索裝置108、實體網路設備拓樸探索裝置109、虛擬網路設備拓樸探索裝置110、儲存設備拓樸探索裝置111會定期且主動地探索目標環境資源112，這些裝置結合資源網路拓樸探索技術與虛擬基礎設施管理技術，分析、取得這些異質性資源之間的相依關係，將這些資訊記錄在異質性資源相依關係知識庫105；其中，虛擬環境資源探索方式將於圖4說明。異質性資源相依關係知識庫105會依其資源種類分為不同維度，包含實體計算設備維度、虛擬計算設備維度、實體網路設備維度、虛擬網路設備維度與儲存設備維度。

圖4為本發明之虛擬環境資源探索流程圖，描述利用虛擬基礎設施管理器(VIM,Virtual Infrastructure Manager)於目標環境中虛擬環境資源的探索 流程。流程一開始，如步驟S11，會檢查目前已被探索過的設備是否為虛擬基礎設施管理器，因各虛擬基礎設施管理器皆有其特定的物件識別碼(OID,Object Identifier)，本發明藉由簡單網路管理協定(Simple Network Management Protocol,SNMP)取得物件識別碼加以判斷(如步驟S12)。若為虛擬基礎設施管理器，則將此設備標示為VIM(如步驟S13)，並透過虛擬基礎設施管理器取得其所管理的虛擬環境所有節點(包含虛擬化伺服器、虛擬計算設備、虛擬網路設備和儲存設備)(如步驟S14)，若為未探索過的設備(如步驟S15)，則將其為新節點(如步驟S16)，並建立虛擬資源的相連關係(如步驟S17)；再從資源使用者服務組構取得服務使用的關聯資訊(如步驟S18)，以建立使用者與虛擬資源的相連關係(如步驟S19)，最後一併更新回異質性資源相依關係知識庫(如步驟S20)，即完成此虛擬基礎設施管理器下所有虛擬資源的探索。若目標環境中有多個虛擬基礎設施管理器，依此方式探索直到所有虛擬基礎設施管理器探索完畢。

圖2為本發明之實體與虛擬計算設備與網路設備相依關係範例圖，此圖為某目標環境中經探索裝置搜索目標環境資源112，並分析相連關係後在資源使用者服務組構106和異質性資源相依關係知識庫105中所生成的各種維度。不同環境其設備、資源、使用者和相依關係都可能不同，圖2為針對某目標環境的探索結果，僅供專利說明的參考例子，並不代表所有環境。圖3雙箭號代表兩節點有相依關係，虛線框代表本系統操作者101某次使用所選取之資源、使用者和維度270，平行四邊形框代表一個維度，維度包含資源使用者維度210、虛擬網路設備維度220、實體網路設備維度230、虛擬計算設備維度240、實體計算設備維度250與儲存設備維度260。 資源使用者維度210包含資源使用者1 211和資源使用者2 212。虛擬網路設備維度220包含虛擬網路設備1 221、虛擬網路設備2 222、虛擬網路設備3 223和虛擬網路設備4 224；其中，虛擬網路設備1 221與虛擬網路設備2 222相連，虛擬網路設備2 222與虛擬網路設備3 223相連，虛擬網路設備3 223與虛擬網路設備4 224相連。實體網路設備維度230包含實體網路設備1 231、實體網路設備2 232、實體網路設備3 233和實體網路設備4 234；其中，實體網路設備1 231與實體網路設備2 232相連，實體網路設備3 233與虛擬網路設備4 234相連。虛擬計算設備維度240包含虛擬主機1 241、虛擬主機2 242、虛擬區域網路1 243和虛擬主機3 244；虛擬主機1 241和虛擬主機2 242形成虛擬區域網路1 243。實體計算設備維度250包含實體計算設備1 251、實體計算設備2 252、實體計算設備3 253和實體計算設備4 254；儲存設備維度260包含儲存設備1 261和儲存設備2 262。

圖5為本系統操作者操作與生成多維度異質性資源網路拓樸的流程圖。本系統操作者透過多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組102提供的使用者操作介面進行操作及控制，首先挑選一個維度(如步驟S31)，可依需求加入多個維度(如步驟S32)，得到這些維度中所有資源的相依關係與關聯拓樸。接下來本系統操作者決定是否要額外選擇一個關聯節點主體(如步驟S33)，若是，選擇一個關聯節點主體(如步驟S34)，則會於已挑選的維度中，將與此主體有相關的所有使用者和資源、以此主體為中心進行繪製；判斷關聯節點主體是否在已選擇的維度中(如步驟S35)，若否，需加入此關聯節點主體所屬的維度(如步驟S36)。若本系統操作者不額外選擇關聯節點主體，本系統會取出已選擇維度中所有的資源與使用者(如步驟S37)，放進 多維度異質性資源網路節點框架(如步驟S38)，產生的資源網路拓樸結構由多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組103進行異質性資源相依關係的分析與建立，並繪製多維度異質性資源網路拓樸(如步驟S39)，最後由多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組102將繪製的資源網路拓樸呈現出來(如步驟S40)。

圖3為依據圖2相依關係範例圖及本系統操作者選擇之資源、使用者和維度270，經由圖5描述之流程所生成之多維度異質性資源網路拓樸範例示意圖。

以上該僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍；如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。

101‧‧‧本系統操作者

102‧‧‧多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組

103‧‧‧多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組

104‧‧‧多維度異質性資源網路節點框架

105‧‧‧異質性資源相依關係知識庫

106‧‧‧資源使用者服務組構

107‧‧‧實體計算設備拓樸探索裝置

108‧‧‧虛擬計算設備拓樸探索裝置

109‧‧‧實體網路設備拓樸探索裝置

110‧‧‧虛擬網路設備拓樸探索裝置

111‧‧‧儲存設備拓樸探索裝置

112‧‧‧目標環境資源

210‧‧‧資源使用者維度

211‧‧‧資源使用者1

212‧‧‧資源使用者2

220‧‧‧虛擬網路設備維度

221‧‧‧虛擬網路設備1

222‧‧‧虛擬網路設備2

223‧‧‧虛擬網路設備3

224‧‧‧虛擬網路設備4

230‧‧‧實體網路設備維度

231‧‧‧實體網路設備1

232‧‧‧實體網路設備2

233‧‧‧實體網路設備3

234‧‧‧實體網路設備4

240‧‧‧虛擬計算設備維度

241‧‧‧虛擬主機1

242‧‧‧虛擬主機2

243‧‧‧虛擬區域網路1

244‧‧‧虛擬主機3

250‧‧‧實體計算設備維度

251‧‧‧實體計算設備1

252‧‧‧實體計算設備2

253‧‧‧實體計算設備3

254‧‧‧實體計算設備4

260‧‧‧儲存設備維度

261‧‧‧儲存設備1

262‧‧‧儲存設備2

270‧‧‧本系統操作者101某次使用所選取之資源、使用者和維度

301‧‧‧網際網路

302‧‧‧實體網路設備1

303‧‧‧實體網路設備2

304‧‧‧虛擬網路設備1

305‧‧‧虛擬網路設備2

306‧‧‧虛擬網路設備3

307‧‧‧資源使用者1

308‧‧‧虛擬主機1

309‧‧‧虛擬主機2

310‧‧‧虛擬區域網路1

311‧‧‧實體計算設備1

312‧‧‧實體計算設備2

313‧‧‧儲存設備1

圖1 係為本發明之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸之方法與系統的方塊圖；圖2 係為本發明之實體與虛擬計算設備與網路設備相依關係範例圖；圖3 係為依據圖2相依關係範例圖及本系統操作者選擇之設備、資源、使用者和維度270所生成之多維度異質性資源網路拓樸範例示意圖；圖4 係為本發明之於目標環境中探索虛擬環境資源的流程圖；圖5 係為本系統操作者操作與生成多維度異質性資源網路拓樸的流程圖。

101‧‧‧本系統操作者

102‧‧‧多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組

103‧‧‧多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組

104‧‧‧多維度異質性資源網路節點框架

105‧‧‧異質性資源相依關係知識庫

106‧‧‧資源使用者服務組構

107‧‧‧實體計算設備拓樸探索裝置

108‧‧‧虛擬計算設備拓樸探索裝置

109‧‧‧實體網路設備拓樸探索裝置

110‧‧‧虛擬網路設備拓樸探索裝置

111‧‧‧儲存設備拓樸探索裝置

112‧‧‧目標環境資源

Claims (7)

1. 一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其至少包含下列步驟(本發明繪製拓樸圖時可包含關聯節點主體(至多一個)和多個維度，可依本系統操作者的內容需求呈現拓樸圖，操作過程可表現本專利的運作流程，故以下步驟係以本系統操作者對本系統操作過程之描述)：(a)拓樸探索裝置定期(依本系統預設或操作設定之時間，週期性地執行)且主動地探索(探索係指探尋物體，並記錄該物體之資訊)一目標環境中所包含之實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備及儲存設備，並將探索的相依關係儲存於一異質性資源相依關係知識庫，並依其資源種類(依該資源真實性分為實體與虛擬兩大類，每一大類再依資源的功能特性分成計算、網路與儲存三種)分為不同維度；相依關係係指兩設備之間有直接計算、網路或儲存的依存關係，如一虛擬主機運作於一實體計算設備上，則該兩設備即有相依關係；又如一儲存設備藉由網路線接上一實體網路設備，該兩設備亦有相依關係，故維度係指探索後並建立相依關係之資源、依各自資源種類分類所形成的群組；(b)當一使用者使用(使用係指運用某資源，如將資料放在儲存設備中即使用了該儲存設備)系統中的資源(本專利的資源係指網路設備、計算設備及儲存設備)時，其資訊(包含由哪些使用者使用、硬體規格、作業系統或韌體版本、處理器與記憶體使用率、網路封包傳送速率與遺失率、網路IP位址、硬體溫度)會儲存在一資源使用者服務組 構中，藉由記錄該使用者每個租用或使用系統資源的資訊產生一資源使用者維度，掌握該使用者與其使用資源(根據前述定義進行補充)的相依關係；(c)一操作者控制本系統進行拓樸圖繪製，首先挑選至少一相異維度，另可再額外挑選一關聯節點主體；過程皆透過一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組提供之一使用者操作介面，挑選時於介面選擇所需的維度或關聯節點主體，加入多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組的待處理集合即可；(d)一異質性資源相依關係知識庫和一資源使用者服務組構依據該些相異維度與該關聯節點主體，將所需之資訊傳給一多維度異質性資源網路節點框架，產生一資源網路拓樸結構；以及(e)該多維度異質性資源網路節點框架產生之該資源網路拓樸結構會由一多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組進行一異質性資源相依關係的分析與建立，並繪製出一多維度異質性資源網路拓樸，再交由該多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模顯示並呈現至該操作者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其中，步驟(a)係藉由一資源網路拓樸探索技術與一虛擬基礎設施管理技術，以取得該目標環境中所包含之實體與虛擬網路設備與計算設備的相依關係；並依平衡式網路架構管控探索裝置的搜尋節點數量，並平均分配探索節點的數量，其定期主動探索的步驟包括： (a)實體計算設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的實體計算設備，找出其相依關係；(b)虛擬計算設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的虛擬計算設備，找出其相依關係；(c)實體網路設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的實體網路設備，找出其相依關係；(d)虛擬網路設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的虛擬網路設備，找出其相依關係；以及(e)儲存設備拓樸探索裝置依其探索週期探索目標環境的儲存設備，找出其相依關係；其中，上述步驟可同時進行，無先後執行順序的相依關係；其中，虛擬化環境資源藉由一虛擬基礎設施管理器取得虛擬環境的所有資訊，包含硬體規格、作業系統或韌體版本、處理器與記憶體使用率、網路封包傳送速率與遺失率、網路IP位址、硬體溫度；流程一開始會檢查目前已被探索過的設備是否為虛擬基礎設施管理器，本發明藉由簡單網路管理協定取得物件識別碼加以判斷此設備是否為虛擬基礎設施管理器；若為虛擬基礎設施管理器，則透過虛擬基礎設施管理器取得其所管理的虛擬環境所有節點，將未探索過的設備加入為新節點，並建立虛擬資源的相連關係；再從資源使用者服務組構取得服務使用的關聯資訊，以建立使用者與虛擬資源的相連關係，最後一併更新回異質性資源相依關係知識庫，即完成此虛擬設施管理器下所有虛擬資源的探索；若目標環境中有多個虛擬基礎設施管理器，依此方式 直到探索所有虛擬基礎設施管理器，即完成所有虛擬資源的探索。
3. 如申請專利範圍第1項所述之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其中，步驟(a)提到的目標環境為本系統需探索資源所包括、形成的環境，包含機房、企業資訊中心、資料中心、都會區域網路；節點為目標環境資源和資源使用者；目標環境資源(或簡稱資源)包括實體與虛擬計算設備、實體與虛擬網路設備及儲存設備。
4. 如申請專利範圍第1項所述之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其中，步驟(c)中本系統操作者挑選一至數個不同維度，可得到這些維度中所有資源的相依關係與關聯拓樸；若再額外選擇一個關聯節點主體，則會於已挑選的維度中，將與此主體有相關的所有使用者和資源、以此主體為中心進行繪製。
5. 如申請專利範圍第1項所述之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸方法，其中，步驟(d)的多維度異質性資源網路節點框架係一表現資源網路拓樸結構的框架，包含維度中多個異質性資源與使用者的封裝、多重維度的結構、不同維度之間相連關係的維護，可依所輸入的維度、關聯節點主體、異質性資源與使用者的資訊，封裝成多維度異質性資源網路拓樸圖生成與繪製模組所需的資源網路拓樸結構，其資源網路拓樸結構的生成步驟包括：(a)檢查本系統操作者是否選擇關聯節點主體，若是，則將異質性資源相依關係知識庫和資源使用者服務組構中與此關聯節點主體所有相關使用者和資源的相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架， 並跳置至步驟(5)；若否，則進行步驟(2)；(b)檢查本系統操作者是否選擇實體或虛擬的計算或網路設備維度，若是，則將異質性資源相依關係知識庫中對應之實體或虛擬的計算或網路設備相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架；(c)檢查本系統操作者是否選擇儲存設備維度，若是，則將異質性資源相依關係知識庫中的儲存設備相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架；(d)檢查本系統操作者是否選擇資源使用者維度，若是，則將資源使用者服務組構中的資源使用者維度相依關係傳給多維度異質性資源網路節點框架；以及(e)多維度異質性資源網路節點框架依取得的相依關係產生資源網路拓樸結構。
6. 一種動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸系統，其組成包括：一至多個實體計算設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的實體計算設備，找出其相依關係；一至多個虛擬計算設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的虛擬計算設備，找出其相依關係；一至多個實體網路設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的實體網路設備，找出其相依關係；一至多個虛擬網路設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的虛擬網路設備，找出其相依關係； 一至多個儲存設備拓樸探索裝置，用以定期探索目標環境的儲存設備，找出其相依關係；一異質性資源相依關係知識庫，用以儲存所有實體與虛擬網路設備、實體與虛擬計算設備及儲存設備的相依關係；一資源使用者服務組構，用以儲存使用者與其使用或租用資源與服務的相依關係；一多維度異質性資源網路節點框架，用以表現資源網路拓樸結構的框架，包含維度中多個異質性資源與使用者的封裝、多重維度的結構、不同維度之間相連關係的維護；一多維度異質性資源網路拓樸操作與呈現模組，用以提供本系統操作者操作介面及呈現最後資源網路拓樸的繪製結果；以及一多維度異質性資源網路拓樸生成與繪製模組，用以依據本系統操作者設定的需求，分析所選取之實體與虛擬網路設備與計算設備、儲存設備、使用者的相依關係和維度，生成資源網路拓樸。
7. 如申請專利範圍第6項所述之動態關聯實體與虛擬資源相依關係並自動生成多維度異質性資源網路拓樸系統，其中多維度異質性資源網路節點框架包含六種維度，每種維度皆有其相對應之框架，以表示不同維度之拓樸結構特性，其六種維度分別為：一資源使用者維度，由資源使用者框架表現其拓樸結構；一實體計算設備維度，由實體計算設備框架表現其拓樸結構；一虛擬計算設備維度，由虛擬計算設備框架表現其拓樸結構；一實體網路設備維度，由實體網路設備框架表現其拓樸結構； 一虛擬網路設備維度，由虛擬網路設備框架表現其拓樸結構；以及一儲存設備維度，由儲存設備框架表現其拓樸結構。